DE3213338A1 - Verfahren und vorrichtung zum justieren eines wafers, speziell halbleiterwafers - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum justieren eines wafers, speziell halbleiterwafersInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zum Justieren eines Wafers, speziell Halbleiterwafer
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Justieren eines Wafers, speziell HaIbleiterwafers,
der im Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 6 angegebenen Art.
Bei der Herstellung von Mikrominiaturbauelementen und -Schaltungen ist häufig die genaue Ausrichtung einer
Maske gegenüber einem Halbleiterwafer erforderlich. Für Bauelemente sehr hoher Auflösung sind häufig Justiertoleranzen
im Submikrometerbereich notwendig. Eine solche Justierung ist von besonderer Bedeutung für den Einsatz
von photolithographischen Schritt-und-Wiederholen-Projektionsdruckern,
z. B. dem Drucker GCA Mann DSW 4800,
Zur Justierung ist es üblich, Richtmarken auf der Waferober
fläche zu verwenden.
—· 8 —
Ein Typ einer bevorzugten Richtmarke ist die Fresnelzonenplatte. (Eine allgemeine Erörterung von Fresnelzonen
und Fresnelzonenplatten findet sich in Klein, M. V., Optics, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1970, und
in der US-PS 40 37 969 ist die Verwendung von Fresnelzonenplatten als Richtmarken auf Halbleiterwafern beschrieben.
)
Beispielsweise besitzt eine auf der Oberfläche eines Halbleiterwafer angeordnete Fresnelzonenplatte konzentrische
Ringbereiche mit abwechselnd niedrigem und hohem Reflexionsvermögen. Alternativ besitzt die Zonenplatte
alternierende konzentrische Ringbereiche, die reflektiertes Licht einer auslöschenden und verstärkenden
Interferenz unterwerfen. Solche Muster können nach zahlreichen bekannten Methoden erzeugt werden, beispielsweise
durch direkte Elektronenstrahlexposition oder durch Belichten eines Photoresists, üblicherweise haben
Wafer, die für einen Einsatz in einem Schritt-und-Wiederholen-System
zu justieren sind, auf einem Teil ihrer Oberfläche zwei oder mehr Richtmarken. Bei einer Ausrichtung
Chip für Chip ist eine Richtmarke auf jedem Chip vorgesehen.
Die Fresnelzonenplatten-Richtmarken haben als optisches
Charakteristikum die Eigenschaft, gleichzeitig als positive Linse mit Brennweiten von f, f/3, f/5 ...
und als negative Linse mit Brennweiten von -f, -f/3, -f/5 ... zu wirken. Der genaue Wert von f ist durch die
Geometrie der Platten bestimmt (siehe Feldman aaO.)· Sonach wird einfallende Strahlung, die parallel zur optischen
Achse kollimiert ist, durch eine Fresnelzonenplatte fokussiert in eine Vielzahl fokussierter reeller
Bilder in Abständen f, f/3, f/5 ... vor der Waferoberfläche und in eine Vielzahl fokussierter virtueller Bilder,
die in Abständen -f, -f/3, -f/5 ... hinter der Waferoberfläche gelegen sind. Für die vorliegende Beschreibung
werden Abstände vor der Waferoberflache als
positive Abstände und Abstände hinter der Waferoberflache
als negative Abstände genommen.
Zur Justierung eines Halbleiterwafer nach einer typischen
bekannten Methode wird Strahlung auf eine Fresnelzonenplatte gerichtet, um eine Vielzahl fokussierter
reeller Bilder, die in vorgeschriebenen Abständen vor der Waferoberfläche angeordnet sind, und eine Vielzahl
fokussierter virtueller Bilder, die in vorgeschriebenen Abständen hinter der Waferoberfläche angeordnet sind,
zu erzeugen. Ein ausgewähltes des fokussierten Bilder, üblicherweise das der Brennweite +f zugeordnete reelle
Bild oder das der Brennweite -f zugeordnete virtuelle Bild, wird durch ein optisches System auf einen Vier-Quadranten-Photodetektor
projiziert, der im Verein mit einer elektronischen Schaltung als eine Positionssensoreinrichtung
dient. Der Positionssensor vermag festzustellen, wenn das projizierte Bild im wesentlichen
mit einem vorgewählten Ort zusammenfällt, der beispielsweise der Koordinatennullpunkt des Vier-Quadranten-Photodetektors
ist. Ansprechend auf das Ausgangssignal der Photosensoreinrichtung wird das Wafer dann so bewegt,
daß das projizierte Bild mit dem vorgewählten Ort zusammenfällt und damit eine Justierung erhalten wird.
