DE2651430C3

DE2651430C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausrichten eines Maskenmusters in bezug auf ein Substrat

Info

Publication number: DE2651430C3
Application number: DE2651430A
Authority: DE
Inventors: Gijsbertus Bouwhuis; Theodorus Franciscus Lamboo
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-06-17
Filing date: 1976-11-11
Publication date: 1980-11-20
Also published as: GB1571907A; FR2379097B1; DE2651430A1; JPS619733B2; CA1078240A; US4251160A; JPS52154369A; DE2651430B2; FR2379097A1; NL7606548A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausrichten eines in einer Maske vorhandenen Maskenmusters in bezug auf ein Substrat beim wiederholten Abbilden des Maskenmusters direkt auf c*em Substrat, wobei als Ausrichtmarkierungen die Raster auf dem Substrat und in der Maske verwendet werden. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.

Bei der Herstellung integrierter Schalungen (ICs) werden jetzt Diffusionstechniken und mit diesen verbundene Maskierungstechniken verwendet. Dabei werden nacheinander eine Anzahl von Masken mit verschiedenen Konfigurationen an derselben Stelle des Substrats abgebildet. Zwischen den aufeinanderfolgenden Abbildungen an derselben Stelle wird das Substrat den gewünschten physikalischen und chemischen ^6U Änderungen unterworf"" . " diese Weise wird ein passives und/oder aktives Element erhalten, das unter der Bezeichnung »integrierte Schaltung« (kurz IC) bekannt ist.

Auch bei der Herstellung sogenannter magnetischer ^b"> Domänenspeicher (»Bubble«-Speicher) werden Diffusionstechniken und Maskierungstechniken zum Anbringen von Fortbewegungsmustern und Detektionsmustern auf einer magnetisierbaren auf einem Substrat angebrachten Schicht verwendet. Dabei bildet das genaue Ausrichten der :n aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten anzuwendenden Maskenmuster ein Problem, sogar in derart großem Masse, daß versucht wird (vgl. 1.E.EE Transactions on Magnetics, Band Mag-9, Nr. 3, September 1973, S. 474-480), mit Hilfe nur eines einzigen Maskenmusters mit einem e^;nzigen Muster auf der Schicht magnetisierbaren Materials auszukommen, das sowohl für die Fortbewegung als auch für die Detektion der magnetischen Domänen dient. Da jedoch die Anforderungen für ein Fortbewegungsmuster von denen für ein Detektionsmuster verschieden sind, muß in bezug auf die Dicke des Musters auf dem magnetisierbaren Material und die Eigenschaften des ^Materials des Musters ein Kompromiß getroffen werden.

Der Genauigkeit, mit der integrierte Schaltungen hergestellt werden können, werden immer höhere Anforderungen gestellt. Die Stelle, an der die aufeinanderfolgenden Masken auf dem Substrat abgebildet werden, muß daher immer genauer festliegen. Abweichungen von mehr als z. B. 1 μπι können prohibitiv sein.

In der DE-OS 2163 35b der Anmelderin ist eine Vorrichtung zum Ausrichten einer eine Vielzahl identischer IC-Muster enthaltenden zusammengesetzten Maske in bezug auf ein Halbleitersubstrat beschrieben. Diese zusammengesetzte Maske kann wie folgt hergestellt werden: Zunächst wird das betreifende IC-Muster in vergrößertem Maßstab mit Hilfe tiner z. B. von einem Computer gesteuerten Maschine gezeichnet. Dann wird das IC-Muster verkleinert. Das so erhaltene Muster wird dann mittels einer sogenannten Repetierkamera weiter verkleinert und viele Male, und zwar an verschiedenen Stellen, auf einer photographischen Platte abgebildet, so daß eine zusammengesetzte Maske mit IC-Mustern der gewünschten Große erhalten wird. Diese zusammengesetzte Maske kann in einem Mal auf ein Halbleitersubstrat projiziert werden.

Die Anmelderin hat nun eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Anzahl von Mustern auf einem Substrat entwickelt, wobei das Substrat selbst repetierend mit einer gegebenenfalls verkleinerten Abbildung eines einzigen Musters belichtet wird. Bei der Herstellung z. B. integrierter Schaltungen ist dann keine zusammengesetzte Maske mehr erforderlich und braucht keine Photorepetierkamera verwendet zu werden. Während in der Vorrichtung nach der DE-OS 2163 856 eine sogenannte Kontaktablichtung der zusammengesetzten Maske auf dem Substrat erzeugt wird, wird in der von der Anmelderin entwickelten Vorrichtung eine Abbildung des IC-Musters auf die Maske projiziert. In der letzteren Vorrichtung kann das IC-Muster verkleinert (z. B. fünfmal verkleinert) auf dem Substrat abgebildet werden, so daß bei der Herstellung der Maske ein Verkleinerungsschritt fortgelassen werden kann. Es ist aber auch möglich, daß eine Abbildung in natürlicher Größe des IC-Musters auf dem Substrat erzeugt wird.

Ein Vorteil von Projektion im allgemeinen ist der, daß während der Projektion keine Abnutzung der Maske auftritt. Dadurch braucht die Maske nur einmal statt vielmals geprüft zu werden. Bei Projektion kann die Maske weiter schneller genau ausgerichtet werden.

Denn bei der Herstellung einer Kontaktablichtung müssen, nachdem die Maske und das Substrat in bezug aufeinander ausgerichtet worden sind, die Maske und das Substrat noch zueinander hin bewegt werden. Dabei kann das Substrat wieder in bezug auf die Maske in

einer zu der Ebene der Maske oder des Substrats parallelen Richtung verschoben werden. Dann muß man entweder aufs neue ausrichten oder sich mit einer weniger genauen Ausrichtung begnügen.

Da die in der von der Anmelderin entwickelten Vorrichtung zu verwendende Maske nur ein einziges IC-Muster en!hält, ist die Prüfung der Maske einfach. Diese Prüfung wird noch einfacher, wenn das IC-Muster verkleinert wird und also die Details des IC-Musters entsprechend groß sind.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, für eine Vorrichtung der beschriebenen Art ein genau arbeitendes Verfahren zum Ausrichten eines in der Maske vorhandenen Maskenmusters in bezug auf ein Substrat beim wiederholten Abbilden des Maskenmusters direkt auf dem Substrat zu schaffen, wobei als Ausrichtmarkierungen Raster auf dem Substrat und in der Maske verwendet werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet dynamisch und hat die Vorteile einer hohen Genauigkeit und eines vernachlässigbaren Einflusses vom Drift in der zu seiner Durchführung verwendeten elektronischen Schaltungen auf das Ausrichlsignal. Das in der DE-OS 21 63 856 beschriebene Ausrichtverfahren unterscheidet sich von dem Verfahren nach der Erfindung u. a. darin, daß in dem zuerst genannten Verfahren die gesonderten Raster des Substrats und der Maske in bezug auf ein Referenzraster ausgerichtet werden, das auf einem gesonderten Träger angebracht ist. Außerdem wird in der Vorrichtung nach der DE-OS 21 63 856 die Lage einer Abbildung eines Rasters nicht moduliert.

