DE3335658A1 - Verfahren und vorrichtung zur automatischen ausrichtung von objekten - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur automatischen ausrichtung von objektenInfo
- Publication number
- DE3335658A1 DE3335658A1 DE19833335658 DE3335658A DE3335658A1 DE 3335658 A1 DE3335658 A1 DE 3335658A1 DE 19833335658 DE19833335658 DE 19833335658 DE 3335658 A DE3335658 A DE 3335658A DE 3335658 A1 DE3335658 A1 DE 3335658A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- slit
- generating
- devices
- deflection
- shaped
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7069—Alignment mark illumination, e.g. darkfield, dual focus
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Ausrichtung von Objekten
Die vorliegende Erfindung betrifft die automatische Ausrichtung von Objekten, genauer gesagt ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Erfassen von Ausrichtungssignalen, wobei ein Laserstrahl auszurichtende
Objekte abtastet und von Ausrichtungsmarken reflektiert wird, um zur Ausrichtung verwendetes Streulicht zu
erzeugen. Das Verfahren wird bei der Herstellung von integrierten Schaltungen auf Halbleiterbasis eingesetzt.
Bei derartigen Vorrichtungen ist es üblich, ein HaIbleiterplättchen
und eine Maske übereinander anzuordnen und ihre Ausrichtungsmarken abzutasten, um die Position
der Marken zu erfassen. Diesbezüglich wird auf die US-PS 'sen 4 167 677 und 4 199 219 verwiesen. Wie in Figur
1a gezeigt ist, besitzt die Maske eine Ausrichtungsmarke,
die ein erstes und zweites stabförmiges Markierungselement M1 und M2 umfasst, welche im Abstand voneinander
und parallel zueinander und unter einem Winkel θ zur Abtastlinie A geneigt angeordnet sind. Die
Maske umfasst ferner ein drittes und viertes stabför-
miges Markierungselement M3 und M4, die im Abstand voneinander
und parallel zueinander sowie unter einem Winkel 0 in entgegengesetzter Richtung zur Abtastlinie
A geneigt angeordnet sind. Das Plättchen besitzt eine Ausrichtungsmarkes wie in Figur 2b gezeigt, die
ein erstes und zweites stabförmiges Markierungselement
W1 und W2 umfasst5 die relativ zur Abtastlinie A unter
dem gleichen Winkel Θ ., jedoch in unterschiedlichen
Richtungen geneigt angeordnet sind. Die Marken der Maske uttd des Plättchens sind übereinander angeordnet, wie j η
Figur 1c gezeigt, um zwischen ihnen eine Ausrichtung zu
erzielen. Wenn die im Zustand der Figur 1c angeordneten Marken von einem Laserstrahlpunkt entlang der Abtastlinie
A abgetastet werden;, wird der Strahl von den Markierungselementen M1, M2, M3, M4, W1 und W2 gestreut
reflektiert. Das reflektierte Streulicht wird von einem Fotorezeptor empfangen, der in Abhängigkeit von den
Positionen der entsprechenden I.'Jarkierungselemente Impulssignale
erzeugt, wie in Figur 1d gezeigt. Die Impulssignale werden durch Abschneiden der oberen Enden der Signale an
einer geeigneten Schwelle V mit Hilfe eines !Comparators in Rechteckimpulse überführt. Diese Impulse sind in Figur
1e gezeigt. Die Lagebeziehung zwischen dem Plättchen und der Maske kann aus den Zeitintervallen zwischen den Markierungselementen
ermittelt werden. Das Plättchen oder die Maske werden in Abhängigkeit von der auf diese Weise
ermittelten Lagebeziehung verschoben, um zwischen ihnen eine Ausrichtung zu erreichen.
Normalerweise wird der Abtastvorgang mit Hilfe eines Laserstrahlpunktes durchgeführt. Hierbei kann jedoch
eine fehlerhafte bzw» weniger genaue Ausrichtung erhalten werden j wenn Staub- oder Aluminiumpartikel auf der
Aifotastlinie vorhanden sind. Die Aluminiumpartikel werden
nämlich zur Herstellung der Ausrichtungsmarken verwendet.
Bei Halbleiterplättchen für die Herstellung von
integrierten Schaltungen muß jedoch die Ausrichtung bis
in den. yi/ra-Bereich oder noch darunter genau sein. Es ist
daher hierbei erforderlich, eine äußerst genaue Ausrichtung zu erzielen.