Die Genauigkeit dieser bekannten Fresnelzonenplattenjustiermethode
ist durch eine örtliche Waferschräglage begrenzt, "örtliche Waferschräglage" bezeichnet generell
Abweichungen gegenüber der planaren Waferoberflächengeometrie im Gegensatz zu einer Verkantung des
Wafers als Ganzes. Die örtliche Waferschräglage versetzt sowohl die reellen als auch die virtuellen Bilder,
die von den Fresnelzonenplatten erzeugt werden, wodurch ein systematischer Fehler erzeugt wird. Wenn
beispielsweise die Fresnelzonenplatte auf einem Waferoberf lächenteil mit örtlicher Schräglage aufgebracht
ist, dann kann das der Brennweite +f zugeordnete reelle
Bild versetzt sein, so daß seine Projektion auf eine Photodetektoranordnung mit einem vorgewählten Ort zwar
zusammenfällt, obgleich aber eine ähnliche Richtmarke auf einer schräglagenfreien, planaren Fläche kein der
Brennweite +f zugeordnetes Bild erzeugen würde, dessen Projektion auf der Photodetektoranordnung mit dem
vorgewählten Ort zusammenfällt, wodurch ein systematischer Fehler eingeführt wird. Beispielsweise kann
eine örtliche Waferschräglage von etwa 1 Mikrometer pro cm zu Ausrichtfehlern in der Größenordnung von 0,06
Mikrometer für 300 Mikrometer-Brennweiten-Fresnelzonenplatten führen.
Ein ähnliches Problem tritt auf, wenn der Photoresistüberzug des Halbleiterplättchens ungleichförmig dick
ist. In diesem Fall kann die Lichtbrechung in Bereichen ungleichförmiger Photoresistdicke zu einer Versetzung
von Bildern führen, die von den Richtmarken auf der Waferoberfläche erzeugt werden, wodurch ebenfalls systematische
Ausrichtfehler entstehen.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Weg zu finden, auf dem örtliche Waferschräglagen und/oder ungleichförmige
Photoresistdicken bei der Justierung von Wafern kompensiert werden können, speziell bei der
Justierung von Halbleiterwafer^ bei deren Bemusterung
in photolithographischen Schritt-und-Wiederholen-Systemen.
Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe für das vorausgesetzte Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruches 1 und für die vorausgesetzte Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 6 gelöst.
Hiernach wird ein Paar vertikal versetzter fokussierter Bilder auf die Photodetektoreinrichtung projiziert und
das Wafer so bewegt, daß die projizierten Positionen
der beiden fokussierten Bilder je um einen vorbestimmten Abstand von der vorgewählten Position versetzt sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform dienen als die beiden fokussierten Bilder das reelle und das virtuelle
Bild erster Ordnung, die gegen die Waferoberfläche
gleich und entgegengesetzt vertikal versetzt sind. Ist keine Oberflächenschräglage vorhanden, dann ist Justierung
gegeben, wenn die zwei projizierten fokussierten Bilder beide mit der vorgewählten Position übereinstimmen.
Wenn jedoch bei einer vorhandenen örtlichen Waferschräglage das Wafer solange bewegt wird, bis die
projizierten Positionen des reellen und des virtuellen
fokussierten Bildes je gleich gegen die vorgewählte Position versetzt sind. In dieser Stellung ist das Wafer
justiert. Eine Bifokallinse dient zur Fokussierung der beiden Bilder auf dem Detektor.
Während also nach der bekannten Methode die Bedingung für eine Justierung erfüllt ist, wenn ein einziges projiziertes
Bild mit einem vorgewählten Ort zusammenfällt, dabei aber gleichwohl systematische Ausrichtfehler
als Folge einer örtlichen Waferschräglage und/ oder einer ungleichförmigen Resistdicke unerkannt bleiben,
werden nach der Erfindung zwei projizierte Bilder zum Erhalt einer von der Größe einer lokalen Waferschräglage
und/oder Resistdickenungleichförmigkeit unabhängigen Justierbedingung benutzt.