Es sei bemerkt, daß es an sich aus der US-PS 36 95 758 bekannt ist, beim Projizieren von IC-Mustern auf einem Halbleitersubstrat das Ausrichtstrahlungsbündel und das Strahlungsbündel, mit dem das IC-Muster auf dem Substrat abgebildet wird, dasselbe Projektionslinsensystem durchlaufen zu lassen. In dirser Patentschrift wird der Ausrichtvorgang aber nicht b:schriebcn. Es ist nicht klar, ob für die Ausrichtung Raster verwendet werden, und es gibt bestimmt keine Anweisung, wo sich etwaige Phasenraster auf dem Substrat befinden müßten. Weiter ist es aus der US-PS 36 95 758 nicht bekannt, die Lage einer Abbildung eines Rasters zu modulieren. Schließlich durchlaufen in dieser Vorrichtung das Ausrichtstrahlungsbündel und das Projektionsstrahlungsbündel auf ihrem Wege zu dem Substrat einen halbdurchlässigen Spiegel, wodurch die Strahlungsintensität dieser Bündel halbiert wird, was vor allem für die Projektion des IC-Musters auf die Maske nachteilig ist.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 hat den Vorteil, daß die Genauigkeit, mit der bei einer bestimmten Periode eines Substratrasters ausgerichtet werden kann, falls nur die Bündel erster Ordnung verwendet werden, 2mal größer ist als in dem Fall, in dem auch das Bündel nullter Ordnung verwendet werden würde.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 verhindert, daß, infolge der Tatsache, daß in dem Substrat oder in der Maske Unebenheiten auftreten oder daß die Ebene des Substrats oder der Maske zu der optischen Achse des Projektionslinsensystems nicht senkrecht ist, Vergrößerungsfehler beim Abbilden der Substratraster auf dem ersten Raster der Maske auftreten.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 erlaubt es, vor dem Ausrichten des Substrats in bezug auf die Maske die Winkellage der Maske selbst einzustellen.

Es sei noch bemerkt, daß in einer Ausführungsform nach der DE-OS 21 63 856 zwei zueinander senkrecht polarisierte Teilbündel beim Ausrichten verwendet werden. Dies hat jedoch nur den Zweck, eine dynamische Detektion zu ermöglichen. Diese Teilbündel erzeugen nicht zwei verschobene Abbilder eines einzigen Substratrasters.

Um feststellen zu können, ob beim Ausrichten eines Substratrasters in bezug auf das erste Raster in der Maske die Abbildung des Substratrasters nicht um eine ganze Anzahl Rasterperioden in bezug auf das zweite Raster in der Maske verschoben ist, ist eine Vorrichtung nach der Erfindung weiter dadurch gekennzeichnet, daß in dem gemeinsamen Strahlungsweg hinter der Maske ein zweiter Bündelleiter angeordnet ist, der zwei Bündel erzeugt, von denen eines zu dem Detektor hin und das zweite zu einer Aufnahmeröhre hin gerichtet ist, die mit einem Fernsehmonilor gekoppelt ist, auf dem die Raster sichtbar gemacht werden.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an der Projektion eines IC-Musters auf ein Halbleitersubstrat an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 und 2 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach der Erfindung. F i g. 3a, 3b. 4a und 4b die Wirkung einiger Teile dieser Vorrichtung.

Fig. 5, 6 und 9 Beispiele in dieser Vorrichtung zu verwendender Raster,

F i g. 7 einen zusammengesetzten strahlungsempfindlichen Detektor zur Anwendung in der Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 8 eine andere Ausführungsform eines Teiles der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

F i g. 10 schematisch eine Anordnung zum Messen der Verschiebungen des X- und des V-Schlittens.

In F i g. 1 ist mit 5 eine Maske bezeichnet, die zwei Ausrichtmarkierungen M\ und M₂ in Form von Rastern enthält. Zwischen diesen Ausrichtmarkierungen befindet sich ein schematisch mit gestrichelten Linien angegebenes IC-Muster 17. Dieses Muster muß eine Anzahl Male auf dem Halbleitersubstrat 8 abgebildet werden, das auch zwei Ausrichtraster P\ und P₂ enthält. Die Raster P\ und Pi liegen außerhalb des Gebietes, in dem eine Anzahl von Abbildungen des IC-Musters erzeugt werden müssen. Die Raster M\ und M₂ sind als Amplitudenraster und die Raster P\ und P₂ als Phasenraster ausgebildet. Die periodischen Raster weisen im Vergleich zu anderen Ausrichtmarkierungen, wie z. B. Quadrate in der Maske und auf dem Substrat, den Vorteil auf, daß beim Messen von Lagenfehlern über das Raster ausgemittelt wird. Dadurch kann genau ausgerichtet werden, sogar wenn eine oder mehrere Rasterlinien fehlen oder wenn die Rasterlinien statt gerader Linien gerändelte Linien sind. Insbesondere bei der Herstellung integrierter Schaltungen weisen Raster den Vorteil auf, daß sie während der aufeinanderfolgenden Diffusionsvorgänge nicht asymmetrisch an- oder zuwachsen können, wie dies bei Anwendung anderer Ausrichtmarkierungen, z. B. Quadrate, wohl möglich wäre. Phasenraster auf dem Substrat weisen im Vergleich zu Amplitudenrastern den Vorteil auf, daß sie in das Halbleitermaterial, z. B. Silizium, geätzt sind, so daß kein fremder Werkstoff auf dem Substrat angebracht zu werden braucht Die Phasenraster weisen außerdem eine hohe Beständigkeit gegen die Vielzahl von Diffusionsvorgängen auf, denen das Substrat während der Herstellung integrierter Schaltungen

unterworfen werden muß.