Nachdem die Positionen der Ausrichtungsmarken erfasst
sind, werden das Plättchen und/oder die Maske zur Ausrichtung angetrieben. Es ist dabei äußerst selten, daß
ein Antriebsvorgang allein zu einer korrekten Ausrichtung
führt j normalerweise wird der Ausrichtungsvorgang einige Male wiederholt. Um die Genauigkeit der Erfassung
zu vergrößern, werden darüberhinaus die Ausrichtungsmarken mehrere Male abgetastet, um den Durchschnitt der
Ergebnisse ermitteln zu können. Bei einer Repetier-Ausrichtungsvorrichtung,
bei der bei jedem Vorgang eine Ausrichtung durchgeführt wird, werden für ein Plättchen
zwischen 10 und 100 Ausrichtungsvorgänge ausgeführt. Neben einer verbesserten Genauigkeit ist daher eine
Reduzierung der zur Ausrichtung erforderlichen Zeit höchst wünschenswert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Ausrichtungsmarken in
wirksamer Weise erfasst und die für diese Erfassung erforderliche Zeit reduziert werden kann.
Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung einer Vor-srichtung,
mit der der Kontakt zwischen einem Rand der Ausrichtungsmarke und dem Ausleuchtungsbereich des Abtastlichtes
erhöht werden kann, um eine Qualitätsverschlechterung des Signales zu mildern, die durch eine
teilweise Zerstörung des Randes der Ausrichtungsmarke verursacht werden kann.
Ferner soll mittels der Erfindung die Möglichkeit der Erzeugung von fehlerhaften Signalen, verursacht durch
Staub, verdampfte Partikel o.a., auf ein Minimum gebracht werden.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen des
Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
Lie Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen
erläutert. Das Ausführungsbeispiel betrifft die Ausrichtung zwischen einer Maske und einem Plättchen. Die Erfindung
ist jedoch ebenfalls bei einer Inspektionsvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung;, einer Drahtbindevorrichtung
oder einer Chips-Schneidemaschine in bezug auf die Ausrichtung der entsprechenden Arbeitsstellungen anwendbarj, wobei die Ausrichtung hierbei
eine absolute Größe relativ zu einer Bezugsgröße darstellt.
Es zeigen;
Figur 1 herkömmlich ausgebildete Ausrichtungsmarken
einer Maske und eines Plättchens, wobei in Figur 1a die Ausrichtungsmarke einer Maske,
in Figur 1t> die Ausrichtungsmarke eines PlättchenSp in Figur 1c die Karken im übereinander
gelagerten Zustand, in Figur 1d die
durch das Abtasten der Marken von 1c erzeugten
Ausgangssignale und in Figur 1e die aus den Signalen.von 1c gewonnenen Impulse
gezeigt sind;
- .10 -
Figur 2
Figur 3
Figur 4
Figur 5
ein erfindungBgemäß ausgebildetes optisches System;
ein Blockdiagramm des Steuersystems für das System der Figur 2;
die Betriebsweise der erfindungsgemäß ausgebildeten Ausführungsform, wobei Figur 4a ein
Beispiel der Positionen der Ausrichtungsmarken und die Figuren 4b, 4c, 4e und 4f die
durch das Abtasten gewonnenen Impulse sowie Figur 4d die Zeitdauer für eine spezielle
Überprüfung zeigen; und
eine perspektivische Ansicht eines Teiles eines anderen Ausführungsbeispiels der
Erfindung.
In Figur 2 ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, d.h. ein Ausrichtung- und Belichtungssystem, bei der eine Maske 1 von einem nicht gezeigten
Maskenhalter gehaltert wird. Ein Plättchen 2 wird von einem Tisch 3 getragen. Die Maske 1 weist an zwei unterschiedlichen
Stellen Ausrichtungsmarken M auf, und das Plättchen 2 besitzt ebenfalls an unterschiedlichen
Stellen entsprechende Ausrichtungsmarken W. Die Karken entsprechen den in den Figuren 1a und 1b gezeigten Marken
und sind, wie in Figur 1c gezeigt, übereinander angeordnet. Das Ausrichtungs- und Belichtungssystem umfasst
eine Laserstrahlquelle 10, eine Ablenkeinheit 11, beispielsweise ein akustisch-optisches Element, nebeneinander
angeordnete zylindrische Linsen 12 und 13» die entsprechende orthogonale Achsen aufweisen, ein
Prisma 14 und einen drehbaren polygonalen Spiegel 15·
Die Ablenkeinheit 11, die zylindrischen Idnsan 12 und 13,
das Prisma 14 und der polygonale Spiegel 15 sind in dieser
Reihenfolge entlang des Kanales des Laserstrahles L, der von der Laserstrahlquelle 10 erzeugt wird, angordnet.