Nachstehend ist die Erfindung anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsformen im einzelnen beschrieben;
es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform
für das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung und
Fig. 2 eine v/eitere Ausführungsform der Erfindung zum
- 14 Justieren eines Halbleiterwafer.
Ein grundsätzliches Verständnis der vorliegenden Justierungsmethode
kann anhand der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung erhalten werden. Die Apparatur ist im Regelfall
Bestandteil eines photolithographischen Schrittund-Wiederholen-Systems.
Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist ein Halbleiterwafer 11 auf einem bewegbaren Tisch 12 angeordnet. Eine Fresnelzonenplatte
13, die eine Richtmarke definiert, ist auf einem Teil der Waferflache 14 angeordnet, die eine örtliche
Schräglage entsprechend dem Neigungswinkel θ besitzt. Beispielsweise ist der Winkel θ in der Größenord-
-4
nung von 10 rad.
nung von 10 rad.
Eine Strahlungsquelle 20 und ein Spiegel 21 dienen als Mittel zum Richten einfallender Strahlung 22 auf die
Fresnelzonenplatte 13. Die einfallende Strahlung 24 ist parallel zur optischen Achse 9 kollimiert.
Die Strahlung 22 wird durch die Fresnelzonenplatte fokussiert in eine Vielzahl fokussierter reeller Bilder,
die in vorgeschriebenen Abständen q = f, f/3, f/5 ... vor der Waferoberfläche angeordnet sind, und in eine
Vielzahl fokussierter virtueller Bilder, die in vorgeschriebenen Abständen q = -f, -f/3, -f/5 ... hinter
der Waferfläche gelegen sind. In Fig. 1 sind Abstände
vor der Waferoberfläche als positive Abstände genommen,
und Abstände hinter der Waferoberfläche als negative Abstände. Abstände vor dem Wafer und hinter dem Wafer
werden von der Ebene 30 aus gemessen, die die mittlere Waferoberfläche ist. Für eine typische Fresnelzonenplatten-Richtmarke
ist f in der Größenordnung von 3OO Mikrometer.
Zwei der von der Fresnelzonenplatte-Richtmarke erzeugten fokussierten Bilder sind in Fig. 1 dargestellt. Das
erste ist das reelle Bild R erster Ordnung, die der# Brennweite +f zugeordnet und in einem ersten vorgeschriebenen
Abstand q = +f vor der Waferfläche gelegen ist. Das zweite ist das virtuelle Bild V erster Ordnung,
das der Brennweite -f zugeordnet und in einem zweiten vorgeschriebenen Abstand q = -f hinter der Waferfläche
gelegen ist. R und V sind gegenüber der optischen Achse entgegengesetzt gleich versetzt. Für Justierungszwecke ist es vorteilhaft, diese beiden Bilder zu benutzen,
da sie heller als die in Fig. 1 nicht dargestellten reellen und virtuellen Bilder höherer Ordnung
sind.
Die Bifokallinse 25 ist eine Einrichtung zum Projizieren der Bilder R und V auf eine einzige Photodetektoreinrichtung
26 zum Erhalt eines ersten projizierten Bildes R1 und eines zweiten projizierten Bildes V.
R1 und V sind daher Abbildungen der fokussierten Bilder
R bzw. V. Es sei bemerkt, daß zwar R1 und V in Fig. 1 als Punkte dargestellt sind, diese aber in Wahrheit
endliche räumliche Ausdehnung haben und beispielsweise Gaussche Flecken sind. Eine Bifokallinse wird
zur Projektion von R und V auf die Detektoreinrichtung 26 deswegen benutzt, weil R und V von der Oberfläche 27
des Detektors 26 unterschiedliche Abstände haben. Die Bifokallinse bildet, wenn sie aus doppelbrechenden Materialien
aufgebaut ist, zueinander senkrechte Polarisationskomponenten von R und V auf die Oberfläche 27
als Bildpunkte R1 bzw. V ab. Die Verwendung orthogonaler
Polarisationskomponenten zur Erzeugung von R' und V" ist vorteilhaft, weil dadurch Interferenzeffekte
bei der Oberfläche 27 vermieden werden. (In der US-PS 39 90 798 ist ein solches bifokales Linsenelement in
einzelnen beschrieben.) Es sei jedoch bemerkt, daß auch andere Abbildungsmittel zur Projektion von R und V
auf die Detektoroberfläche benutzt werden können.