Beim Abbilden des IC-Musters auf dem Substrat belichtet das von einer nicht dargestellten Strahlungsquelle herrührende Projektionsbündel 18 nur das IC-Muster. Die Raster Mi und M₂ werden nicht mitabgebildet, so daß der IC-Entwerfer diesen Rastermarkierungen keine Rechnung zu tragen braucht und nicht auf jedem Teil des Substrats, auf den ein IC-Muster projiziert wird, Raum für diese Raster reserviert zu werden braucht.

Fig. 1 zeigt nur die optischen Elemente, die beim Detektieren von Abweichungen zwischen den Soll- und den Istlagen der Raster in bezug aufeinander verwendet werden. Von den mechanischen Elementen, die zur richtigen gegenseitigen Positionierung der Maske und des Substrats dienen, sind nur der Drehteller 55, auf dem die Maske ruht, und der Drehteller 56, auf dem das Substrat angebracht ist, schematisch dargestellt. Alle optischen Elemente, mit Ausnahme des Lasers 1, sind in einer nicht dargestellten senkrechten Projektionssäule angebracht, die über einen Schlittenantrieb in der y-Richtung bewegbar ist. Der Drehteller 56 ist über eine Säule 90 mit einem Schlitten 60 verbunden, der in der x-Richtung bewegbar ist. Die Weise, auf die, und die Mittel, durch die die Schlitten angetrieben werden, bilden keinen Gegenstand der vorliegenden Erfindung und werden hier nicht näher beschrieben. Die Verschiebungen der Schlitten in der x- und der y-Richtung können genau mittels einer interferometrischen Anordnung gemessen werden, die an Hand der Fig. 10 kurz beschrieben werden wird.

Der Teller für die Maske ist mit nicht dargestellten Anschlägen versehen, zwischen denen die Maske angebracht wird, wodurch die Maske grob positioniert ist. Dann muß die Winkellage der Maske in bezug auf die Richtung eingestellt werden, in der der Schlitten 56 bewegbar ist. Dazu wird eine Abbildung des Rasters M, auf dem Raster M₂ erzeugt. Die Maske wird gedreht, bis die Abbildung des Rasters M\ in bezug auf das Raster M₂ ausgerichtet ist. Die optischen Elemente, mit deren Hilfe die Abbildung erzeugt wird, sind derart gewählt, daß, wenn dies der Fall ist, die Linie, die die Mitten der Raster M\ und M₂ miteinander verbindet, zu der x- Richtung, in der der Schlitten 60 bewegbar ist, parallel ist.

Dann wird durch eine Verschiebung in der x- und der y- Richtung das Substrat P₂ in bezug auf das Raster M₂ ausgerichtet. Anschließend wird das Substrat in der x-Richtung über den bekannten Abstand zwischen den Mitten von P\ und P₂ verschoben. Der Substratteller 56 wird dann um eine nicht dargestellte Achse durch die Mitte des Rasters P₂ gedreht, bis die in der /-Richtung verlaufenden Rasterlinien des Rasters P\ (vgl. F i g. 9) in bezug auf die entsprechenden Rasterlinien im Raster M₂ ausgerichtet sind. Die beschriebenen Schritte zum Ausrichten des Substrats in bezug auf die Maske können nötigenfalls wiederholt werden. In den meisten Fällen ist es aber genügend, die beschriebenen Schritte nur einmal durchzuführen.

Nach diesem Ausrichten kann von dem Strahlungsbündel 18 eine erste Abbildung des IC-Musters 17 mit Hilfe des Projektionslinsensystems Li, L₂, Li auf dem Substrat erzeugt werden. Zwischen den aufeinanderfolgenden Projektionen kann das Substrat auch wieder sehr genau, z. B. innerhalb einer Toleranz von 0,05 μπι, bestimmte Abstände in der x- und y-Richtung verschoben werden, wobei nicht mehr ausgerichtet zu werden braucht.

In der Vorrichtung nach Fig. 1 wird das von einer Strahlungsquelle 1, z. B. einem Laser, ausgesandte Strahlungsbündel b über die Prismen 2 und 3 zu einem Prisma 4 reflektiert. Das letztere Prisma kann verschoben werden. Wenn das Prisma 4 in dem Wege des Bündels b angeordnet ist, wird das Bündel von diesem Prisma und dem Prisma 7 zu dem Substrat 8 reflektiert. Die Linsen L₂ und L\ fokussieren das Bündel zu einem kleinen Strahlungsfleck mit z. B. einem Durchmesser von 1 mm auf dem Raster P₂. Dieses Raster ist ein zweidimensionales Beugungsraster mit Rasterlinien in der ψ- und der ^-Richtung (vgl. Fig.6). Das einfallende Bündel wird von dem Raster Pi in einer Anzahl von Teilbündeln verschiedener Beugungsordnungen reflektiert, unter anderem in dem Teilbündeln />C+l,0) und M₁-I₁O) in der ep-Richtung und den Teilbündeln MO, +1) und MO, — 1) in der «-Richtung. Die Linsen Li und L₂ fokussieren diese Bündel an verschiedenen Stellen in der hinteren Brennebene des Linsensystems Li. L₂. In der hinteren Brennebene ist eine Blende 9 angeordnet. Diese Blende ist mit vier Löchern versehen und läßt nur die in den ersten Ordnungen gebeugten Teilbündel durch. Die Teilbündel durchlaufen das Teilprisma 6 und auf dem Raster M₂ werden Abbildungen erster Ordnungen des Phasenrasters P₂ erzeugt. Dadurch, daß nur aie ersten Ordnungen benutzt werden, ist, abgesehen von der Vergrößerung des Linsensystems L₂. Li, Lj, die Periode der Rasterbildung die Hälfte der Periode des Phasenrasters selber. Dadurch ist bei einer bestimmten Periode des Rasters P₂ die Genauigkeit, mit der die Raster ausgerichtet werden, zweimal größer als in dem Falle, in dem auch das Teilnündel nullter Ordnung verwendet werden würde.

