DE2651430B2

DE2651430B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausrichten eines Maskenmusters in bezug auf ein Substrat

Info

Publication number: DE2651430B2
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: 1980-03-13
Also published as: CA1078240A; FR2379097A1; DE2651430C3; GB1571907A; NL7606548A; US4251160A; DE2651430A1; JPS619733B2; JPS52154369A; FR2379097B1

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 dem 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 Schaltungen (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 Abbildunger¹ an derselben Stelle wird das Substrat den gewünschten physikalischen und chemischen Änderungen un'erworfen. Auf diese Weise wird ein passives und/od<;r aktives Element erhalten, das unter der Bezeichnung »'integrierte Schaltung« (kurz IC) bekannt ist.

Auch bei der Herstellung sogenannter magnetischer Domänenspeicher (»Bubblew-Speicher) werden Diffusionstechniken und Maskierungstechniken zum Anbrinsen vorj Fortbewe^i-'n^siTiustern und i!)£tek*i^rvn^cm¹¹-stern auf einer magnetisierbaren auf einem Substrat angebrachten Schicht verwendet. Dabei bildet das genaue Ausrichten der in aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten anzuwendenden Maskenmuster ein Problem, sogar in derart großem Masse, daß versucht wird (vgl. I.EE.E. Transactions on Magnetics, Band Mag-9. Nr. 3, September 1973, S. 474-430), mit Hilfe nur eines einzigen Maskenmusters mit einem einzigen 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 Steife, 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 856 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 betreffende IC-Muster in vergrößertem Maßstab mit Hilfe einer 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 Größe 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-Muöter 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 i:i 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 bezue 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 enthält, 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 Substrai 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 Ausrichtsignal. 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 dieser Patentschrift wird der Ausrichtvorgang aber nicht beschrieben. 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 senkrechi polarisierte Teilbündel beim Ausrichten verwende! 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 ίο 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, daC gLiiiwiiualiivii üiiaiuuiigjntg iuiiici uti iviasni

ein zweiter Bündelteiler angeordnet ist, der zwei Bünde erzeugt, von denen eines zu dem Detektor hin und da« zweite zu einer Aufnahmeröhre hin gerichtet ist, die mil einem Fernsehmonitor gekoppelt ist, auf dem die Raster sichtbar gemacht werden.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an dei 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 diesel Vorrichtung,

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

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

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

Fig. 10 schematisch eine Anordnung zum Messen dei Verschiebungen des X- und des V-Schlittens.

In Fig. 1 ist mit 5 eine Maske bezeichnet, die zwe Ausrichtmarkierungen M\ und Mi 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 Pi und Pi 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 Mi sind als Amplitudenraster und die Raster P\ und Pi als Phasenraster ausgebildet. Die periodischen Raster weisen im Vergleich zu anderen Ausrichtmarkiemngen 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 genat ausgerichtet werden, sogar wenn eine oder mehrere Rasterlinien fehlen oder wenn die Rasterlinien stan gerader Linien gerändelte Linien sind. Insbesondere bei der Herstellung integrierter Schaltungen weisen Rastei den Vorteil auf, daß sie während der aufeinanderfolgenden Diffusionsvorgänge nicht asymmetrisch an- odei zuwachsen können, wie dies bei Anwendung änderet 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, se daß kein fremder Werkstoff auf dem Substrat angebracht zu werden braucht Die Phasenraster weiser 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 M\ und Mi 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.

F i g. 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 /-Richtung bewegbar ist. Der Drehteller 56 ist über eine Säule 90 mit einem Schlitten 60 verbunden, der in der ^-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 /-Richtung können genau mittels einer interferometrischen Anordnung gemessen werden, die an Hand der F i g. 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 Mi 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 /-Richtung das Substrat P2 in bezug auf das Raster Mi ausgerichtet. Anschließend wird das Substrat in der .v-Richtung über den bekannten Abstand zwischen den Mitten von P\ und Pi 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 Mi 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, L₃ auf dem Substrat erzeugt werden. Zwischen den aufeinanderfolgenden Projektionen kann das Substrat auch wieder sehr genau, z. B. innerhalb einer Toleranz von 0,05 μπτ, bestimmte Abstände in der x- und /-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 6 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 6 angeordnet ist, wird das Bündel von diesem Prisma und dem Prisma 7 zu dem Substrat 8 reflektiert. Die Linsen Li 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 7j-Richtung (vgl. Fig.6). Das einfallende Bündel wird von dem Raster P₂ in einer Anzahl von Teilbündeln verschiedener Beugungsordnungen reflektiert, unter anderem in dem Teilbündeln b(+\,Q) und £(-!,0) in der φ-Richtung und den Teilbündeln 6(0, +1) und 6(0, —1) in der η-Richtung. Die Linsen L\ 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 Pi erzeugt. Dadurch, daß nur die ersten Ordnungen benutzt werden, ist, abgesehen von der Vergrößerung des Linsensystems Li, L\, L₃, die Periode der Rasterbildung die Hälfte der Periode des Phasenrasters selber. Dadurch ist bei einer bestimmten Periode des Rasters Pi die Genauigkeit, mit der die Raster ausgerichtet werden, zweimal größer als in dem Falle, in dem auch das Teilnündel nullter Ordnung verwendet werden würde.