Der Photodetektor 26 bildet zusammen mit einer Komparator-
Schaltung 28, die auf die vom Detektor erzeugten Signale
anspricht, einen Positionssensor, der festzustellen vermag, wenn das erste projizierte Bild R' und
das zweite projizierte Bild V gegen vorgewählte Positionen für jedes der projizierten Bilder um Beträge
versetzt sind, die im wesentlichen proportional zum ersten vorgeschriebenen Abstand q = f (Abstand von R
zur Waferoberfläche) bzw. zum zweiten vorgeschriebenen
Abstand q = -f (Abstand von V zur Waferoberflache) sind.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der selbe Ort
P für jedes der beiden projizierten Bilder vorgewählt. Sonach ist bei der Aus führung s form nach Fig. 1 Justierung
dann gegeben, wenn V und R1 entgegengesetzt gleichweit von der vorgewählten Stelle P entfernt sind.
Dieses deswegen, weil die fokussierten Bilder R und V um entgegengesetzt gleiche vorgeschriebene Abstände
von der Waferoberflache entfernt sind. Diese Justierung
sbedingung ist unabhängig von der Größe der örtlichen Waferschräglage gültig. Es sei bemerkt, daß der
vorgewählte Ort P so gewählt ist, daß bei Fehlen einer örtlichen Waferschräglage die beiden projizierten Bilder
R1 und V mit P zusammenfallen würden.
Wenn die vorstehend erwähnte Justierungsbedingung nicht erfüllt ist, wird die aus Mikropositionierer 13 und
bewegbarem Tisch 12 aufgebaute Bewegungseinrichtung vom Ausgangssignal der Komparatorschaltung 28 angesteuert,
um das Wafer solange zu verschieben, bis die Justierungsbedingung erfüllt ist.
Vorteilhaft ist der Photodetektor eine Vierquadrantenphotodetektoranordnung.
Generell befindet sich dann die vorgewählte Position P am Koordinatenursprung der Vierquadrantenanordnung.
Wenn R1 und V Gauss'sehe Flecken
sind, dann sind sie im wesentlichen entgegengesetzt gleich weit von der vorgewählten Position P entfernt,
wenn die Strahlungsintensitäten im ersten und dritten Quadranten im wesentlichen gleich sind und wenn die
Strahlungsintensitäten im zweiten und vierten Quadranten im wesentlichen gleich sind. Eine übliche Komparatorschaltung
28 ist dafür ausgelegt, festzustellen, wenn diese Bedingung erfüllt ist.
Es sei bemerkt, daß die Anordnung nach Fig. 1 lediglich beispielhaft ist. Beispielsweise können statt des der
Brennweite -f zugeordnete virtuelle Bild andere Bildpaare, die von der Fresnelzonenplatte-Richtmarke erzeugt
werden, zur Ausführung des Justierungsprozesses benutzt werden.
Statt das erste und das zweite fokussierte Bild auf einen einzigen Photodetektor zu projizieren, können
diese Bilder auch auf einen ersten und einen zweiten getrennten Photodetektor projiziert werden, um das
erste bzw. zweite projizierte Bild zu erzeugen. In diesem Fall wird eine Position auf dem ersten Photodetektor
für das erste projizierte Bild vorgewählt, und eine Position auf dem zweiten Photodetektor für das
zweite projizierte Bild.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. dargestellt. In Verbindung mit dieser Ausführungsform
angegebene numerische Parameter sind dabei lediglich beispielhaft.
In Fig. 2 ist eine Fresnelzonenplatte-Richtmarke 31 auf der Oberfläche 32 eines Halbleiterwafer 33 angeordnet.
Das Wafer befindet sich auf einem beweglichen Tisch 500. Im Regelfall ist die Apparatur nach Fig.
Bestandteil eines photolithographischen Schritt-und-Wiederholen-Systems,
und die Maske, deren Muster auf die Waferfläche zu übertragen ist, liegt in der Fadenkreuzebene
100.
Strahlung wird auf die Fresnelzonenplatte wie folgt
gerichtet. Licht einer monochromatischen Quelle 301 wird von einer Linse 302 am Ort A fokussiert. Die bei A
fokussierte Strahlung wird von einer Linse 304 in ein optisches System 305 gerichtet. Das optische System
305 dient zur Trennung der hierin einfallenden Strahlung in eine erste und eine zweite Strahlungskomponente
mit zueinander senkrechten Polarisationszuständen und zur Einführung einer Weglängendifferenz in die von der
ersten und zweiten Strahlungskomponente durchlaufenen Strahlengänge, wodurch die erste Strahlungskomponente
an der Stelle B fokussiert wird, während die zweite Strahlungskomponente an der Stelle C fokussiert wird.