Fig.2 zeigt im Detail den Teil der Vorrichtung oberhalb der Linie aa' der Fig. 1. Die Teilbündel 6( + 1.0), M₁-1,0). M₁O, +1) b(0, -1) sind der Deutlichkeit halber als ein einziges Bündel b\ dargestellt. Nach Durchgang durch das Teilprisma 6 und das Raster M₂ wird das Bünde! b\ über die Prismen 20 und 22 zu einem strahlungsempfindlichen Detektor 12 reflektiert.
Nach der Erfindung wird die Lage, in der Ebene des Rasters M₂, der Abbildung des Phasenrasters P₂ um eine Gleichgewichtslage moduliert. Dadurch wird die Beobachtung der Ausrichtung eine dynamische Beobachtung, was der Genauigkeit sehr zugute kommt. Außerdem ist der Einfluß von Drift in der elektronischen Schaltung, die das Detektorsignal verarbeitet, dann vernachlässigbar. In der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 ist dazu das Teilprisma 6 als ein polarisationsempfindliches Teilprisma ausgebildet, das nur Strahlung mit einer bestimmten Polarisationsrichtung durchläßt Der Laser 1 liefert linear polarisierte Strahlung. Dem Teilprisma 6 schließen sich eine λ/2-Platte 25 und eine Savartplatte 26 an. Wie im rechten Teil der F i g. 2 dargestellt ist, ist die Savartplatte aus zwei gleich dicken planparallelen Qluarzplatten 30 und 31 aufgebaut, deren optischen Achsen 32 und einen Winkel von 45° mit den planparallelen Flächen einschließen und sich kreuzen. Die λ/2-Platte 25 sorgt dafür, daß die Polarisationsrichtung des Bündels b\ einen Winkel von 45° mit den optischen Achsen der Savartplatte einschließt. Das senkrecht auf die planparallelen Flächen der Savartplatte einfallende Bündel b\ wird in der ersten Quarzplatte 31 in ein ordentliches Bündel und ein außerordentliches Bündel gespaltet, die an der Tren.ifläche der ersten und der zweiten Quarzplatte in ein außerordentliches und ein ordentliches Bündel umgewandelt werden. Denn die optischen Achsen sind zueinander senkrecht Aus der

Savartplatte 26 treten zwei zueinander senkrecht polarisierte Teilbündel aus, die gegeneinander verschoben sind. Der Deutlichkeit halber sind in Fig.2 die Teilbündel nicht gesondert dargestellt.

Vor dem strahlungsempfindlichen Detektor 12 sind ein Polarisationsmodulatator 10 und ein Analysator 11 angeordnet. Der Modulator wird von einer rechteckförmigen Spannung Vb gesteuert, die von einem Generator G geliefert wird. Dadurch wird die Polarisationsrichtung eines durch den Modulator hindurchgehenden Strahlungsbündels alternierend über 90° geschaltet. Die Durchlaßrichtung des Analysators ist zu einer der Polarisationsrichtungen des aus der Savartplatte austretenden ordentlichen und des außerordentlichen Bündels parallel. Dadurch wird zu jedem Zeitpunkt nur

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Bündel zu dem Detektor durchgelassen werden. Dieser Detektor »sieht« zu einem bestimmten Zeitpunkt entweder eine von dem ordentlichen Bündel erzeugte ordentliche Abbildung des Rasters P₂ oder eine von dem außerordentlichen Bündel erzeugte außerordentliche Abbildung des Rasters, wobei die ordentliche und die außerordentliche Abbildung dem Raster M₂ überlagert sind. Die Brechungsindexe der Savartplatie und die Dicke der zusammengesetzten planparallelen Platten sind derart gewählt, daß die ordentliche und die außerordentliche Abbildung über eine halbe Periode des Rasters gegeneinander verschoben sind. Wenn das Raster M₂ genau zwischen der ordentlichen und der außerordentlichen Abbildung des Rasters Pi oder P\ angeordnet ist, wird die Intensität der von dem Detektor 12 aufgefangenen Strahlung zeitlich konstant sein.

!n Fig.3a ist diese Situation für eine Richtung der Rasterlinien angegeben. Die Linien des Rasters Mi der ordentlichen Abbildung P₂._o und der außerordentlichen Abbildung P₂._c des Rasters Pi sind zu der Zeichnungsebene senkrecht. Während eines Zeitintervalls (t\) empfängt der Detektor die von Pi._o und Mi durchgelassene Strahlungsintensität (vgl. Fig. 3b) und während eines nächsten Zeitintervalls (ti) die von P₂._c und M2 durchgelassene Strahlungsintensität. Diese Intensitäten sind einander gleich, so daß das Detektorsignal Sd zeitlich konstant bleibt.

Wenn das Raster M2 sich nicht genau zwischen Pi._o und Pi.c befindet (vgl. F i g. 4a), ist das Detektorsignal nicht zeitlich konstant, wie in F i g. 4b dargestellt ist. Die Unterschiede im Signal Sdkönnen sehr genau detektiert werden. Dadurch ist es möglich, die Rasterlinien des Rasters Pi (oder Pi) sehr genau, z. B. innerhalb einer Toleranz V200 einer Periode des Rasters, in bezug auf die des Rasters M^ auszurichten.

Im Falle der F i g. 4b, in dem das Raster Mi in bezug auf die SolSage nach rechts verschoben ist, ist das Detektorsignal in dem Zeitintervall ίι größer als das Detektorsigna] in dem Zeitintervall ti. Wenn das Raster Mi in bezug auf die Sollage nach links verschoben wäre, wäre das Detektorsignal im Zeitintervall ίι kleiner als im Zeitintervall ti. Das Signal des Generators G wird auch einer elektronischen Schaltung 57 zugeführt, in der das Detektorsignal verarbeitet wird. Indem verglichen wird, in welchem der Zeitintervalle fi und ti das Detektorsignal am größten ist, kann die Richtung eines etwaigen Lagenfehlers des Rasters P2 in bezug auf das Raster Mi detektiert werden.

Die Raster Mi und Pi sind zweidimensional Raster, d. h., daß sie aus Teilrastern bestehen, deren Rasterlinien in der ψ- und in der η-Richtung verlaufen. In F i g. 5 und 6 sind Ausführungsformen dieser Raster dargestellt, während Fig. 7 eine Ausführungsform eines Detektors 12 zeigt. Der Detektor ist quadratisch gestaltet und seine Seiten sind effektiv parallel zu der φ- und der η-Richtung der Rasterlinien, d. h., daß, wenn die Rasterlinien gut ausgerichtet sind, die Detektorseiten tatsächlich zu der φ- und der »(-Richtung parallel sind, während, wenn die Raster noch nicht gut ausgerichtet sind, die Deteklorseiten einen kleinen Winkel mit der φ- und der η-Richtung einschließen. Der Detektor ist aus zwei Detektoren D\ und D₂ zusammengesetzt, von denen jeweils einer den Teilrastern der Raster M₂ und P₂ zugeordnet ist. Mit dem Detektorteil D\ kann detektiert werden, ob die Maske und das Substrat gut in der φ-Richtung der Raster und damit also in der η-Richtung asr Projektionsrnaschine ausgerichtet sind; mit dem Detektorteil Di kann detektiert werden, ob gut in der φ-Richtung der Raster und damit in der A"-Richtung der Projektionsmaschine ausgerichtet ist. Der Detektor kann aus vier Teilen D\\ D\", Di und Di" aufgebaut sein, wobei die Teile D\ und Di" gleich wie die Teile Di' und Di" miteinander verbunden sind.