Entlang dem Kanal des von dem polygonalen Spiegel 15 reflektierten Laserstrahles L sind Zwischenlinsen 16 und
17 und ein Prisma 18 angeordnet, das den Laserstrahl in Abhängigkeit vom Winkel der Spiegelablenkung in zwei
orthogonale Richtungen ablenkt. An jeder Seite des Prismas 18 ist eine Reihe von optischen Systemen angeordnet. Diese
optischen Systeme sind symmetrisch und umfassen Halbspiegel 19a und 19b zum Ablenken des Laserstrahles L und zum
Leiten des von der Maske 1 und/oder dem Plättchen 2 reflektierten Strahles zu einem Fotorezeptor, Zwischenlin-
sen 20a und 20b, Blenden . 21a und 21b und Objektivlinsen 22a und 22b. Auf der optischen Bahn des von der
Maske 1 und/oder dem Plättchen*2 reflektierten Strahles
sind nach den Halbspiegeln 19a und 19b Spiegel 23a und
23b, Abbildungslinsen 24a und 24b, einen Teil des Lichts blockierende Platten 25a und 25b für Filterzwecke, die
einen mittleren lichtblockierenden Abschnitt aufweisen, Sammellinsen 26a und 26b und fotoelektrische Umformer
27a und 27b vorgesehen, die alle symmetrisch angeordnet sind, so daß auf symmetrische Weise zwei Reihen von
fotoelektrischen optischen Erfassungssystemen gebildet werden.
N achfolgend wird derjenige Teil des optischen Systems;-erläutert,
der von der Laserquelle 10 zum polygonalen Spiegel 15 reicht. Der Laserstrahl L wird wahlweise von
der Ablenkeinheit 11 in eine der beiden optischen Bahnen
abgelenkt? so daß er auf eine der zylindrischen Linsen 12 und 13 trifft, von denen jede nur in einer Richtung
als Sammellinse wirkt. Die Richtung von einer der zylindrischen Linsen 12 und 13 verläuft senkrecht zu der der
anderen. Der durch eine der zylindrischen Linsen gedrungene Strahl L besitzt einen schlitzförmigen Querschnitt,
da er sich nur in einer Richtung entfaltet. Der Strahl mit schlitzförmigem Querschnitt wird durch
ein Prisma 14 gebrochen, so daß er an der Stelle B auf den polygonalen Spiegel 15 trifft, wie in Figur 2 gezeigt.
Dies geschieht sowohl mit dem die zylindrische Linse 12 durchdringenden Strahl als auch mit dem die zylindrische
Linse 13 durchdringenden Strahl. Die Ablenkeinheit 11 wird über einen Antrieb 28 betätigt, der durch eine
Steuereinrichtung 29 gesteuert wird.
Figur 3 zeigt ein Blockdiagramm von Einrichtungen zum
Steuern der Neigung des Bereiches auf der abzutastenden Oberfläche, die von dem Laserstrahl erleuchtet wird,
in Abhängigkeit von Ausgangssignalen der fotoelektrischen Umformer 27a und 27b. Der Ausgang der fotoelektrischen
Umformer 27a und 27b wird über eine Wellenverarbeitungsschaltung 31 und eine Zählschaltung 32 der vorstehend beschriebenen
Steuerschaltung 29 zugeführt. Ferner ist an die Steuerschaltung 29 der Ausgang einer Zeitgeberschaltung
33 angeschlossen. Die Steuerschaltung 29 erzeugt ein Ausgangssignal für die Lichtablenkeinheit 1 über den
vorstehend beschriebenen Antrieb. Die von der Wellen-Verarbeitungsschaltung
31 erzeugten Impulssignale werden einer Verarbeitungsschaltung 34 zugeführt, in der
der Grad der Ausrichtung unterschieden wird. In Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Verarbeitungsschaltung bewegt und/oder dreht ein Antriebsmechanismus
M (Figur 2) den Plättchentisch um die Größe der Fehlausrichtung, die von der Verarbeitungsschaltung 34 bestimmt
wurde, um die Maske 1 und das Plättchen 2 in einen zueinander ausgerichteten Zustand zu bringen.
Da die erfindungsgemäße Ausführungsform den vorstehend
beschriebenen Aufbau aufweist, durchläuft der von der Laserstrahlenquelle 10 erzeugte Laserstrahl L eine der
von der Ablenkeinheit 11 festgelegten optischen Bahnen, die durch die Steuerschaltung 26 gesteuert wird, und
trifft auf die erste zylindrische Linse 12 auf und wird in einen schlitzförmigen Strahl umgewandelt. Dieser Strahl
wird dann durch das Prisma 14 gebrochen, so daß er auf den Ausgangspunkt B der Ablenkung auf den polygonalen
Spiegel 15 trifft, durch welchen der Strahl in gestreuter
Weise abgelenkt wird. Der vom polygonalen Spiegel abgelenkte Strahl L durchläuft die Zwischenlinsen 16 und
17 und erreicht eine i8a der geneigten Flächen des Prismas
18,über das der Strahl in Figur 2 nach links und dann
15·. von dem Halbspiegel 19a unter einem rechten Winkel nach
unten reflektiert wird. Der Strahl L passiert dann die ι Zwischenlinse 20a, die Blende 21a und die Objektivlinse
22a, so daß er auf der Maske 1 und dem Plättchen 2 abgebildet wird. Die Orientierung der ersten zylindrischen
Linse 12 ist so festgelegt, daß sich der erleuchtete Bereich, der von dem auftreffenden Laserstrahl L auf der
Maske 1 öder dem Plättchen 2 gebildet wird, unter einem Winkel von 45° zur Abtastlinie A erstreckt, wie mit 1
in Figur 4a bezeichnet, d.h. im wesentlichen parallel zu den Ausrichtungsmarken M1 , V/1 und M2. Somit beleuchtet
der Strahl L die erste Gruppe der Ausrichtungsmarken als schlitzförmiger Strahl im wesentlichen parallel zu
diesen Marken.