F i g. 2 zeigt im Detail den Teil der Vorrichtung oberhalb der Linie aa' der Fig. 1. Die Teilbündel 6( + I₁O)₁ 6(-I₁O)₁ 6(0, +1) b(0, -1) sind der Deutlichkeit halber als ein einziges Bündel b\ dargestellt. Nach Durchgang durch das Teilprisma-6 und das Raster Mi wird das Bündel 61 über die Prismen 20 und 22 zu einem strahlungsempfindlichen Detektor 12 reflektiert.

Nach der Erfindung wird die Lage, in der Ebene des Rasters Mi, der Abbildung des Phasenrasters Pi 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 Quarzplatten 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 Polarisationsrich tung des Bündels b_t 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 Trennfläche 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 F i g. 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 entweder das ordentliche oder das außerordentliche 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 Savartplatte 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 P₂ oder P₁ angeordnet ist, wird die Intensität der von dem Detektor 12 aufgefangenen Strahlung zeitlich konstant sein.

In Fig.3a ist diese Situation für eine Richtung der Rasterlinien angegeben. Die Linien des Rasters M₂ der ordentlichen Abbildung P_2o und der außerordentlichen Abbildung P₂,_e des Rasters P₂ sind zu der Zeichnungsebene senkrecht. Während eines Zeitintervalls (ti) empfängt der Detektor die von Pi,_o und M₂ durchgelassene Strahlungsintensität (vgl. F i g. 3b) und während eines nächsten Zeitintervalls (t₂) 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 P₂.„ und P_2x befindet (vgl. F i g. 4a), ist das Detektorsignal nicht zeitlich konstant, wie in F i g. 4b dargestellt ist. Die Unterschiede im Signal Sa können sehr genau detektiert werden. Dadurch ist es möglich, die Rasterlinien des Rasters P₂ (oder Pi) sehr genau, z. B. innerhalb einer Toleranz V200 einer Periode des Rasters, in bezug auf die des Rasters M₂ auszurichten.

Im Falle der Fi g. 4b, in dem das Raster M₂ in bezug auf die Sollage nach rechts verschoben ist, ist das Detektorsignal in dem Zeitintervall ίΐ größer als das Detektorsignal in dem Zeitintervall /₂. Wenn das Raster M₂ in bezug auf die Sollage nach links verschoben wäre, wäre das Detektorsignal im Zeitintervall U kleiner als im Zeitintervall t₂. 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 h und t₂ das Detektorsignal am größten ist kann die Richtung eines etwaigen Lagenfehlers des Rasters Pi in bezug auf das Raster M₂ detektiert werden.

Die Raster M₂ und P₂ sind zweidimensional Raster, d. h., daß sie aus Teilrastern bestehen, deren Rasterlinien in der φ- und in der ij-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 ij-Richtung der Rasterlinien, d. h., daß, wenn die Rasterlinien gut ausgerichtet sind, die Detektorseiten tatsächlich zu der φ- und der η-Richtung parallel sind, während, wenn die Raster noch nicht gut ausgerichtet sind, die Detektorseiten einen kleinen Winkel mit der φ- und der ^-Richtung einschließen. Der Detektor ist aus zwei Detektoren D\ und D₁ zusammengesetzt, von denen jeweils einer den Teilrastern der Raster M₂ und P₂ zugeordnet ist. Mit dem Detektorteil Di kann detektiert werden, ob die Maske und das Substrat gut in der φ-Richtung der Raster und damit also in der ^-Richtung der Projektionsmaschine ausgerichtet sind; mit dem Detektorteil D₂ kann detektiert werden, ob £ut in der φ-Richtung der Raster und damit in der X-Richtung der Projektionsmaschine ausgerichtet ist. Der Detektor kann aus vier Teilen Di', D₁", D₂ und D₂" aufgebaut sein, wobei die Teile Di' und D," gleich wie die Teile D₂ und D₂" 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 P, unter dem Raster M₂ liegt. Dann wird das Raster P₁ in bezug

auf M₂ 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 P\ eingestellt zu werden. Für das Raster Pi ist es daher genügend, daß es in der φ-Richtung verlaufende Rasterlinien enthält. Es ist daher unbedenklich, das Raster Pi gleich dem Raster P₂ zu machen und nur die Rasterlinien des Rasters P₁, 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 M₂ 48 μπι und die der Raster P₂ und Pi etwa 19,5 μιπ. Dabei betrug die Vergrößerung des Projektionslinscnsystems 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 K-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 F i g. 6 hundertmal vergrößert dargestellt ist.