Nachdem das Raster P2 ausgerichtet worden ist, wird der Schlitten 60 über einen genau bestimmten Abstand in der X-Richtung verschoben, bis das Raster Pi unter dem Raster Mi liegt. Dann wird das Raster Pi in bezug auf Mi auf die bereits für das Raster P₂ beschriebene Weise ausgerichtet. Dabei braucht durch Drehung des Substrattellers 56 nur die Lage in der V-Richtung des Rasters Pi eingestellt zu werden. Für das Raster P_t ist es daher genügend, daß es in der φ-Richtung verlaufende Rasterlinien enthält. Es ist daher unbedenklich, das Raster Pi gleich dem Raster Pi zu machen und nur die Rasterlinien des Rasters Pi, die sich in der φ-Richtung erstrecken, zu verwenden.

In einer praktischen Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, bei der das Substrat repetierend mit der verkleinerten Abbildung desselben IC-Musters belichtet wurde, war die Periode des Rasters Mi 48 μίτι und die der Raster P₂ und P₁ etwa 19,5 μπι. Dabei betrug die Vergrößerung des Projektionslinsensystems etwa fünfmal. Der Abstand zwischen den Hauptstrahlen des ordentlichen und des außerordentlichen Bündels, die aus der Savartplatte austraten, war etwa 25 μπι sowohl in der X- als auch in der V-Richtung. Damit konnte eine gut reproduzierbare Ausrichtgenauigkeit von etwa 0,1 μπι erzielt werden. Es sei bemerkt, daß das Raster M₂ in F i g. 5 zwanzigmal vergrößert und das Raster P₂ in Fig.6 hundertmal vergrößert

so dargestellt ist.

Die Ausgangssignale der Teildetektoren werden der elektronischen Schaltun'³' 57 zugeführt, in der auf an sich bekannte Weise Regelsignale zur Nachregelung der Lage des Rasters P₂ (oder Pi) in der X- und der Y-Richtung abgeleitet werden, wie in Fig. 1 schematisch mit der Verbindung 58 angegeben ist.

Mit dem bisher beschriebenen Verfahren und der bisher beschriebenen Vorrichtung kann nur detektiert werden, ob die Streifen der Raster Mi und P₂ (oder Pi) gut ausgerichtet sind. Der Fall könnte sich aber ergeben, daß die Raster M₂ und P₂ (oder Pi) genau über eine Rasterperiode gegeneinander verschoben sind. Um dies feststellen zu können, wird nach der Erfindung ein Teil der durch das Raster Mi hindurchtretenden Strahlung dazu benutzt, die Mitten der Raster M₂ und P₂ für die bedienende Person sichtbar zu machen, so daß diese Person feststellen kann, ob die Mitten zusammenfallen. Wenn die Mitten nicht zusammenfallen, kann die

bedienende Person z. B. einen Knopf eindrücken, wodurch ein Servosystem dafür sorgt, daß z. B. das Substrat genau über eine Rasterperiode in der gewünschten Richtung verschoben wird.

Wie in F i g. 2 dargestellt ist, enthält eine Vorrichtung nach der Erfindung ein halbdurchlässiges Prisma 23, das das durch die Maske hindurchtretende Bündel in zwei Bündel b'und b" spaltet. Das Bündel 6'wird von dem Prisma 22 zu dem Detektor reflektiert. Das Bündel b" wird von den Prismen 24 und 22 der Fig.2 und von weiteren Prismen 13, 14 und 15 der Fig. 1 zu einem Fernsehmonitor 16 gerichtet, der mit einer Aufnahmeröhre versehen ist. Auf dem Monitor erscheinen Bilder der Mitten der Raster M₂ und P₂ (oder P\).

Statt einer Savartplatte 26 kann auch ein Wollaston- is Prisma 26' verwendet werden. Wie irn rechten Teil der Fig.2 dargestellt ist, besteht ein derartiges Prisma aus zwei kongruenten Teilprismen 34 und 35 einachsiger doppelbrechender Kristalle, die zu einer planparallelen Platte zusammengesetzt sind. Die optische Achse 36 ist zu der Zeichnungsebene parallel, und die optische Achse 37 ist zu der Zeichnungsebene senkrecht. Das auf eine der planparallelen großen Flächen des Prismas 26' einfallende Strahlungsbündel wird in dem Prisma in zwei Teilbündel gespaltet, die zueinander senkrecht polarisiert sind und einen kleinen Winkel miteinander einschließen. Durch passende Wahl der Parameter des Prismas 26' kann dafür gesorgt werden, daß die von den Teilbündeln erzeugten Abbildungen des Rasters P₂ an (der Stelle des Rasters M₂ über eine halbe Rasterperiode verschoben sind.

Statt mit einem polarisationsempfindlichen Bündelteiler und einem Polarisationsschalter können Ausrichtfehler auch auf dynamischem Wege detektiert werden, wenn eine Abbildung des Rasters P₂ (oder Pi) kontinuierlich über das Raster M₂ bewegt wird. Dazu kann in dem Strahlungsweg statt der Elemente 25 und 26 der Fig. 2 ein linear verschiebbarer optischer Keil oder eine drehbare planparallele Platte angeordnet sein. In F i g. 8 ist die letztere Platte mit 38 bezeichnet. In ίο dieser Figur ist nur ein Teil des Strahlungsweges nach Fig.2 dargestellt. Der Poiarisationsschalter und der Analysator der F i g. 2 sind in der Vorrichtung nach Fig. 8 nicht mehr vorhanden. Die planparallele Glasplatte 38 in F i g. 8 ist um ihre Achse 39 oszillierbar, ⁴S die für eine Ausrichtung in der X- und der K-Richtung einen Winkel von 45° mit diesen Richtungen einschließt. Die Abbildung des Rasters P₂ wird dadurch über das Raster M₂ hin- und herbewegt. Die Oszillation wird mit Hilfe eines Generators 40 und nicht dargestellter so Antriebsmittel erhalten. Wenn der Generator ein Signal £Tsin £ü /2b°^rib^t ist ein Signal S'des Detektors 12*

Dsin(2of + Θ).