Wenn der schlitzförmige erleuchtete Bereich 1 entlang der Abtastlinie A bewegt wird, wird der Strahl von den
Markierungselementen M1, W1 und M2 gestreut reflektiert. Ein Teil des Streulichtes wird durch die Objektivlinse
22a, die Blende 21a, die Zwischenlinse 20a, den HaIbspiegel
19a, die Abbildungslinse 24a, die Teilabschirmung
25a und die Sammellinse 26a zurückgeführt und
erreicht schließlich den fotoelektrischen Umformer 27a,
der Ausgangssignale S1, S2 und S3 erzeugt, wie in Figur
4b gezeigt. Der von dem Laserstrahl erzeugte erleuchtete schlitzförmige Bereich L überlagert sich mit jedem Markierungselement
M1, W1 und M2 über im wesentlichen dessen gesamte Länge, so daß die Empfindlichkeit der Markierungserfassung viel größer ist als bei einer herkömmlich durchgeführten
Abtastung mit punktförmiger Beleuchtung. Auf diese Weise wird die Genauigkeit der Markierungserfassung
wesentlich verbessert. Der von den Ebenen oder spiegelnden Flächen der Maske 1 und des Plattchens 2 nicht gestreut
reflektierte Strahl wird auf dem Mittelpunkt der blockierenden Platte 25a abgebildet, so daß dieser Strahl
den fotoelektrischen Umformer 27a nicht erreicht.
Die Signale S1, S2 und S3 werden der Wellenverarbeitungsschaltung
31 zugeführt und in Rechteckimpulse P1, P2 und P3 mit gleicher Pulsbreite wie die der Signale S1, S2
und S3, die an einer vorgegebenen Schwelle abgeschnitten sind, umgewandelt, wie in Figur 4c gezeigt. Die Impulse
P1, P2 und P3 werden der Zählschaltung 32 und der Verarbeitungsschaltung
34 zugeführt. Wenn eine vorgebene Anzahl von Impulsen gezählt worden ist (bei der dargestellten
Ausführungform 3)> wird ein Signal der Steuerschaltung 29 zugeführt. Ein anderes Signal T wird der
Steuerschaltung 29 von der Zeitgeberschaltung 33 zugeführt. Hierbei handelt es sich um ein Signal, das zu
einer vorgegebenen Zeit und mit einer vorgegebenen Breite H abgegeben wird, wie in Figur 4d gezeigt. Wenn
der dritte Impuls P3 innerhalb der Zeitdauer des Signales H liegt, erzeugt die Steuerschaltung 29 ein Signal zur
Betätigung der Antriebsschaltung 28, um über die Ablenkeinheit 11 den Kanal des Strahles L auf die andere optische
Bahn umzuleiten. Dadurch trifft der Laserstrahl L auf die .andere zylindrische Linse, d.h. die zweite
Linse 13· Wie vorstehend erwähnt, ist die Achse der
« · a β
zweiten zylindrischen Linse 13 unter einem vorgegebenen
Winkel zu der Achse der ersten zylindrischen Linse 12 geneigt. Folglich ändert sich die Richtung des schlitzförmigen
Beleuchtungsbereiches auf der Maske und dem Plättchen, und es wird der in Figur 4a mit I1- bezeichnete Zustand
erreicht. Mit anderen Worten, der erleuchtete Bereich verläuft unter einem Winkel von 135 zur Abtastachse
und im wesentlichen parallel zu den Markierungselementen M3s W2 und M4.
Zur gleichen Zeit wie diese Änderung stattfindet, ändert sich die Richtung des auf den Spiegel 15 treffenden.
: Strahles, womit eine Änderung der Richtung des von dem
Prisma 14 reflektierten Strahles E verbunden ist. FoIglieh
ist die Abtastlinie am Zeitpunkt der Änderung der optischen Bahn nicht kontinuierlich. Es wird bevorzugt,
die Entfernung zwischen den Markierungselementen entsprechend
diesem Intervall zu bestimmen oder die Neigung der Oberfläche des Prismas 14 zu bestimmen und dadurch
20. den schlitzförmigen beleuchteten Bereich nach hinten zu führen.