Die Ausgangssignale der Teildetektoren werden der elektronischen Schaltung 57 zugeführt, in der auf an sich bekannte Weise Regelsignale zur Nachregelung der Lage des Rasters P₂ (oder P_x) 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 M₂ 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 M₂ 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 ζ. Β. 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 6'und b" spaltet. Das Bündel o'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 Woüaston- '5 Prisma 26' verwendet werden. Wie im rechten Teil der Fi g. 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 de.s 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 3u 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 P,) 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 Fig. 8 ist die letztere Platte mit 38 bezeichnet. In dieser Figur ist nur ein Teil des Strahlungsweges nach F i g. 2 dargestellt. Der Polarisationsschalter und der Analysator der Fig.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, « die für eine Ausrichtung in der X- und der V-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 Csin ω /abgibt, ist ein Signal S^des Detektors 12:

D sin (2 ω t + 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 Pi) in bezug auf das Raster M₂ erreicht. Das Ausgangssignal der Schaltung 41 wird wieder Antriebsmitteln für die X- und y-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 12mm, 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 Vergrößerungsfehler zu vermeiden, müßten 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 Unfiachheit 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 F i g. 1 dargestellt ist, besteht das Projektionslinsensystem aus drei Linsen Li, L₂, L₃. 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 Unflachheiten im Substrat auftreten. Jedes von einem beliebigen Punkt auf dem Substratraster herrührende Strahlungsbündel durchläuft den Weg zwischen den Linsen L\ und L₂ als ein paralleles Bündel. Die Linse L₂ ist starr mit der Projektionssäule verbunden. Die Linse L₃ 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, muß zunächst die Mas!-.e 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 O₂ wird von den Prismen 45 und 46 reflektiert, um das Raster M\ zu belichten. Das Bündel £12 wird dann von den Prismen 47, 48 und 51 und dem Teilprisma 6 zu dem Raster M₂ reflektiert In dem Strahlungsweg des Bündels 62 sind weiter zwei Linsen 49 und 50 angeordnet Diese Linsen sorgen zusammen mit den Prismen 47, 48, 51 und 6 dafür, daß das Raster Mi in natürlicher Größe auf dem Raster M₂ abgebildet wird. Das 1-zu-1-Abbildungssystem ist dabei derart eingerichtet, daß die Lage der Abbildung von M\ nur von der Richtung der die Mitten der Raster M\ und M₂ miteinander verbindenden Linie in bezug auf die X-Richtung abhängig ist Durch Drehung des Tellers 55

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

Die Maske Mi weist z. B. die in F i g. 9 dargestellte Form auf, wobei die Rasterperiode gleich der des Rasters M2 ist. Nach Durchgang durch das Raster M2 durchläuft das Bündel £»2 dieselben Elemente wie das Bündel b_x.

Die bedienende Person kann, indem dafür gesorgt wird, daß die Mitten der Raster M2 und M\ auf dem Fernsehmonitor sichtbar bleiben, die Maske dann mit einer Genauigkeit von z. B. 100 μιη in der X- und Y- Richtung einstellen. Die periodischen Signale, die der Detektor 12 abgibt, wenn das Bündel bz das Ausrichtsystem durchläuft, und die also eine Anzeige über eine nur etwaige Abweichung zwischen der Soll- und der Istrichtung der die Mitten der Raster Mi 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 X-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 V-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 h zum Messen der Verschiebung des X-Schlittens gespaltet. Das Bündel /1 wird von den Prismen 63 und 64 zu einem polarisationsempfindlichen Bündelteiler 65 reflektiert. Dieser Bündelteiler ist auf einer Platte 83 befestigt, die starr mit dem K-Schlitten 82 und starr mit einem Gestell, auf dem der Bündelteiler 62 und das Prisma 63 befestigt sind, verbunden ist. Eine Verschiebung des Y-Schlittens bedeutet dann eine Änderung in dem Abstand zwischen dem Bündeiteiler 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 »Philips Technische Rundschau« 30, Nr. 6/7 verwiesen.