Die Phase des Detektorsignals wird in der elektronisehen Schaltung 41 mit der Phase des Generators 40 ■verglichen. Wenn Θ einen Sollwert Θο aufweist, ist die richtige Einstellung des Rasters P₂ (oder Pt) in bezug auf das Raster M₂ erreicht Das Ausgangssigrial der Schaltung 41 wird wieder Antriebsmitteln für die X- und &o V-Schlitten zugeführt

Die Anwendung eines Polarisationsschalters hat im Vergleich zu einem mechanisch bewegten durchsichtigen Element den Vorteil, daß nicht durch z. B. mechanische Abnutzung sich der Nullpunkt einer Messung ändern kann. Dadurch kann bei Anwendung eines Polarisationsschalters die Geschwindigkeit, mit der die Lage einer Abbildung eines Rasters geschaltet werden kann, größer als die Geschwindigkeit sein, mit der diese Abbildung mit mechanischen Mitteln bewegt werden kann.

Um mittels des obenbeschriebenen Verfahrens und der obenbeschriebenen Vorrichtung die Maske und das Substrat mit der gewünschten Genauigkeit ausrichten zu können, dürfen beim Abbilden der Substratraster keine Vergrößerungsfehler auftreten. Das Projektionslinsensystem, das das IC-Muster auf dem Substrat abbilden muß, muß ein verhältnismäßig großes Bildfeld, z.B. mit einem Durchmesser von etwa 12 mm, aufweisen. Die Ausrichtraster befinden sich am Rande des Bildfeldes des Linsensystems, so daß die Abbildung der Substratraster auf dem Raster M₂ für Vergrößerungsfehler besonders empfindlich ist. Um Vergrößerüilgsfenier zu vermeiden, illüßleil der Abstand zwischen dem Substrat und dem Linsensystem und der Abstand zwischen der Maske und dem Linsensystem sehr genau konstant gehalten werden und müßte das Substrat sehr flach sein. In der Praxis stellt sich aber heraus, daß die Unflachheit eines Substrats schon etwa 5 μιτι beträgt, so daß ohne weitere Maßnahmen Vergrößerungsfehler auftreten könnten.

Nach der Erfindung werden Vergrößerungsfehler nahezu völlig vermieden, daß das Linsensystem telezentrisch ausgebildet wird Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besteht das Projektionslinsensystem aus drei Linsen Lu L₂, Lj. Die Linse L\ ist senkrecht bewegbar; diese Linse schwimmt z. B. auf einem zwischen den Linsen und dem Substrat vorhandenen Luftkissen. Dadurch kann der Abstand zwischen dem Substrat und der Linse L\ konstant gehalten werden, auch wenn die Ebene des Substrats nicht zu der optischen Achse des Projektionslinsensystems senkrecht ist oder wenn Unflacnheiten irn Substrat auftreten. Jedes von einem beliebigen Punkt auf dem Substratraster herrührende Strahlungsbündel durchläuft den Weg zwischen den Linsen Li und L₂ als ein paralleles Bündel. Die Linse L₂ ist starr mit der Projektionssäule verbunden. Die Linse Li macht das Projektionssystem telezentrisch auf der Seite der Maske, d. h., daß diese Linse dafür sorgt, daß der Hauptstrahl jedes durch die Linse L₂ hindurchtretenden Strahlungsbündels senkrecht auf die Ebene der Maske einfällt. Eine senkrechte Verschiebung der Maske kann dann keinen Vergrößerungsfehler mehr herbeiführen Dadurch wird die senkrechte Toleranz auf der Seite der Maske auf z. B. 25 μιτι vergrößert Ohne die Linse L3 müßte die axiale Lage der Maske innerhalb z. B. 5 μιη genau sein.

Oben wurde das Ausrichten des Substrats in bezug auf die Maske beschrieben. Bevor dieses Ausrichten erfolgen kann, rnuS zunächst die Maske selber ausgerichtet werden. Dazu wird in der Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2 das Prisma 4 aus dem Wege des von der Quelle gelieferten Bündels weggeschoben. Das Strahlungsbündel bi wird von den Prismen 45 und 46 reflektiert, um das Raster M\ zu belichten. Das Bündel Iy₂ wird dann von den Prismen 47, 48 und 51 und dem Teilprisma 6 zu dem Raster M₂ reflektiert. In dem Strahlungsweg des Bündels O₂ sind weiter zwei Linsen 49 und 50 angeordnet Diese Linsen sorgen zusammen mit den Prismen 47, 48, 51 und 6 dafür, daß das Raster M\ in natürlicher Größe auf dem Raster M₂ abgebildet wird. Das 1-zu-1-Abbildungssystem ist dabei derart eingerichtet daß die Lage der Abbildung von M₁ nur von der Richtung der die Mitten der Raster M\ und M₂ miteinander verbindenden Linie in bezug auf die X-Richtuns abhängig ist Durch Drehung des Tellers 55

kann dafür gesorgt werden, daß die Raster M_x und M₂ ausgerichtet sind. Dann ist die die Mitten der Raster M, und Mi miteinander verbindende Linie zu der Verschiebungsrichtung des Schlittens 60 parallel.

Die Maske M₁ weist z.B. die in Fig.9 dargestellte Form auf, wobei die Rasterperiode gleich der des Rasters M₂ ist Nach Durchgang durch das Raster M₂ durchläuft das Bündel tn dieselben Elemente wie das Bündel b,.

Die bedienende Person kann, indem dafür gesorgt wird, daß die Mitten der Raster M₂ und M_t auf dem Fernsehmonitor sichtbar bleiben, die Maske dann mit einer Genauigkeit von z.B. 100 μπι in der X- und V-Richtung einstellen. Die periodischen Signale, die der Detektor 12 abgibt, wenn das Bündel fo das Ausrichtsystem durchläuft, und die also eine Anzeige über eine nur etwaige Abweichung zwischen der Soll- und der Istrichtung der die Mitten der Raster M₁ und M₂ miteinander verbindenden Linie geben, werden wieder der elektronischen Verarbeitungsschaltung 57 zugeführt, deren Ausgang mit nicht dargestellten Mitteln zum Drehen des Tellers 55 verbunden ist, wie schematisch mit der Verbindung 59 dargestellt ist.