Die Markierungselemente M3, W2 und M4 werden von dem
schlitzförmigen erleuchteten Bereich 1', der die unterschiedliche
Neigung besitzt, abgetastet. Ih ähnlicher Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Vorgang erzeugt
der fotoelektrische Umformer 27a die Ausgangssignale S4, S5 und S6, wie in Figur 4b gezeigt, und die
Wellenverarbeitungsschaltung 31 erzeugt Impulse P4,' P5 und P6, wie in Figur 4c dargestellt. Hiermit ist die
Erfassung der ersten Gruppe der Markierungselemente beendet. Falls gewünscht, können die Impulse zusammen mit
den vorher erhaltenen Impulsen P1, P2 und P3 verarbeitet
werden, um den Ausrichtungszustand zu bestimmen.
·
Wenn demgegenüber der dritte Impuls P3 nicht während der Zeitdauer T erzeugt wird, d.h. das Markierungselement
M2 nicht erfasst wird, betätigt die Steuerschaltung die Antriebsschaltung 2& zur Änderung der optischen Bahn nach
dem Zeitpunkt, bis zu dem der dritte Impuls erzeugt worden sein sollte. Dadurch wird die Neigung des schlitzförmigen
beleuchteten Bereiches selbst dann verändert, wenn der ditte Impuls nicht erzeugt wird. In diesem Fall weisen
die von der Wellenverarbeitungsschaltung 31 zur Verarbeitungsschaltung 34 übertragenen Impulse die in Figur
4e gezeigte Form auf, da der dritte Impuls fehlt.
Infolge des Vorhandenseins von Staub oder von anderen
Fremdpartikeln ist es möglich, daß eine größere Anzahl von Impulsen als vorgegeben erzeugt wird. Ein Beispiel
hierfür ist in Figur 4f dargestellt. Der Impuls P7 soll dabei in anderer Weise erzeugt worden sein als von den
Markierungen M und W. In einem solchen Fall ist es nicht günstig, die optische Bahn zu wechseln, sobald der
dritte Impuls P7 erfasst worden ist. Um diesen Fall zu verhindern, ist die Zeitdauer H vorgesehen, so daß der
Wechsel der optischen Bahn nur dann stattfindet, wenn der dritte Impuls während der Zeitdauer H erfasst wird oder
nachdem diese Zeitdauer abgelaufen ist.
Wie aus dem vorhergehenden hervorgeht, wird die Richtung des schlitzförmigen erleuchteten Bereiches während eines
Abtastvorganges der Marken M (11, M2 und M3) und W (W1
und W2) verändert. Die Änderung findet statt, während der Strahl L in einer Richtung abgelenkt wird. Dadurch
wird Zeit gespart, da es nicht erforderlich ist einen Abtastvorgang in der Weise durchzuführen, daß der Strahl
zuerst über seine gesamte Breite abgelenkt wird, um das Objekt mit einem ersten schlitzförmigen erleuchteten
Bereich abzutasten,, und der Strahl danach verändert wird, um einen zweiten schlitzförmigen erleuchteten Be-
reich vorzusehen, woraufhin der Strahl wiederum einer Ablenkung über die gesamte Breite ausgesetzt wird, um
das Objekt mit dem zweiten schlitzförmigen erleuchteten Bereich abzutasten.
Der Laserstrahl wird weiterhin von dem polygonalen Spiegel 15 abgelenkt. Der Strahl L erreicht die andere
geneigte Fläche i5b des Prismas 1b. Danach wird der Strahl L nach rechts reflektiert, so daß er durch die
Zwisphenlinse 20b, die Blende 21b und die Objektivlinse
22b verläuft und die Maske 1 und das Plättchen 2 an der zweiten Gruppe der Ausrichtungsmarkierungselemente
erreicht. Der Abtastvorgang wird dann in ähnlicher Weise wie vorstehend beschrieben durchgeführt.
Bei einem Proj ekti ons-Ausrichtung- und Belichtungssystem
ist eine große Projektionslinse 40 zwischen der Maske
und dem Plättchen 2 vorgesehen, wie in Figur 5 gezeigt. Der von der Laserquelle 10 abgegebene Laserstrahl L
wird über Objektivlinsen 22a und 22b auf der Maske 1 und über die Projektionslinse auf dem Plättchen 2 abgebildet.
Da der Hauptstrahl des Laserstrahles L durch den Mittelpunkt der Projektionslinse 40 dringt, wird
der Abtastvorgang zuerst an der zweiten Gruppe von Markierungselementen und danach an der ersten Gruppe
der Markierungselemente durchgeführt, was im Gegensatz zu dem vorstehend beschriebenen Fall steht, bei dem die
Maske 1 und das Plättchen 2 in Kontakt stehen.
Obwohl die vorstehenden Erläuterungen in Verbindung mit einer Ausrichtung- und Belichtungsvorrichtung, genauer
gesagt einer Maskenausrichtungsvorrichtung, gemacht
wurden, kann die vorliegende Erfindung ebenfalls bei anderen Gegenständen Verwendung finden, beispielsweise
bei der Ausrichtung des Leitelementes in einem Druckerfeld.
Anstelle des akustisch-optischen Elementes kann auch ein
elektrooptisches Element verwendet werden.