Der Strahlengang der ersten Strahlungskomponente (senkrecht polarisiert) ist durch die Linien 310 dargestellt,
und der Strahlengang der zweiten Strahlungskomponente (parallel polarisiert) ist durch die Linien 320 dargestellt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 enthält das optische System 305 polarisierende Strahlteiler 400 und
410 und ein Prisma 420. Der Strahlteiler 400 besitzt aneinander angrenzende rechtwinklige Prismen 401 und
402 zur Ausbildung einer polarisierenden Grenzfläche 403. In ähnlicher Weise besitzt der Strahlteiler 410
aneinander angrenzende rechtwinklige Prismen 411 und
zur Bildung einer polarisierenden Grenzfläche 413.
Die auf das System 305 einfallende Strahlung, die parallel zur Zeichenebene 450 polarisiert ist, wird von
den Grenzflächen 403 und 413 übertragen. Die parallel polarisierte Strahlung, die Strahlung 320, wird am
Spiegel 470 reflektiert und wird im Punkt C fokussiert. Die auf das System 305 einfallende Strahlung, die
senkrecht zur Zeichenebene 450 polarisiert ist, die Strahlung 310, wird an der Grenzfläche 403 reflektiert,
in das Umlenkprisma 420 gerichtet und erneut an der Grenzfläche 413 reflektiert. Die senkrecht polarisierte
Strahlung wird im Punkt B fokussiert.
Es sei bemerkt, daß die Differenz der von den beiden zueinander orthogonal polarisierten Strahlungskomponenten
durchlaufenen optischen Weglängen eingestellt werden kann durch Ändern der relativen Lagen der Strahlteiler
400 und 410 und des Prismas 420. Beispielsweise werden die Punkte B und C so gewählt, daß das photolithographische
Objektiv 306, das eine Vergrößerung M besitzt, die Strahlung vom Ort B zu einem reelllen Fokus
am Punkt D in einem Abstand g = 2f oberhalb der Wafer-
Oberfläche und die Strahlung vom Punkt C zu einem virtuellen Fokus am Punkt E in einem Abstand q = -2f unterhalb
der Waferoberfläche zu bringen vermag. Typischerweise
ist der Unterschied in den von den beiden zueinander senkrecht polarisierten Strahlungskomponenten
durchlaufenen optischen Weglängen in der Größenordnung
von 12 cm, hat das photolithographische Objektiv 306 eine Vergrößerung M von etwa 10 und hat die Fresnelzonenplatte
31 eine Brennweite f von etwa 300 Mikrometer.
Bei Fehlen einer Waferschräglage und bei Fehlen einer
Resistdickenungleichförmigkeit erzeugt die Fresnelzonenplatte
ein reelles Bild R und ein virtuelles Bild V, die praktisch mit den Punkten D bzw. E zusammenfallen.
(Dies ist ergibt sich ohne weiteres aus einer Anwendung der Linsengleichung auf die vorliegende Geometrie, bei
der die Objekte in einem Abstand + 2f und -2f von der Fresenzonenplatte haben, die ihrerseits Brennweiten von
+f und -f haben. Reelle und virtuelle Bilder höherer Ordnung, die von der Fresnelzonenplatte aus der einfallenden
Strahlung erzeugt werden, werden bei der Ausführungsform nach Fig. 2 nicht benutzt.) Tatsächlich
sind, weil eine "Messerkante" zur Trennung der einfallenden und reflektierten Strahlung bei der Anordnung
nach Fig. 2 benutzt wird, die Orte D und E beide gegen
die Zeichenebene leicht nach oben (nach unten) versetzt,
während die Punkte R und V beide gegen die Zeichenebene leicht nach unten (oben) versetzt sind. Nach
Passieren der Linse 306, des optischen Systems 305 werden die Messerkante 312 und das Objektiv 31 3^ zur
Projektion der Strahlung von R und V auf die Oberfläche 311 des Detektors 310 benutzt, um ein Paar projizierter
Bilder R1 und V1 zu erzeugen. Falls keine örtliche
Waferschräglage und keine ungleichförmige Resistdicke vorhanden sind, fallen R1 und V zusammen.
Der Grund hierfür ist der, daß R und V koaxial sind und bei fehlender örtlicher Waferschräglage und ungleichförmiger
Resistdicke keine seitliche Versetzung haben. Eine Justierung ist gegeben, wenn Rf und V mit
der Position P zusammenfallen, die für jedes der projizierten Bilder vorgewählt ist.
Bei Gegenwart einer örtlichen Waferschräglage und/oder einer ungleichförmigen Photoresistdicke sind das von
der Richtmarke 31 in Fig. 2 erzeugte reelle und virtuelle Bild R1 bzw. V1 entgegengesetzt gleich weit gegen
die von R und V bei fehlender Waferschräglage und fehlender Resistdickenungleichförnigkeit eingenommenen
Positionen versetzt. In diesem Fall sind die Projektionen von R1 und V1 auf der Oberfläche 311 bei R' bzw.
V' gelegen. Justierung ist gegeben, wenn R^ und V* entgegengesetzt
gleich weit gegen die vorgewählte Position P versetzt sind. Ist die Justierungsbedingung nicht erfüllt,
veranlassen die Signale der Komparatorschaltung 510, daß der Mikropositionierer 520 den das Halbleiterwafer
tragenden Tisch 500 solange bewegt, bis das Wafer so positioniert ist, daß die Justierungsbedingung erfüllt
ist.
Es sei bemerkt, daß bei der Ausführungsform nach Fig. 2
die Punkte R' und V' aus Strahlung mit zueinander senkrechten Polarisationszuständen erzeugt werden, um in
der Nähe der Detektoroberfläche Interferenzeffekte zu
vermeiden. Alternativ können Interferenzeffekte auch dadurch vermieden werden, daß Strahlung zweier unterschiedlicher
Frequenzen zur Erzeugung des reellen Bildes R1
und des virtuellen Bildes V., benutzt werden.
Leerseite
Claims (10)
1. Verfahren zum Justieren eines Wafers, speziell HaIbleiterwafers,
welches auf einer Oberfläche versehen ist mit einem Bilderzeugungsglied (13), das bei Beleuchtung
mit einfallender Strahlung eine Mehrzahl vertikal versetzter fokussierter Bilder (R, V) zu
liefern vermag, wobei
- das Bilderzeugungsglied zur Erzeugung der Mehrzahl fokussierter Bilder beleuchtet,
- eines der fokussierten Bilder auf eine Detektoreinrichtung (26) projiziert und
- das Wafer, ansprechend auf die Position und des auf die Detektoreinrichtung projizierten Bildes, im
Sinne einer Ausrichtung des Bildes auf eine vorgewählte Position bewegt wird,
dadurch gekennzeichnet , daß
München: R. Kramer Dipl.-Ing. . W, Weser Otpl.-Phys. Dr. rer. not. · E. Hotfmann Dipl.-Ing.
Wiesbaden: P. G. Biumbach Dipl.-Ing. . P. Bergen Prof. Dr. Jur.Dipl.-lng., Pat.-Ass., Pat.-Anw. bis 1979 · G. Zwlrner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-ing.
~ 2 —
- ein Paar vertikal versetzter fokussierter Bilder auf die Detektoreinrichtung projiziert und
- das Wafer so bewegt wird, daß die projizierten Positionen (V, R') des Paares fokussierter Bilder
je um einen vorbestimmten Abstand von der vorgewählten
Position (P) versetzt sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß
- die vertikal versetzten fokussierten Bilder (V, R) ein reelles Bild und ein virtuelles Bild der selben
Ordnung sind und
- das Wafer so bewegt wird, daß die Positionen des projizierten reellen und projizierten virtuellen
Bildes (V1, R1) im wesentlichen gleich gegen die
vorgewählte Position (P) versetzt sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch die Verwendung einer Bifokallinse (25) zum gleichzeitigen Abbilden des Paares fokussierter Bilder auf eine ebene Fläche der Detektoreinrichtung.
gekennzeichnet durch die Verwendung einer Bifokallinse (25) zum gleichzeitigen Abbilden des Paares fokussierter Bilder auf eine ebene Fläche der Detektoreinrichtung.
4. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet , dafl
- das reelle und das virtuelle Bild auf eine Positionssensoreinrichtung
mit ersten und zweiten separaten Photodetektoren projiziert werden, wobei das projizierte reelle Bild auf dem ersten Photodetektor
und das projizierte virtuelle Bild auf dem zweiten Photodetektor erzeugt werden, und
- eine Position auf dem ersten Photodetektor für das projizierte reelle Bild und eine Position auf dem
zweiten Photodetektor für das projizierte virtuelle Bild vorgewählt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß eine Fresnel-Zonenplatte als das Bilderzeugungsglied
(13) benutzt wird.
6. Vorrichtung zum Justieren eines Wafers, speziell HaIbleiterwafers,
welches auf einem Oberflächenteil versehen ist mit einem Bilderzeugungsglied (13) , das
bei Beleuchtung mit einfallender Strahlung wenigstens ein erstes fokussiertes Bild in einem ersten vorgeschriebenen
Abstand von der Oberfläche und ein zweites fokussiertes Bild in einem zweiten vorgeschriebenen
Abstand von der Oberfläche zu erzeugen vermag, mit
- einer Einrichtung (20) zum Richten einfallender Strahlung auf das Bilderzeugungsglied zum Erzeugen
des ersten und des zweiten fokussierten Bildes,
- einer Positionssensoreinrichtung (26) ,
- einer Projektionseinrichtung zum Projizieren des ersten fokussierten Bildes auf die Positionssensoreinrichtung
zum Erhalt eines ersten projezierten Bildes und
- einer auf die Positionssensoreinrichtung ansprechenden Einrichtung (13) zum Bewegen des Wafers,
gekennzeichnet durch
- eine Projektionseinrichtung (25), zum Projizieren des zweiten fokussierten Bildes auf die Positionssensoreinrichtung
zum Erhalt eines zweiten projizierten Bildes, wobei
- die Positionssensoreinrichtung dafür ausgelegt ist, die Positionen von erstem und zweitem projiziertem
Bild (V1, R1) anzuzeigen, und
- die Bewegungseinrichtung (13, 28) dafür ausgelegt
ist, das Wafer so zu bewegen, daß das erste und das zweite projizierte Bild gegen vorgewählte Positionen
um Beträge versetzt sind, die zur ersten bzw. zweiten vorgeschriebenen Entfernung proportional
sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet , daß
- das erste und das zweite fokussierte Bild ein reelles bzw. virtuelles Bild erster Ordnung sind
und
- die Projektionseinrichtung eine Bifokallinse (25) ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet , daß die Positionssensoreinrichtung aufgebaut ist aus
- wenigstens einem Photodetektor (26) , der ansprechend auf die projizierten Bilder elektronische
Signale zu erzeugen vermag, und
- einer Komparatorschaltung (28), die, ansprechend auf die Signale, auf elektronischem Wege feststellt,
wenn das erste und das zweite projizierte Bild gegen die für jedes projizierte Bild vorgewählten
Positionen um Beträge versetzt sind, die zum ersten bzw. zweiten vorgeschriebenen Abstand
proportional sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet , daß
- die Positionssensoreinrichtung einen einzigen Photo-
detektor aufweist, auf den das reelle und das virtuelle Bild zur Erzeugung des ersten und zweiten
projizierten Bildes projiziert werden und
- dieselbe Position des Photodetektors für jedes der projizierten Bilder vorgewählt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet , daß
- die Positionssensoreinrichtung einen ersten und einen zweiten separaten Photodetektor aufweist,
auf den das reelle Bild bzw. das virtuelle Bild zum Erhalt des ersten und zweiten projizierten Bildes
projiziert werden,
·* wobei eine Position auf dem ersten Photodetektor
für das erste projizierte Bild und eine Position auf dem zweiten Photodetektor für das zweite projizierte
Bild vorgewählt sind.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/254,486 US4398824A (en) | 1981-04-15 | 1981-04-15 | Wafer tilt compensation in zone plate alignment system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| DE3213338C2 DE3213338C2 (de) | 1986-07-10 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE3213338A Expired DE3213338C2 (de) | 1981-04-15 | 1982-04-08 | Verfahren und Vorrichtung zum Justieren eines Substrates, insbesondere eines Halbleiterwafers |
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| US (1) | US4398824A (de) |
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| BE (1) | BE892840A (de) |
| CA (1) | CA1166363A (de) |
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