In Fig. 10 ist schematisch eine Vorrichtung dargestellt, mit deren Hilfe die Verschiebungen des ^-Schlittens, auf dem das Substrat angebracht ist, und des y-Schlittens, der starr mit der senkrechten Projektionssäule verbunden ist, gemessen werden können. Die Wirkung dieser Vorrichtung basiert auf dem Prinzip des Laserinterferometers, das in »Philips Technische Rundschau« 30, Nr. 6/7, S. 165-170 beschrieben ist. Die bekannte Vorrichtung ist derart angepaßt, daß die Verschiebung des X-Schlittens sowie die des /-Schlittens mit Hilfe eines einzigen Lasers gemessen werden können. Das Laserbündel 1 wird von einem Bündelteiler 62! in ein Teilbündel l\ zum Messen der Verschiebung des V-Schlittens und ein Teilbündel I₂ zum Messen der Verschiebung des X-Schlittens gespaltet. Das Bündel h wird von den Prismen 63 und 64 zu einem polarisationsempfindlichen Bündelteiler 65 reflektiert. Dieser Büindelteiler ist auf einer Platte 83 befestigt, die starr mit dem V-Schlitten 82 und starr mit einem Gestell, auf dem der Bündelteiler 62 und das Prisma 63 befestigt sind, verbunden ist. Eine Verschiebung des V-Schlittem; bedeutet dann eine Änderung in dem Abstand zwischen dem Bündelteiler 65 und der Seite des X-Schlittens. Rechts oben in Fig. 10 sind der Bündelteiler 65 und die um diesen herum gruppierten Elemente etwas vergrößert dargestellt Diese Elemente sind eine λ/4-Platte 66, ein Referenzspiegel 67, eine Λ./4-Platte 68 und ein Analysator 70. Für weitere Einzelheiten des Meßverfahrens sei auf den Aufsatz in »Phiiips Technische Rundschau« 30, Nr. 6/7 verwiesen.

Das aus dem Bündelteiler 62 heraustretende Bündel I₂

ίο wird von einem Prisma 74 zu einem polarisationsemp findlichen Bündelteiler 75 reflektiert. Die um diesen Bündelteiler herum angeordneten Elemente 76, 77 und 78 erfüllen die gleichen Funktionen wie die Elemente 68, 67 bzw. 70. Der Bündelteiler 75 ist auf einer Platte 85 angebracht, die starr mit dem .^-Schlitten verbunden ist Eine Verschiebung des X-Schlittens bedeutet eine Änderung in dem Abstand zwischen dem Bündelteiler 75 und der reflektierend gemachten Seite des V-Schlittens. Die an dem K-Schlitten und an dem Referenzspiegel 77 reflektierten Teilbündel werden von einem Detektor 73 aufgefangen. Die Detektoren 73 und 72 sind mit elektronischen Schaltungen 86 und 87 verbunden.

In den Schaltungen 86 und 87 kann die Anzahl gezählter Impulse, die ein Maß für die Verschiebung ist, mit einer Bv.zugsanzahl für die Verschiebung des Schlittens über einen bestimmten Abstand verglichen werden. Die Ausgänge der elektronischen Schaltungen 86 und 87 sind mit Abtriebsmitteln 89 und 88 für den X- und den V-Schlitten verbunden, so daß, wenn eine gewünschte Anzahl von Impulsen gezählt worden ist, diese Schlitten stillgesetzt werden können.

Die Erfindung ist an Hand der Projektion eines IC-Musters auf ein Halbleitersubstrat erläutert. Es versteht sich, daß auch bei anderen lithographischen Techniken, bei denen nacheinander eine Anzahl von Masken auf ein Substrat projiziert und sehr genau in bezug auf das Substrat positioniert werden müssen, die obenbeschriebene Vorrichtung verwendet werden kann. Dabei ist an die Herstellung von Fortbewegungsmustern und Detektionsmustern für magnetische Domänenspeicher zu denken. In der obenstehenden Beschreibung muß dann für IC-Muster: Fortbewegungsmuster oder Detektionsmuster, und für IC-Substrat: Schicht magnetisierbaren Materials gelesen werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ausrichten eines in einer Maske vorhandenen Maskenmusters in bezug auf ein Substrat beim wiederholten Abbilden des Maskenmusters direkt auf dem Substrat, wobei ais Ausrichtmarkierungen Raster auf dem Substrat und in der Maske verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich außerhalb des Gebietes auf dem Substrat (8), auf dem eine Anzahl von Abbildungen des Maskenmusters (17) erzeugt werden müssen, befindende Phasenraster (P\, P₂) auf einem ersten von zwei Rastern (M₂, Mj), die sich in der Maske (5) außerhalb des Maskenmusters (17) '5 befinden, mit Hilfe eines Projektionslinsensystem (Lu L₂, Lj) nacheinander abgebildet wurden, das beim Abbilden des Maskenmusters (17) auf dem Substrat (8) verwendet wird, und daß die Lage der beobachteten Abbildung eines Rasters (M₁, P₁, P₂), das in bezug auf das erste Raster (M₂) in der Maske (5) ausgerichtet wird, moduliert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst durch Drehung um eine zu der Ebene der Maske (5) senkrechte Achse die in einer ersten Richtung verlaufenden Linien einer Abbildung des zweiten Rasters (Mi) in der Maske (5) in bezug auf die entsprechenden Linien des ersten Rasters (M₂) in der Maske ausgerichtet wird; daß dann die in zwei zueinander senkrecht verlaufenden ^o Richtungen verlaufenden Rasterlinien eines ersten (P₂) von zwei Substratrastern in bezug auf die entsprechenden Rasterlinien des ersten Rasters (Mi) in der Maske ausgerichtet werden; daß anschließend das Substrat (8) in Richtung der die Mitten des ersten ^ (M₂) und des zweiten Rasters (M) in der Maske (5), die in bezug aufeinander ausgerichtet sind, miteinander verbindenden Linien über einen Abstand gleich dem Abstand zwischen den beiden Substratrastern (Pu P2) verschoben wird, und daß schließlich durch ίο Drehung um eine etwa durch die Mitte des ersten Substratrasters (P₂) gehende Achse die Rasterlinien des zweiten Substratrasters (P\) in bezug auf die entsprechenden Rasterlinien des ersten Rasters (M₂) in der Maske (5) ausgerichtet werden.