Mit der vorstehend beschriebenen Erfindung können die nachfolgenden Vorteile erreicht werden:
(1) der Beleuchtungsstrahl besitzt einen schlitzförmigen
querschnitt, dessen Neigung der der Markierungselemente entspricht, so daß das Signal - Rausch - Verhältnis verbessert
wird, was zu einer größeren Empfindlichkeit bei der Erfassung führt. Selbst wenn Fremdpartikel um die
Markierung herum vorhanden sind, wird das von diesen erzeugte Streulicht nicht erfasst; und
(2) die Neigung des schlitzförmigen erleuchteten Bereiches kann während eines AbtastVorganges verändert werden, so
daß die Anzahl der Abtastvorgänge minimal gehalten wird.
Zwei Objekte, die jeweils Markierungselemente aufweisen, die sich in verschiedene Richtungen erstrecken, werden
zueinander ausgerichtet. Die Markierungselernen te werden
von einem linearen schlitzförmigen Beleuchtungsbereich
abgetastet, wobei das von den Markierungselementen reflektierte Licht für den Ausrichtungsvorgang verwendet
wird. Die Richtung oder Neigung des linearen schlitzförmigen Beleuchtungsbereiches wird während einer Ablenkung
beim Abtasten so verändert, daß sie nicht mehr mit der der LIarkierungselemente übereinstimmt.
Claims (1)
- Vertreter beim EPAQ Γ"\· Il It "T-" litDipl.-lng. H.Tiedtke Djpl.-Chem. G. Bühling Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-lng. R Grupe Dipl.-lng. B. Pellmann Dipl.-lng. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. StruifBavariaring 4, Postfach 20240! 8000 München 2Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Müncher 30. September 1983DE 3339Patentansprüche1 . Atotastvorriclrtiingp gekennzeichnet durch: Einrichtungen (10) zum wahlweisen Erzeugen eines Lichtstrahles mit einem schlitzförmigen Querschnitt, der sich in eine Richtung erstreckt, und eines Lichtstrahles mit einem schlitzförmigen Querschnitt, der sich in eine andere Richtung erstreckt;Ablenkeinrichtungen (11), die den Strahl von den Erzeugungseinrichtungen empfangen und diesen so ablenken, daß er eine mit dem Strahl abzutastende Oberfläche abtastet; Einrichtungen (29) zum Steuern der Erzeugungseinrichtungen (-10), um die Richtung zu verändern, in die sich der schlitzförmige Strahl während eines von den Ablenkeinrichtungen (11) bewirkten Ablenkvorganges beim Abtasten erstreckty und zwar nach dem Beginn des einen Ablenkvorganges und vor dem Ende des gleichen Ablenkvorganges; und Einrichtungen (27as, 27b)? die den von der abzutastenden Oberfläche reflektierten Strahl empfangen und ein Erfassungssignal erzeugen»2 ο Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (29) die Erzeugungseinrichtungen (10) betätigen j, wenn eine vorgegebene Anzahl vonDresdner Bank (Münohsn) Kto. 393Θ 844 "»·«·"—'--'—"- »«·--■—> "·- =«= O4< »,„■„„hnck !München) KIo. 670-43-804_ 2 —ErfassungsSignalen nach dem Beginn des Abtastvorganges gezählt worden ist.3. Vorrichtimg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (29) die Erzeuggungseinrichtungen (1O) mit einer vorgegebenen Verzögerung vom Beginn des A.btastvorganges betätigen.4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die xVblenkeinrichtungen (Ti) den Strahl derart ablenken, daß kontinuierlich zwei unterschiedliche Abschnitte der Oberfläche abgetastet werden, und daß während des einen Ablenkvorganges die Steuereinrichtungen (29) die Richtung, in die sich der schlitzförmige Strahl erstreckt, dreimal ändern.5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungseinrichtungen (10) eine Strahlenquelle und ein Strahlenmodulationselement umfassen.6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlenmodulationselement ein akustisch-optisches Element umfasst.7· Verfahren zum Ausrichten eines ersten Gegenstandes, der eine erste Ausrichtungsraarke aufweist, welche durch sich in unterschiedliche Richtungen erstreckende Markierungselemente gebildet wird, und eines zweiten Gegen-Standes, der eine zweite Ausrichtungsmarke aufweist, die durch sich in unterschiedliche Richtungen erstreckende liarkierungselemente gebildet wird, gekennzeichnet durch:Optisches Parallelhalten des ersten und zweiten Gegenstandes;wahlweises Erzeugen eines Lichtstrahles mit einem schlitzförmigen Querschnitt, der sich in eine Richtung erstreckt, und eines Lichtstrahles mit schlitzförmigem Querschnitt, der sich in eine andere Richtung erstreckt; Projizieren eines ausgewählten Strahles auf den ersten und zweiten Gegenstand^ um einen erleuchteten schlitzförmigen Bereich auszubilden? der sich im wesentlichen prallel zu einem Teil der Markierungselemente erstreckt, und Ablenken des Strahles zur Abtastung des ersten und zweiten Gegenstandes;Ändern der Richtung, in die sich der schlitzförmige Strahl erstreckt, während eines Ablenkvorganges zum Abtasten nach