Das aus dem Bündelteiler 62 heraustretende Bündel I₂ wird von einem Prisma 74 zu einem polarisationsempfindlichen 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 Λ-Schlitten verbunden ist. Eine Verschiebung des Α-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 Bezugsanzahl 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 Detektionsmusterr. 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 als 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 (Pu P₂) auf einem ersten von zwei Rastern (M₂, M\), die sich in der Maske (5) außerhalb des Maskenmusters (17) befinden, mit Hilfe eines Projektiorislinsensystem (Lu L₂, £.3) nacheinander abgebildet werden, das beim Abbilden des Maskenmusters (17) auf dem Substrat (8) verwendet wird, und daß die Lage der beobachteten Abbildung eines Rasters (Mu P\, P2), das in bezug auf das erste Raster (Mi) 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 (M\) 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 Richtungen verlaufenden Rasterlinien eines ersten (Pi) von zwei Substratrastern in bezug auf die entsprechenden Rasterlinieri des ersten Rasters (Mi) in der Maske ausgerichtet werden; daß anschließend das Substrat (8) in Richtung der die Mitten des ersten κ (M2) und des zweiten Rasters (M₁) 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 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 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 Maskenmusters (17) auf dem Substrat (8) verwendete Projektionslinsensystem (L], L₂, Lz) gebildet wird, und daß im Wege des Ausrichtbündels zwischen dem Projektionslinsensystem (Lu L₂, L3) und dem Detektor (12) mittels periodischer Signale (V₆, sin ω ί,) 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], P\, P₂), wobei die Verschiebung der beobachteten Abbildung in der Größenordnung einer Periode des ersten Rasters (Mi) in der Maske

(5) liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß in dem Wege des Ausrichtbündels (b) zwischen dem Projektionslinsensystem (L\, L₂, Li) und der Maske (5) eine Blende (9) angeordnet ist, die nur die von den Substratrastern (Pu P₂) in den ersten Ordnungen gebeugten Teilbündel [6(0,-I), 6(0, +1), b (-1,0), 6( + 1,O)] des Ausrichtbündels (6) zu der Maske durchläßt

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Projektionslinsensystem ein telezentrisches System ist und aus drei Linsensystemen (L₁, L₂, L₃) besteht, von denen das dem Substrat am nächsten liegende System (L\) entlang der optischen Achse bewegbar ist, während die zwei anderen Linsensysteme (La, £.3) entlang der optischen Achse unbewegbar sind.

6. Vorrichtung n^.ch Anspruch 3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß außer einem ersten Strahlungsweg zur Abbildung jeweils eines der Substratraster (Pu P₂) auf dem ersten Raster (Ai₂) 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 (L], L₂), eine Reflexion an einem der Substratraster (Pu P₂), einen zweiten Durchgang durch das Projekiionslinsensystem (L\, 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 (M]) 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 zweiten 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 Strahlungsweg von der Strahlungsquelle (1) über reflektierende Elemente (45, 46) über der Maske (5), durch das zweite Raster (M]) 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 Strahlungswege zu einem gemeinsamen Strahlungsweg durch die Maske (5) zu dem strahlungsempfindlichen Detektor (12) vereint.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, in der die Strahlungsquelle ein linear polarisiertes Ausrichtbündel aussendet, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente zur periodischen Verschiebung der Abbildung jeweils eines der Substratraster (P₁, P₂) bzw. des zweiten Rasters (TWt) 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 (M]) in der Maske bzw. eines der Substratraster (P], P₂) 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 (V») gesteuerten Polarisationsschalter

(10), der die Polarisationsrichtungen der Teilbündel über 90° schaltet, und durch einen Analysator (11) zwischen dem Polarisationsschalter (10) und dem Detektor (12), wobei die Steuerspaiinung (Vt) für den Polarisationsschalter (10) auch einer elektronisehen Schaltung (57) zugeführt ist, in der das Detektionssignal zu einem Steuersignal zur Nachregelung der Rasterlage verarbeitet wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem gemeinsamen ι ο 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 (P_u Pi) über das erste Raster (Mi) 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)zu einem Steuersignal (S_u)zur Nachregelung der Rasterlage verarbeitet wird, wobei dieser Schaltung (41) außerdem ein dem antreibenden Signal (sin ω t) 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'_f b") erzeugt, von denen eines (b') zu dem Detektor (12) und das zweite (b") zu einer Aufnahmeröhre (16) hin gerichtet ist, die mit einem Fernsehmonitor verbunden ist, auf dem die Rasier 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 (D\, D2) besteht, deren Trennlinien diagonal in dem Quadrat verlaufen, wobei die geraden Seiten des Quadrats zu den beiden Richtungen der Rasterlinien des ersten Rasters (M2) in der Maske (5) effektiv parallel sind.