3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, die eine ein Ausrichtbündel (b) liefernde Strahlungsquelle (1), ein Linsensystem zur Abbildung jeweils eine der Substratraster (Pu P₂) auf einem ersten Raster (M₂) in der Maske (5), sowie W einen in dem Wege des Ausrichtbündels hinter der Maske (5) angebrachten strahlungsempfindlichen Detektors (12) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Linsensystem durch das beim Abbilden des Maskenmusiers (17) auf dem Substrat (8) verwendete Projektionslinsensystem (Lu L₂, Li) gebildet wird, und daß im Wege des Ausrichtbündels zwischen dem Projektionslinsensystem (Lu L₂, L)) und dem Detektor ί 12) mittels periodischer Signale (V_b, sin ο) ^gesteuerte optische Elemente (26,26', 10, 11; 38) vorhanden sind zur periodischen Verschiebung der vom Detektor (12) beobachteten und in der Ebene der Maske (5) erzeugten Abbildung eines Rasters (M\, Pu P₂), wobei die Verschiebung der beobachteten Abbildung in der Größenordnung einer Periode des ersten Rasters (M₂) in der Maske

(5) liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Wege des Ausrichtbündels (b) zwischen dem Projektionslinsensystem (Lu L₂, Li) und der Maske (5) eine Blende (9) angeordnet ist, die nur die von den Substratrastern (P\, Pi) in den ersten Ordnungen gebeugten Teilbündel [6(0,-1), Z)(O, +1), i(-l,0), £(+1,0)] des Ausrichtbündels (b)zu der Maske durchläßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Projektionslinsensystem ein telezentrisches System ist und aus drei Linsensystemen (Lu L₂, Lj) besteht, von denen das dem Substrat am nächsten liegende System (L\) entlang der optischen Achse bewegbar ist, während die zwei anderen Linsensysteme (L₂, Li) entlang der optischen Achse unbewegbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß außer einem ersten Strahlungsweg zur Abbildung jeweils eines der Substratraster (Pu P₂) auf dem ersten Raster (M₂) in der Maske (5), welcher Strahlungsweg von der Strahlungsquelle (1) über ein Strahlungsreflektierendes Element (4), das fakultativ in dem Wege der von der Quelle ausgesandten Strahlung angebracht werden kann, über das Projektionslinsensystem (Lu L₂), eine Reflexion an einem der Substratraster (P\, P₂), einen zweiten Durchgang durch das Proiektionslinsensystem (Lu L₂, Li) und die Blende (9) zu einem unter dem ersten Raster (M₂) in der Maske (5) angeordneten Bündelteiler (6) verläuft, auch ein zweiter Strahlungsweg zur Abbildung in natürlicher Größe des zweiten Rasters (Mi) in der Maske (5) auf dem ersten Raster (M₂) in der Maske vorhanden ist, wobei die Lage der Abbildung des zweiten Rasters (M\) in der Maske nur von der Richtung der die Mitten des ersten (M₂) und des /weiten Rasters (Mi) in der Maske miteinander verbindenden Linie in bezug auf die Bewegungsrichtung eines Schlittens (60) abhängt, mit dessen Hilfe das Substrat (8) verschoben wird, wobei dieser zweite Strahlungv WLg von der Strahlungsquelle (1) über reflektierende Elemente (45, 46) über der Maske (5), durch das zweite Raster (Mi) in der Maske und über weitere reflektierende Elemente (47,48,51) unter der Maske und ein Linsensystem (49, 50) zu dem genannten Bündelteiler (6) verläuft, der die beiden Strahlung¹-wege zu einem gemeinsamen Strahlungsweg durch die Maske (5) zu dem strahlungsempfindlichen Detektor(12) vereint.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis b, in der die Strahlungsquelle ein linear polarisiertes Ausrichtbündel aussendet, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente zur periodischen Verschiebung der Abbildung jeweils eines der Substratraster (Pu Pi) bzw. des zweiten Rasters (Mi) in der Maske (5) gebildet werden durch in dem gemeinsamen Strahlungsweg vor der Maske (5) angeordnetes polarisationsempfindliches Element (26. 26'), das das Ausrichtbündel (b) in zwei Teilbündel mit zueinander senkrechten Polarisationsrichtungen spaltet, die an der Stelle des ersten Rasters (M₂) in der Maske Abbildungen des zweiten Rasters (Mi) in der Maske bzw. eines der Substratraster (Pu Pi) erzeugen, die über eine halbe Periode des ersten Rasters (M₂) in der Maske gegeneinander verschoben sind, durch einen in dem gemeinsamen Strahlungsweg vor dem Detektor (12) angeordneten und von einer rechteckförmigen Spannung (Vg) gesteuerten Polarisationsschalter

!0

(10), der die Polarisationsrichlungen der Teilbündel über 90° schaltet, und durch einen Analysator (11) zwischen dem Polarisationsschalter (10) und dem Detektor (12), wobei die Steuerspannung (V_b) für den Polarfsationsschalter (10) auch einer elektronischen Schaltung (57) zugefuhn ist, in der das Detektionssignal zu einem Steuersignal zur Nachregelung der Rasterlage verarbeitet wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ?· bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem gemeinsamen Strahlungsweg zwischen dem Bündelteiler (b) und der Maske (5) ein verschiebbares durchsichtiges Element (38) angebracht ist, das die Abbildung des zweiten Rasters (M\) in der Maske bzw. eines der Substratraster (Pi, P₂) über das erste Raster (M₂) in >⁵ der Maske hin- und herbewegt, und daß der Ausgang des Detektors (12) mit einer elektronischen Schaltung (41) verbunden ist, in der das Detektorsignal (Sd)TM einem Steuersignal (S_u)zw Nrchregelung der Rasterlage verarbeitet wird, wobei dieser Schallung 2ü (41) außerdem ein dem antreibenden Signal (sin ω ή für das verschiebbare Element (38) proportionales Signal zugeführt wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem gemeinsamen Strahlungsweg hinter der Maske (5) ein zweiter Bündelteiler (23) angeordnet ist, der zwei Teilbündel (b\ b") erzeugt, von denen eines (b'j zu dem Detektor (12) und das zweite (b") zu einer Aufnahmeröhre (16) hin gerichtet ist, die mit einem "> Fernsehmonitor verbunden ist, auf dem die taster sichtbar gemacht werden.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor die Form eines Quadrats aufweist und aus mindestens zwei *"> Teildetektoren (D₁, D₂) besteht, deren Trennlinien diagonal in dem Quadrat verlaufen, wobu die geraden Seiten des Quadrats zu den beiden Richtungen der Rasterlinien des ersten Rasters (M₂)

in der Maske (5) effektiv parallel sind. ·"'