dem Beginn dieses einen Ablenkvorganges und vor dem Ende desselben, um den erleuchteten Bereich im wesentlichen in ParaHellage mit dem restlichen Teil der Markierungselemente zu bringen; und Empfangen des von der ersten und zweiten Ausrichtungs-*· marke reflektierten Strahles und Bewirken einer Relativbewegung zwischen dem ersten und zweiten Gegenstand, um diese entsprechend auszurichten»8. Selbsttätig wirkende Vorrichtung zum Ausrichten eines ersten Gegenstandes, der eine erste Ausrichtungsmarke aufweistj die durch sich in unterschiedliche Richtungen erstreckende Markierungselernente gebildet wird, und eines zweiten Gegenstandes, der eine zweite Ausrichtungsmarke aufweist, die durch sich in unterschiedliche-Richtungen erstreckende Markierungselemente gebildet wird, gekennzeichnet durchsErste Einrichtungen zum Halten des ersten Gegenstandes; zweite Einrichtungen zum Halten des zweiten Gegenstandes; Einrichtungen (1O) zum wahlweisen Erzeugen eines Licht-r-Strahles mit schlitzförmigem Querschnitt, der sich ineine Richtung erstreckt, und eines Lichtstrahles mit schlitzförmigem Querschnitt, der sich in eine andere Richtung erstreckt;
Ablenkeinrichtungen (11) zur Aufnahme des Strahles von den Erzeugungseinrichtungen .(1O) und zur Ablenkung desselben, so daß dieser die erste und zweite Ausrichtungsmarke des ersten und zweiten Gegenstandes abtastet; Einrichtungen (29) zum Steuern der Erzeugungseinrichtungen (1O) und zum Andern der Richtung, in die sich der schlitzförmige Strahl erstreckt, während eines Ablenkvorganges durch die Ablenkeinrichtungen (11) nach dem Beginn des einen Ablenkvorganges und vor dem Ende desselben; Einrichtungen (27a, 27b) zur Aufnahme des vom ersten und zweiten Gegenstand reflektierten Strahles und zur Erzeugung eines Erfassungssignales; und Einrichtungen (Ll), die in Abhängigkeit von dem Erfassungssignal eine Relativbewegung zwischen den ersten Haiteτ einrichtungen und den zweiten Halteeinrichtungen erzeugen.9· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein optisches Projektionssystem umfasst, in bezug auf das der erste und zweite Gegenstand eine-optisch konjugierte Anordnung aufweisen.10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungseinrichtungen (10) eine Einrichtung zur Erzeugung eines Lichtstrahles und Einrichtungen zum Modulieren des erzeugten Lichtstrahles umfassen.11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationseinrichtungen ein akustisch-optisches Element aufweisen.12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (29) die Ausgangssignale derEmpfangsexnrichtungen aufnehmen und die Zeit der Änderung der Richtung des schlitzförmigen Strahles steuern.13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (29) die Richtung dann ändern, wenn eine vorgegebene Anzahl von Impulsen in Abhängigkeit von den Markierungselementen gezählt worden ist.14, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (29) die Richtung eine vorgegebene Zeitdauer nach dem Beginn des Abtastvorganges ändern»
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57173674A JPS5963504A (ja) | 1982-10-02 | 1982-10-02 | 位置合わせ信号検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3335658A1 true DE3335658A1 (de) | 1984-04-05 |
DE3335658C2 DE3335658C2 (de) | 1992-02-06 |
Family
ID=15964992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833335658 Granted DE3335658A1 (de) | 1982-10-02 | 1983-09-30 | Verfahren und vorrichtung zur automatischen ausrichtung von objekten |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4563094A (de) |
JP (1) | JPS5963504A (de) |
DE (1) | DE3335658A1 (de) |
GB (1) | GB2131196B (de) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4794648A (en) * | 1982-10-25 | 1988-12-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Mask aligner with a wafer position detecting device |
JP2530587B2 (ja) * | 1983-11-26 | 1996-09-04 | 株式会社ニコン | 位置決め装置 |
JPS60163110A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-26 | Canon Inc | 位置合わせ装置 |
US4663534A (en) * | 1984-03-08 | 1987-05-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detecting device utilizing selective outputs of the photodetector for accurate alignment |
US4801808A (en) * | 1984-07-27 | 1989-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Alignment and exposure apparatus having an objective lens system capable of observing a mark on an exposure optical holding member to permit alignment of a mask relative to the exposure optical system |
US4937459A (en) * | 1984-11-16 | 1990-06-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Alignment signal detecting device |
US4737032A (en) * | 1985-08-26 | 1988-04-12 | Cyberware Laboratory, Inc. | Surface mensuration sensor |
US4697087A (en) * | 1986-07-31 | 1987-09-29 | The Perkin-Elmer Corporation | Reverse dark field alignment system for scanning lithographic aligner |
GB2251750B (en) * | 1991-01-09 | 1994-10-26 | Gec Ferranti Defence Syst | An optical system for the determination of the position of an object |
JPH0864518A (ja) * | 1994-06-14 | 1996-03-08 | Canon Inc | 露光方法 |
TW341719B (en) * | 1996-03-01 | 1998-10-01 | Canon Kk | Surface position detecting method and scanning exposure method using the same |
US6559465B1 (en) | 1996-08-02 | 2003-05-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Surface position detecting method having a detection timing determination |
JP2002367883A (ja) * | 2001-06-05 | 2002-12-20 | Nikon Corp | マーク検出方法、荷電粒子ビーム露光方法、荷電粒子ビーム露光装置及びデバイス製造方法 |
CN108515280A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-09-11 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 激光打孔装置及打孔方法 |
CN111351794B (zh) * | 2018-12-20 | 2021-12-10 | 上海微电子装备(集团)股份有限公司 | 一种物体表面检测装置及检测方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4167677A (en) * | 1977-01-21 | 1979-09-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical device for the alignment of two superimposed objects |
US4199219A (en) * | 1977-04-22 | 1980-04-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Device for scanning an object with a light beam |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4277178A (en) * | 1980-01-15 | 1981-07-07 | Ford Aerospace & Communications Corp. | Web element concentration detection system |
JPS5719726A (en) * | 1980-07-10 | 1982-02-02 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Positioning device |
-
1982
- 1982-10-02 JP JP57173674A patent/JPS5963504A/ja active Granted
-
1983
- 1983-09-22 US US06/534,828 patent/US4563094A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-09-23 GB GB08325482A patent/GB2131196B/en not_active Expired
- 1983-09-30 DE DE19833335658 patent/DE3335658A1/de active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4167677A (en) * | 1977-01-21 | 1979-09-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical device for the alignment of two superimposed objects |
US4199219A (en) * | 1977-04-22 | 1980-04-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Device for scanning an object with a light beam |
US4199219B1 (de) * | 1977-04-22 | 1989-11-14 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4563094A (en) | 1986-01-07 |
GB2131196A (en) | 1984-06-13 |
JPS5963504A (ja) | 1984-04-11 |
JPS6352322B2 (de) | 1988-10-18 |
GB8325482D0 (en) | 1983-10-26 |
DE3335658C2 (de) | 1992-02-06 |
GB2131196B (en) | 1987-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2802417C2 (de) | ||
DE3337874C2 (de) | ||
DE3335658A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur automatischen ausrichtung von objekten | |
DE3343145C2 (de) | ||
DE2332091C2 (de) | Verfahren zum Betrieb einer fokussierbaren und ausrichtbaren Elektronenstrahlprojektionsvorrichtung und dafür bestimmte Elektronenstrahlprojektionsvorrichtung | |
DE2802416A1 (de) | Optische vorrichtung | |
DE2854474C2 (de) | Gerät zum optischen Aufzeichnen von Signalen auf einem Aufzeichnungsträger | |
DE2802286C2 (de) | ||
DE2512321A1 (de) | Geraet zur bestimmung der abweichung einer referenzoberflaeche von einer vorgeschriebenen nennstellung | |
DE2246152A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum optischen ausrichten von gegenstaenden | |
DE3110287A1 (de) | Druckgeraet mit scharfeinstelldetektor | |
EP1982203A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum testen von unbestückten leiterplatten | |
DE3410421A1 (de) | Ausrichtungsverfahren mit zugehoeriger vorrichtung | |
DE3431739C2 (de) | ||
DE3810882C2 (de) | ||
DE3342719A1 (de) | Belichtungsgeraet und belichtungsverfahren | |
DE3343206C2 (de) | ||
DE3510961C2 (de) | ||
EP0632952B1 (de) | Verfahren zur lageerkennung und/oder teilungsprüfung und/oder koplanaritätsprüfung der anschlüsse von bauelementen und bestückkopf für die automatische bestückung von bauelementen | |
DE60033258T2 (de) | Einrichtung zur Bestimmung eines Positionsfehlers | |
EP1392454A1 (de) | de0201736NG ZUR BILDAUFNAHME | |
DE10204367A1 (de) | Autofokusmodul für mikroskopbasierte Systeme, Mikrokopsystem mit einem Autofokusmodul und Autofokusverfahren für ein mikroskopbasiertes System | |
DE2905635C2 (de) | Einrichtung zum Positionieren eines Werkstückes in Z-Richtung beim Projektionskopieren | |
DE3417580A1 (de) | Objektlage-ermittlungseinrichtung | |
DE3341747A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum herabsetzen der ruhezeit einer schrittweise arbeitenden belichtungsvorrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: G03F 9/00 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |