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DE2009284B2 - Fotomasken-Projektionseinrichtung - Google Patents

Fotomasken-Projektionseinrichtung

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Publication number
DE2009284B2
DE2009284B2 DE19702009284 DE2009284A DE2009284B2 DE 2009284 B2 DE2009284 B2 DE 2009284B2 DE 19702009284 DE19702009284 DE 19702009284 DE 2009284 A DE2009284 A DE 2009284A DE 2009284 B2 DE2009284 B2 DE 2009284B2
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DE
Germany
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projection
mask
compensation
lighting
image
Prior art date
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Granted
Application number
DE19702009284
Other languages
English (en)
Other versions
DE2009284A1 (de
DE2009284C3 (de
Inventor
Katsumi Yokohama Kanagawa Momose
Yu Kodaira Tokio Yamada
Hideki Tokio Yoshinari
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
Priority claimed from JP44099699A external-priority patent/JPS5023276B1/ja
Priority claimed from JP45015124A external-priority patent/JPS5147026B1/ja
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of DE2009284A1 publication Critical patent/DE2009284A1/de
Publication of DE2009284B2 publication Critical patent/DE2009284B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2009284C3 publication Critical patent/DE2009284C3/de
Expired legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Fotomasken-Projek- F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Foto·
tionseinrichtung mit einer Beleuchtungseinrichtung, masken-Projektionseinrichtung gemäß der Erfindung
einem Maskenträger, einem Projektionsobjektiv, einer Fig. IA und IB Teildarstellungen der für die
Stützeinrichtung für strahlungsempfindliches Material, Ausrichtung dienenden Optik von der Einrichtung
sowie mit einem Mikroskop zum Nachweis der Aus- 5 gemäß Fig. 1, wobei Fig. IA eine Schnittansichi
richtung, das über eine in den Projektionsstrahlengang längs der Linie A-A und Fig. IB eine Schnittan-
eingebrachte Strahlenteilereinrichlung eine Beobach- sieht längs der Linie B-B von F i g. 1 sind,
lung des Projektionsbildes der Maske auf der Über- F i g. 2 eine schematische Ansicht zur Erläuterung
fläche des strahlungsempfindlichen Materials gestattet, des Nachweises der Lage des projezierten Bilds auf
und mit einer Einrichtung zur Umschaltung zwischen io einem strahlungsempfindlichen Material mit Hilfe
aktinischer und nichtaktinischer Strahlung. einer reflektierenden Einrichtung, mit der das ab-
Eine derartige Fotomasken-Projektionseinrichtung bildende Licht von dam strahlungsempfindlichen
istinderdeutschenAuslegeschriftl212217beschrieben. Material zu dem Beobachter gelangt,
Bei dieser Anordnung besteht die Strahlenteiler- F i g. 3 die schematische Darstellung von einem
einrichtung aus einer planparallelen Platte aus Glas 15 Nachweisverfahren, bei dem ein halbdurchlässiger
oder Quarz, die schräg geneigt in den Strahlengang Spiegel an Stelle der reflektierenden Einrichtung von
zwischen der Projektionslinse und der Mattscheibe, F i g. 2 verwendet wird,
d. h. dem Ort der Maske, den gesamten Strahlengang F i g. 4 eine Darstellung, aus der die erfindungs-
ausfüllend angeordnet ist. Diese Arbeitsweise des gem?ße Ausbildung einer Strahlenteilereinrichtung
Strahlenteilers erweist sich insofern als nachteilig, 20 hervorgeht, bei der zu Kompensationszwecken über
als durch ihn auch das von der Lichtquelle herrührende dem halbdurchlässigen Spiegel eine Kompensations-
aktinische Strahlenbündel, das zur Belichtung des platte angeordnet ist,
strahlungsempfindlichen Materials dient, geschwächt Fig. 5 eine Darstellung von einer anderen Auswird. Weiterhin kann ein derartiger Strahlungsteiler führungsform, mit der erfindungsgemäß eine Ausauch die Qualität des von dem Projektionsobjektiv 25 richtung des strahlungsempfindlichen Materials durchauf dem strahlungsempfindlichen Material gebildeten geführt wird,
Projektionsbildes der Maske verschlechtern, was F i g. 6 ein Bildfeld, das man bei einer Ausführungswegen der zunehmenden Verkleinerung der bei der form von auf dem strahlungsempfindlichen Material Durchführung dieser Techniken einzuhaltenden ToIe- und auf der Fotomaske angebrachten Markierungen ranzen nachteilig ist. Es wäre daher erwünscht, den 30 enthält,
Strahlungsteiler aus dem Projektionsstrahlengang zu- F i g. 7 ein Bildfeiu, das man bei einer anderen
mindest während der Belichtung des strahlungs- Ausführungsform von auf dem strahlungsempfind-
empfindlichen Materials mit der aktinischen Strahlung liehen Medium und auf der Fotomaske aufgebrachten
zu entfernen. Ein Herausklappen des Strahlungsteilers Markierungen erhält,
während dieses Zeitraums erfordert durch die Größe 35 F i g. 8 bis 10 verschiedene Ansichten, teilweise im
desselben einen erheblichen Aufwand. Zum anderen Schnitt, von einer bevorzugten Ausführungsform der
müßte nach der Entfernung desselben aus dem Strahlen- erfindungsgemäßen Projektionseinrichtung,
gang die gegenseitige Lage zwischen Projektionsob- Fig. 11, 11a und 11b je eine perspektivische
jektiv und Stützeinrichtung für das strahlungsempfind- Ansicht von Anordnungseinrichtungen für strahlungs-
liche Material nachjustiert werden, da sich durch eine 40 empfindliches Material,
planparallele Platte, die sich wie der Strahlenteiler F i g. 12 einen Maskenträger mit einer Belade-
im Strahlengang befindet, die Konvergenzpunkte der station, einer Belichtungsstation und einer Entlade-
Abbildungsstrahlenbündel ändern. Es ist daher auch station,
nicht möglich, den Strahlenteiler bei der beschriebenen Fig. 12 a einen Querschnitt durch die Einrichtung
Anordnung so auszubilden, daß er lediglich einen 45 in F i g. 12,
bestimmten Bereich des Projektionsbildes der Maske Fig. 13 einen Querschnitt durch eine Anord-
auf der Oberfläche des strahlungsempfindlichen Mate- nungseinrichtung für das strahlungsempfindliche Ma-
rials wiedergibt, der für die Durchführung einer terial,
Justierung genügen würde. Fig. 14 und 14a entsprechende Schnittansichten
Der vorliegenden Erfindung liegt diher die Aufgabe 50 des Hauptteiles einer Präzisions-Justiereinrichtung für
zugrunde, die obengenannten Nachteile zu vermeiden den Maskenträger oder den Träger für das strahlungs-
und eine Fotomasken-Projektionseinrichtung zu schaf- empfindliche Material,
fen, welche eine genaue und leicht durchzuführende F i g. 15 und 15a eine Abwandlung der Justier-
Ausrichtung und Justierung des strahlungsempfind- einrichtung von F i g. 14,
liehen Materials der Maske, bei einer gleichzeitigen 55 Fig. 16 eine abgewandelte Ausführungsform der
optimalen Schärfe für das Projektionsbild bei der erfindungsgemäßen Fotomasken-Projektionseinrich-
eigentlichen Belichtung ermöglicht. tung von F i g. 1 und
Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß die Fig. 17 eine Beleuchtungs-Ausgleichseinrichtung, Strahlenteilereinrichtung bildseitig zum Projektions- die bei der erfindungsgemäßen Fotomasken-Proobjektiv angeordnet ist und aus mindest einem zur 60 jektionseinrichtung Verwendung findet,
optischen Achse geneigt angeordneten halbdurch- In F i g. 1 ist eine Fotomasken-Projektionseinlässigen Spiegel, sowie mindest einer geneigt ange- richtung schematisch wiedergegeben. Sie enthält ein ordneten Kompensationsplatte besteht, welche durch Beleuchtungssystem L, das sowohl die Beleuchtung den halbdurchlässigen Spiegel bewirkte Verschie- für die Maskenprojektion als auch die Beleuchtung für bungen des Strahlenganges ausgleicht. 65 den Nachweis der Ausrichtung der Anordnung liefert.
Die Zeichnung bevorzugter Ausführungsbeispiele Das Beleuchtungssystem L besteht aus einer Hochdient der weiteren Erläuterung der Erfindung. Es druck-Quecksilberlampe L1 mit 500 W Leistung und zeigt einem versnieeelten Kondensor L„. Das Beleuch-
tungssystem enthält ferner ein erstes Kondensor- AS9 gelangt jeweils die Hälfte des von dem halb-
system L3, auf das sich in Richtung des Strahlenganges durchlässigen Spiegel BS2 und dem halbdurchlässigen
ein Umlenkspiegel M und ein zweites Kondensor- Spiegel BS2 eingesehenen Bereiches von dem Plätt-
system L' anschließen, tn dem Kondensorsystem L' chen W in das Okular und somit zum Beobachter,
ist ein Filter F vorgesehen, das einen scharf definierten 5 Wird dagegen der Feldteiler AS,, aus der in Fig. IB
Durchlaßbereich aufweist, sowie eine Beleuchtung^- gezeigten Lage herausgedreht, so kann er in Lagen
Ausgleichseinrichtung IE, deren Aufgabe und Wir- gelangen, in denen allein das entweder von dem
kungsweise im folgenden, insbesondere an Hand halbdurchlässigen Spiegel OS2 oder von dem halb-
von Fig. 16 und 17, noch näher erläutert wird. durchlässigen Spiegel OS2' auf dem Plättchen W
Weiterhin ist im Beleuchtungssystem eine Ein- io eingesehene Gebiet, dann jedoch vollständig, in das
richtung zur Umschaltung zwischen aktinischer Okular abgebildet wird.
und nichtaktinischcr Strahlung vorgesehen, die aus Aus obiger Beschreibung ist ersichtlich, daß die
einem Lichtfilter S bestehen kann, das lediglich einen halbdurchlässigen Spiegel BS2 und OS2' an verschie-
engen Durchlaßbereich aufweist, so daß es wie ein denen Orten entsprechend den Linsen AS, und AS,'
Verschluß für die eigentliche Belichtung dient. Ein 15 angeordnet sind. Es ist jedoch nicht notwendig, daß
Projektionsobjektiv P mit hohem Auflösungsvermögen die halbdurchlässigen Spiegel 5S2 und BS2 getrennt
und einer Brennweite von 17 mm, sowie einer Licht- voneinander und an verschiedenen Orten angeordnet
stärke von 1,8 wird verwendet, um die Fotomaske PM, sind.
die in der Objektebene angeordnet ist, auf ein strah- Eine optimale Anordnung der Kompensations-
lungsempfindliches Material abzubilden, das in der 20 platten und der halbdurchlässigen Spiegel soll hin-
Bildcbcnc des Projektionsobjektivs P angeordnet ist. sichtlich Funktion und Wirkungsweise im folgenden
Das slrahlungsempflndlichc Material kann ein Platt- noch näher erläutert werden.
chen W sein. Bildseitig zum Projektionsobjektiv P ist Grundsätzlich wird bei einem derartigen System
eine Strahlenteilcreinrichtung angeordnet, von der in das Muster der Maske PM auf das strahiungsempfind-
F i g. 1 eine Kompensationsplattc BS1, sowie ein 25 liehe Material W fokussiert. Die relative Lage dieses
halbdurchlässiger Spiegel SS2 ersichtlich sind, welche Musters und des strahlungsempfindlichen Materials
rechteckig oder scheibenförmig ausgebildet sein kön- ist durch das oben beschriebene optische System zum
nen. Die in F i g. 1 verwendete Strahlenteilerein- Nachweis der Ausgleichseinrichtung nachgewiesen
richtung enthält neben der in F i g. 1 gezeigten und durch eine Präzisions-.JustiereinrichUmg einge-
Ausgleichsplaltc und dem halbdurchlässigen Spiegel 30 stellt. Anschließend wird die ßcleuchtungseinheit auf
eine nichtgezeigle weitere Ausgleichsplatte BS,' sowie Maskenprojektion umgeschaltet, so daß das Muster
einen dazugehörigen weiteren halbdurchlässigen Spie- der Maske PM auf das strahlungscmpfindliche
gel BS2, der in Fig. IA gezeigt ist. Das optische Material IV abgebildet wird.
System für den Nachweis der Ausrichtung, dessen Zur gleichzeitigen Bocbachuing der relativen Lage
einzelne Bestandteile durch mit Ziffern versehene 35 des Bildes der Maske PM und des strahkingscmpfind-
Bczugszeichcn AS gekennzeichnet sind, besteht aus liehen Materials W durch das optische System für den
einem Mikroskop. In Fig. 1 ist ein Mikroskop Nachweis der Ausrichtung kann gemäß Fig. 2 ein
dargestellt, von dem lediglich ein Okular ersichtlich Teil des auf das Material W durch die Linse P i'okus-
ist. Daß bei sonst gleichem Abbildungssystem bevor- sierlen Strahles durch einen reflektierenden Spiegel /-/„
zugterweise ein Binokularmikroskop verwendet wird. 40 auf ein in der Abbildung nicht gezeigtes Beobach-
ist aus F i g. 8 ersichtlich. Die Einzelheiten des tungsfenster zu einem Beobachter abgelenkt
Mikroskopcs. das für den Nachweis der Ausrichtung werden.
dient, sind insbesondere aus den F i g. 1 A und 1 B In diesem Falle wird jedoch nur ein Teil des fokusersichtlich. Das optische System enthält eine Linsen- sierten Strahles beobachtet, weshalb die genaue Vcrgruppc .4S] und .4S,'. reflektierende Spiegel .4S2 und 45 teilung des Lichts nicht festgestellt werden kann. AS2. Prismcnspiegcl AS-, und AS-,', eine weitere Neben einer Vigncttierung des Strahles durch eine Linsengruppe AS, und ,4S.,'. andere reflektierende Beobachtungslinsc ergibt sich die Abdunkking von Spiegel AS-, und .4S.-,'. weitere Prismcnspiegcl ,4S1, einem Teil des Bildfeldes auf Grund der Abschaltung, und AS,;\ AS1 und .4S7'. sowie weitere reflektierende die von dem im Strahlengang angeordneten rellck-Spiegcl ASK und .4.SY. wobei jeweils diejenigen 5" tierenden Spiegel //„ herrührt. Dn die Beobachtung Bauteile, deren Bezugs/cichen kein Apostroph ent- zudem mit einem schräg verlaufenden Strahl erfolgt, halten, dem halbdurchlässigen Spiegel BS2 und die- ist das Bild im Bildfeld auch teilweise defokussiert. jenigen, welche ein Apostroph enthalten, dem halb- Man kann nun versuchen, diese Nachteile dadurch durchlässigen Spiegel OS2' entsprechen. Die von den zu beheben, daß man für die Beobachtung einen halbhalbdurchlässigcn Spiegeln BS2 und SS2' ausgehenden 5;, durchlässigen Spiegel Ii2 verwendet, der zwischen der Strahlenbündel fallen auf einen drehbaren Fcklteiler Linse P und dem slrahlungsempfindlichcn Material W AS9, der einen drcicckfürmigcn Querschnitt aufweist. eingesetzt ist. wie dies in F i g. 3 gezeigt ist. In diesem Der Fcldteiler .4S„ ist um eine Achse, die durch das Falle gelangt der gesamte fokussierte Strahl auch zu innere Zentrum des dreieckförmigen Querschnittes dem Beobachter, so daß ein vollständiges Bild beobhindurchücht, drehbar angeordnet. Je nach der 60 achtel wird. Des weiteren besteht nicht der Nachteil Stellung, die der Feldteiler AS9 einnimmt, werden einer teilweisen Abdunkking und Defokussierung des von dem halbdurchlässigen Spiegel OS2 oder dem Bildfeldes.
halbdurchlässigen Spiegel BS2 oder von beiden Das Einsetzen eines halbdurchlässigen Spiegels in
halbdurchlässigen Spiegeln SS2 und BS2 herkom- den fokussieren Strahl muß jedoch eine Verschiebung
mende Strahlen durch eine Linse AS,0, ein Prisma ASn 65 und Aberration des Bildes bewirken. Es ist daher
und eine Linse AS12 geleitet und anschließend dem vorzuziehen, die Dicke des halbdurchlässigen Spiegels
Okular/IS,.., in 'ig· 1 °der den Okularen zugeleitet. H2 so dünn wie möglich zu machen und ferner, wie
Bei der in Fig. 1B dargestellten Lage des Fcldtcilers dies in F i g. 4 dargestellt ist, eine Komncnsations-
einrichtung in Form eines Plättchens //,' vorzusehen, um die Verschiebung des Bildes zu kompensieren.
Die von dem halbdurchlässigeii Spiegel BS2 bewirkte Verschiebung des Abbildungspunktes wird durch das Kompensationsplättchen BS1 (F i g. 1) ausgeglichen.
Der halbdurchlässige Spiegel BS2 und das Kompensationsplältchen BS1 oder der halbdurchlässige Spiegel BS2' und das Kompensationsplättchen 55/ sind derart zueinander angeordnet, daß der von der Projektion der optischen Achse auf die Unterseite der halbdurchlässigen Spiegel eingeschlossene Winkel gleich dem Winkel ist, der von der Projektion der optischen Achse des Systems auf die Oberseite der Kompensationsplättchen und der optischen Achse eingeschlossen wird. Die gemessenen Ergebnisse, die man für die Verschiebung des Bildpunktes in Richtung der χ-, γ- und z-Achse in den Fällen 1 und 2 von F i g. 5 erhält, sind in der untenstehenden Tabelle 1 dargestellt. Ein sehr dünner Spiegel fand jeweils sowohl als Strahlenteiler als auch als Kompensationsplältchen Verwendung. Die Tabelle betrifft Dicken von 25 und 12,5 μ. In diesen Fällen erfolgte eine Messung mit einem Gesichtsfeldwinkel von 2 entsprechend 8°47'.
Im Falle 1, bei der Benutzung von H11, H21, wird der auf die Achse .v fokussierte Strahl in Richtung der .Y-Achse abgelenkt. Im Falle 2, bei der Benutzung von Hn, H22, wird der auf die .v-Achse fokussierte Strahl in Ri-htung der ><-Achse abgelenkt. In beiden Fällen sind die als Strahlenteiler wirkenden halbdurchlässigen Spiegel H21 und /Z22 in einem Winkel von 45° zu der Oberfläche des strahlungsempfindlichen Materials angeordnet. Die Kompensationsplättchen //,,, H12 sind unter einem Winkel von 90° zu den als Strahlenteilern wirkenden halbdurchlässigen Spiegeln H21, H22 angeordnet, während die Dicken jeweils gleich sind.
ί Tabelle 1 Fall I Fall 2
Dicke der I (μ) (μ)
dünnen
Spiegel
1 Koordinaten - 2,3 + 1,2
(μ) ί 0 0
I
■j
λ' -IS -16
25 I y - 1,2 + 0,62
ζ 0 0
Λ" - 8,3 - 8,2
12,5 γ
Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß im Falle 2 die Verschiebung des Bildpunkts in „r-Richtung sehr gering ist.
Für die Maskenprojektion werden die als Strahlenteiler dienenden halbdurchlässigen Spiegel und die Kompensationsplättchen aus dem optischen Strahlengang entfernt und eine aktinische Strahlung mit kürzerer Wellenlänge findet zur Beleuchtung Verwendung. Im Gegensatz hierzu findet zum Nachweis der Ausrichtung langwelliges, nichtaktinisches Licht als Beleuchtungsstrahl Verwendung. Da die Bildebene der Photomaske PM durch das Projektionsobjektiv P in :iner Ebene «;u liegen kommt, die etwas gegenüber dem Plättchen W nach oben (in einer negativen Richtung ran Z) verschoben ist, erfolgt ein Ausgleich dieser Verschiebung durch die Verlängerung der optischen Weglänge, welche man durch das Einfügen des halbdurchlässigen Spiegels sowie des Kompensationsplättchens erhält.
Zum Ausgleich kann eine Anordnung verwendet werden, die eine Maskenprojektion mit langwelligem Licht ermöglicht und einen Nachweis mit kurzwelligem Licht. In diesem Fall muß das Projektionsobjektiv P zur Erzielung eines Ausgleichs abgewandelt werden.
Wie aus den F i g. 6 und 7 ersichtlich ist, ermöglichen ίο die projezierten Abbildungen A', B' von Markierungen an der Maske und Ausrichtungsmarkierungen A, B auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Materials eine einfache Ausrichtung. Hierbei sind die Ausrichtungsmarkierungen A und B und die projezierten is Abbildungen A', B' praktisch symmetrisch zur optischen Achse angeordnet. Wenn das lichtempfindliche Material W nicht in der gewünschten Weise zu der Maske PM ausgerichtet ist, sieht man im Okular AS13 des als Nachweissystem für die Ausrichtung dienenden Mikroskops Unterschiede in den mit α und b bezeichneten Abständen zwischen den Markierungen auf dem lichtempfindlichen Material und den Bildern der auf der Maske befindlichen Markierungen. Indem man dafür sorgt, daß diese Abstände α und b gleich werden, erreicht man die gewünschte Ausrichtung.
Gemäß der Erfindung wird eine Verschiebung des Bildpunkts durch die halbdurchlässigen Spiegel BS2, BS2 und die Kompensationsplättchen BS1, BS1' ausgeglichen, wobei eine verbleibende unkompensierte Verschiebung keine Fehler bei der Ausrichtung ergibt, wenn eine Anordnung gewählt wird, die symmetrisch zur optischen Achse ist.
Während in F i g. 6 als Markierungen auf dem
lichtempfindlichen Material und auf der Maske rechteckförmige Linienzüge bzw. Rechtecke verwendet worden waren, dienen bei dem in F i g. 7 gezeigten Beispiel, das ebenfalls das im Okular erhaltene Gesichtsfeld zeigt, die geraden Stücke A und B als Markierungen auf dem strahlungsempfindlichen Medium und die geraden Stücke A', B' als Markierungen auf der Maske. Die projezierten Abbildungen A', B' können in einer solchen Lage vorgesehen sein, daß sich kein schädlicher Einfluß für das Produkt nach der Belichtung ergibt. Die Markierungen A und B können auf dem strahlungsempfindlichen Material vorher vorgesehen werden.
Es ist möglich, die Intensität des Beleuchtungsstrahles zu messen oder die Belichtungszeit zu steuern, indem man die von der Kompensationsplatte reflektierte Strahlung mißt.
Die F i g. 8 bis 10 zeigen Schnittansichten der Projektionseinrichtung gemäß der Erfindung.
Da die Einrichtung vertikal angeordnet ist, können die Maske und das strahlungsempfindliche Material leicht in einer horizontalen Lage angeordnet werden. Die Vergrößerung der abbildenden Linse kann mit Hilfe einer vereinfachten Justiereinrichtung für die Brennweise konstant gehalten werden.
Bei der Projektionseinrichtung gemäß der Erfindung ist der relative Abstand zwischen der Linse P, der Maske PM und dem strahlungsempfindlichen Material W einfach mit einer Abweichung von 1 μ oder weniger einstellbar. Die Winkelgenauigkeit der Maske PM und des Materials W zu der optischen Achse kann leicht mit einer Abweichung von 12' oder weniger bestimmt werden. Die relative Winkelabweichung der Maskenoberfiäche von der Oberfläche des strahlungsempfindlichen Materials durch das
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ίο
Nachstellen eines schraubenförmigen Teils kann nahe- durch Druckausübung oder dadurch ergeben könnten, zu vernachlässigt werden, wodurch eine sehr hohe daß Fehleinstellungen durch den Operateur erfolgen, Genauigkeit gewährleistet ist. Mit Ausnahme des die sich in der Qualität des Produkts auswirken. Nachweises der Ausrichtung ist keine Einrichtung wie Fig. 11 zeigt eine Einrichtung zur Anordnung ein Halbspiegel od. dgl. in dem abbildenden optischen 5 eines Plättchens W, bei dem die erwähnten Nachteile System für die Maskenprojektion erforderlich, außer nicht genannt sind, und wobei insbesondere Abweidem Linsensystem P, weshalb sich eine ausgezeichnete chungen der Lage der Maske zu dem Plättchen auf Bildqualität ergibt und eine hohe Genauigkeit in Grund eines Verklemmens oder einer direkten Eeeinfacher Weise gewährleistet ist. Da die Einrichtung rühriing nicht auftreten. An dem Plättchen sind Ausvertikal angeordnet ist, können die Träger für die io spnrungen vorgesehen, um dieses genau anordnen zu Maske und das lichtempfindliche Material leicht an können. Bezugsglieder wie Stifte greifen an diesen der Einrichtung angeordnet werden, sodaß sich durch Aussparungen an, die rechtwinklig zu dem Träger die Schwerkraft keine nachteiligen Wirkungen ergeben. angeordnet sind.
Es ist wünschenswert, den Vergroßerungsfaktor und An beiden Seiten des LJmfangs des Plättchens W
die Brennweiteneinstellungen unabhängig vonein- 15 sind in Fig. 11 V-förmige Aussparungen 102a und
ander zu ermöglichen. Bei dem in Fig. 10 dargestell- 1026 ausgebildet. Ferner sind Stifte 104 a und 1046
ten Beispiel ist der Vergrößerungsfaktor auf die Einheit vorgesehen, welche an diesen Aussparungen angreifen
festgelegt, so daß sich keine Änderung des Vergröße- und an dem Träger 103 angeordnet sind. Einer der
rungsfaktors auf Grund der Einjustierung der Brenn- Stifte 104« ist an dem Träger befestigt, während der
ebene ergibt. Ferner kann eine derartige Anordnung 20 andere Stift 1046 in der Richtung des Radius des
verwandt werden, daß die Einjustierung der Brenn- Plättchens Wbeweglich ist, wodurch die Beweglichkeit
ebene nicht erforderlich ist, selbst wenn der Ver- des Plättchens W in einer Richtung begrenzt ist, wo
größerungsfaktor geändert wird. der Stift in Berührung mit der Aussparung 1026
In den F i g. 8 bis 10 ist ein Maskenträger 1, ein gelangt. Wenn das Plättchen W angeordnet werden
mit der abbildenden Linse P einstückig ausgebildeter 25 soll, wird in diesem Fall die erste Aussparung 102«
Linsenträger 2 und ein Einstellring R/ für die Brenn- des Plättchens W in Eingriff mit dem Stift 104a
weite vorgesehen, der drehbar an dem Hauptkörper gebracht, während der Stift 1046 von der geeigneten
angeordnet ist, um den Linsenträger 2 einzujustieren. Eingriffslage mit der Aussparung 1026 verstellt wird,
Die vertikale Lage der Maske PM wird durch das wodurch der Stift 1046 verriegelt wird, indem der
Gewinde 3 zwischen dem Maskenträger 1 und dem 30 Stift 1046 in Eingriff mit der Aussparung 102«
Linsenträger 2 durch Drehung des Einstellrings Rv gebracht wird.
für den Vergrößerungsfaktor eingestellt, wodurch der Fig. 11a zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel,
Vergrößerungsfaktor unabhängig eingestellt wird, wobei rechtwinklig angeordnete Aussparungen 105a
während die Linse P und die Maske PM zusammen und 1056 vorgesehen sind, von denen eine Seite
durch das Gewinde 3 für die Brennwerteinstellimg 35 105a' und 1056' zueinander parallel verläuft, und die
nach oben bzw. unten bewegt werden. Die Knöpfe an beiden Seiten des Plättchens W angeordnet sind,
We, Wy und Wx dienen zu der genauen Einstellung während die anderen Seiten 105«" und 1056" der
zur Einjustierung des strahlungsempfindlichen Mate- Aussparungen 105« und 1056 als Anschläge dienen,
rials in einer Drehrichtung©, in einer Richtungy bzw. in welche an den Seiten der Stifte 106« und 1066 an-
einer Richtung x. Die Knöpfe M&, Mv und Mx dienen 40 greifen, die an dem Träger 103 vorgesehen sind,
zur genauen Einjustierung der Maske in einer Dreh- Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Plättchen
richtung©, in einer Richtung/ bzw. in einer Richtung a\ in einer solchen Weise gehaltert, daß die parallelen
Die Knöpfe Av und Az dienen zur Einjustierung des Seiten 105a' und 1056' der Aussparungen 105a und
optischen Systems AS zum Nachweis der Ausrichtung 1056 entlang den Stiften 106« bzw. 1066 gleiten, so
in einer Richtung γ bzw. in einer Richtung r. Die 45 daß das Plättchen W in einer Lage gehaltert wird,
Beseitigung des optischen Systems bei einem Nachweis wobei die anderen Seiten 105a" und 1056" an den
der Ausrichtung in einer Richtung χ erfolgt mit einer Stiften 106a und 1066 angreifen,
zugeordneten Bewegung mit der Schalteinrichtung S. Fig. 11b zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel,
Die Einrichtung T2 dient zur Einstellung der Beiich- wobei eine Aussparung OF mit ebenen Oberflächen
Umgszeit, während ein Drehtisch Tt vorgesehen ist, 50 an einem Teil des äußeren LJmfangs des Plättchens W
an dem drei Stationen für das strahlungsempfindliche und zwei getrennte Stifte 9«, 96 vorgesehen sind, die Material W vorgesehen sind. Wenn das Material W mit ihren Seiten an der Aussparung OF angreifen
auf dem Drehtisch Tt in die entsprechende Lage unter und an dem Träger C vorgesehen sind. Ein weiterer
dem optischen System für die Projektion gebracht Stift 9 ist an dem Träger C vorgesehen, so daß der
wird, ist die Lage des Materials W während der 55 Stift 9 in Berührung mit dem Plättchen W an einen
Projektion durch Einrichtungen einjustiert, die pneu- solchen Teil des Plättchens gelangt, der außerhalb
matisch oder hydraulisch betätigt sein können, um dieser Aussparung liegt. Dabei wird die Aussparung
eine genaue Anordnung des strahlungsempfindlichen OFdes Plättchens I-Kzuerst in Berührung mit den Stiften
Materials zu gewährleisten. Eine entsprechende Ein- 9a und 96 gebracht, wonach das Plättchen W in einer
richtung zur genauen Anordnung der Maske ist 60 Richtung Q durch die in F i g. 13 dargestellte An-
ebenfalls vorgesehen. Ordnungseinrichtung geschoben wird. In diesem Falle
Die in Fig. 11 dargestellte Einrichtung betrifft ist die genaue Einstellung sehr einfach möglich, weil
die Anordnung für das strahlungsempfindliche Mate- das Plättchen W durch drei Stifte gehaltert wird,
rial bzw. die Maske. Der Drehtisch Tt in F i g. 12 und 12a ist um eine
Im folgenden soll ein Verfahren beschrieben werden, 65 Welle drehbar angeordnet. Die Station St betrifft den
mit dem Nachteile vermieden werden können, die sich Halter C des Plättchens. Drei Halter C sind an dem
hinsichtlich einer langen Arbeitszeit, Beschädigungen Drehtisch vorgesehen. Jedes der drei Plättchen W
und Abweichungen beim Anordnen der Masken, wird durch den Halter C in der in Fig. 11b darge-
-' r, η
11 12
stellten Weise gehaltert, wobei eine genaue Einstell- kein überschüssiges Gewicht des Plättchens W auf
einrichtung vorgesehen ist, die hydraulisch oder die Oberfläche des Spannkopfs, der sehr eben ausge-
pneumatisch betätigbar ist, wie in Fig. 13 darge- bildet ist, ausgeübt wird, dieiH die Oberfläche des
stellt ist. Ein Fluidverteiler DF hat drei Eingänge und Spannkopfs in wirksamer Weise als Bezugsfläche,
drei Gatter G zur Weiterleitung von drei Signalen. 5 Wenn der Spannkopf C an die Oberfläche der Scheibe
Eine Leitung HO ist mit jeder Seite der drei Gatter an 11 angesaugt wird, ist diese nur mit der nach unten
einem Ende sowie mit einem der drei Einstelleinrich- gerichteten Belastung auf Grund der Schwerkraft des
tungen mit dem Träger C verbunden. Durch Drehung Plättchens und des Spannkopfs belastet, so daß keine
des Drehtischs wird jedes der angeschlossenen Gatter vertikale Abweichung der Oberfläche b auf Grund
des Fluidverteilers DF zu einem der drei Gatter um- io der Einstellung oder des Spiels des Anordnungs-
geschaltet, welche die drei Signale führen, oder zu mechanismus vorhanden ist. Ferner haftet die Plätt-
den abgeschalteten Gattern, welche keines der Signale chenoberfläche immer eng an der Scheibenoberfiäche
führen, weil die Einrichtung in der obenerwähnten b an, nämlich auf der Bildebene, selbst wenn die oberen
Weise aufgebaut ist. Die zweite Lage ST-2 der Sta- und unteren Oberflächen des Plättchens nicht parallel
tionen findet zur Belichtung des Plättchens Verwen- 15 zueinander sind. Dadurch ergibt sich eine sehr gute
dung, während die erste zum Einlegen des Plättchens Genauigkeit.
und die dritte zum Entfernen des Plättchens dient. Fig. 14 zeigt den Hauptteil des Anordnungs-
Die Anordnungseinrichtung 8, 8a und 8b dient zur mechanismus und Fig. 14 a einen Querschnitt. Fig. 15
Voreinstellung des Plättchens, wie in Verbindung mit und Fig. 15a zeigen abgewandelte Ausführungs-
F i g. 13 beschrieben wird. 20 beispiele dieser Einrichtung. Die Mechanismen sind
F i g. 13 zeigt die Einzelheiten der Anordnungs- so ausgebildet, daß ein beweglicher Tisch 212 auf
einrichtung für das strahlungsempfindliche Material. einem Träger 211 verschiebbar angeordnet ist. Ein
Diese Einrichtung weist einen Zylinder 4, einen Magnet 213 ist entweder in dem Träger oder an dem
Kolbenkopf 5, einen Spannkopf C für das Plättchen, Tisch 212 im Bereich der Gleitfläche angeordnet, so
eine Schraubenfeder 7, Stifte 8, 8a und Sb, die zur 35 daß der bewegliche Tisch 212 in enger Berührung mit
Voreinstellung dienen. Einstellstifte 9, 9a und 9b, dem Träger 211 gehalten wird. Es sind Zuführglieder
einen Gummiring 10, eine Seibell, eine Vakuum- 214 und 215 für die Richtung X, Y des Tisches 212
leitung 12 zu der Scheibe und eine Vakuumleitung 13 vorgesehen, sowie elastische Glieder 220, 221, um
zu dem Spannkopf C auf. Der Einlaß 13 ist mit der den Tisch 212 in der Richtung seiner Bewegung zu
flexiblen Leitung HO verbunden. 30 tejrenzen, in welcher der Tisch mit jedem Führungs-
Im folgenden soll die Arbeitsweise der Einrichtung glied 214, 215 in Ber jl.r^r? steht, um eine Bewegung
zur Anordnung des Plättchens näher erläutert werden. in der vertikalen Richtung zu der Gleitfläche zu
Zuerst wird das Plättchen W an der Station ST-I ermöglichen.
in Berührung mit den Stiften 8, 8a und Sb und auf Bei dem <\sten Ausführungsbeispiel in den Fig. 14
den Spannkopf C gebracht, und nach einer stufen- 35 und 14a ist der Tisch 212 gleitend auf der Oberseite
weisen Drehung des Drehtisches Tt durch Betätigung des Trägers 211 angeordnet. Der Magnet 213 ist in
des Schalters B-X wird das Plättchen W durch das der Gleitfläche des Tischs 212 vorgesehen, so daß der
Vakuum an den Spannkopf C angesaugt. Der Kolben- Tisch 212 in enger Berührung mit dem Träger 211
kopf 5 des Druckluftzylinders 4 steigt automatisch gehalten wird. Die Führungsglieder 214, 215 haben
in die Richtung von Z' in Berührung mit der Unter- 40 Gleitfiächen, die zueinander rechtwinklig verlaufen,
seite α des Spannkopfs C, wodurch der Spannkopf C Sie stehen an den angrenzenden beiden Seiten des
hochgedrückt wird. Dann wird der Kolbenkopf 5 in Tischs 212 in gleitender Berührung. Glieder 216, 217
einer solchen Lage angehalten, daß der Zwischenraum sind zur beweglichen Führung der Führungsglieder
zwischen der Oberseite des Plättchens W und der 214, 215 vorgesehen. Mikrometerköpfe 218, 219 sind
Unterseite b der Scheibe 11 0,3 bis 0,5 mm beträgt. 45 zum Vorschub des Tischs 212 in Richtung X, Y für
Während des erwähnten Anhebens werden die Stifte 8, die Bewegung der Glieder 214, 215 vorgesehen. Durch
8a und 8b durch die Stifte 9, 9a und 9b herabge- Federn vorgespannte Stifte 222, 223 sind an den
drückt, so daß der Gummiring 10 in eine enge Beruh- Seiten gegenüberliegend den Seiten angeordnet, an
rung mit der Unterseite b der Scheibe 11 gelangt. welchen die Mikrometerköpfe 218, 219 befestigt sind,
Wenn der Kolben angehalten wird, wird Druckluft 50 um die Bewegung des Tischs 212 zu begrenzen, zu
aus dem Gummiring abgeleitet, und die Oberseite dem. eine Energiezufuhr durch die Federn 220, 221
des Plättchens und die Unterseite b der Scheibe 11 an der Seite der Mikrometerköpfe 218, 219 erfolgt,
gelangen in Berührung. Gleichzeitig drückt ein Hebel Die Führungen 224 und 225 dienen zur gleitenden
14 die Umfangsfläche c des Spannkopfs C in Richtung Führung der erwähnten Stifte 222 und 223. Die
eines Pfeils Q durch die Wirkung der Druckluft, und 55 Knöpfe Wx und Wy dienen zu der erwähnten genauen
die Seitenfläche d des Plättchens gelangt in Berührung Einstellung.
mit Seiten der Stifte 9, 9a und 9b, wodurch das Die Fig. 15 und 15a zeigen ein abgewandeltes Plättchen gehaltert wird. In diesem Zustand erfolgt Ausführungsbeispiel entsprechend den Fig. 14 und nach der Beobachtung und der Einjustiei ung die 14a. Die gleichen Komponenten sind deshalb mit den Belichtung, wonach das Vakuum an dem Spannkopf C 60 gleichen Bezugszeichen versehen und dienen dem und der Scheibe 11 beseitigt wird und der Spannkopf gleichen Zweck. Der Unterschied zwischen den beiden C in seine Ausgangslage durch die Rückholkraft der Ausführungsbeispielen besteht darin, daß die MikroFeder 7 gelangt. Der Drehtisch Tt wird dann in die meterköpfe 218, 219 auf einer geraden Linie bei dem Entladelage verdreht. ersten Ausführungsbeispiel angeordnet sind, während
Da das Plättchen W an der Oberfläche des Spann- 65 sie sich rechtwinklig bei dem letzteren Ausführungs-
kopfs 11, der sehr eben ist, durch die Einrichtung beispiel kreuzen. Ferner sind die Federn 220, 221 als
angedrückt wird bzw. daran anhaftet, kann die ebene Blattfedern beim ersten Ausführungsbeispiel ausge-
Oberfläche des Plättchens W einjustiert werden. Da bildet, während sie bei dem zweiten Ausführungsbei-
13 14
spiel Schraubenfedern sind. Ein Zwischenglied 219' Belichiungs-Ausgleichseinrichtung IE dient zum Ausist nur bei dem ersten Ausfiihrungsbeispiel erforderlich. gleich der Verteilung der Beleuchtung. Sie besteht aus
Da dieser genau arbeitende Anordnungsmechanis- einem Grau-Filter IE1 mit ebenen und konvexen
mus in der oben beschriebenen Weise ausgebildet ist, Oberflächen sowie einem transparenten Körper IEo wird beim Drehen des Knopfes Wx des Mikrometer- 5 mit konkaven und ebenen Oberflächen. Ein Filter S
kopfs 218 zum Verstellen des Tischs 212 in der Rieh- mit einer scharfen Absoiptionskante findet als Schalt-
tung X das Führungsglied 215 vorgeschoben, so daß eir nchtung zwischen aktinischer und nichtaktinischer
der Tisch 212 gegen den vorgespannten Stift 222 S ahlung Verwendung.
gedruckt wird. Deshalb führt der bewegliche Tisch 212 ',Venn es in den Strahlengang gebracht ist, läßt es eine genaue Gleitbewegung in einem Zustand durch, io die nichtaktinische Strahlung zum Nachweis der
bei dem er zwischen dem Führungsglied 214 und dem Ausrichtung hindurch, während die für die Projektion
vorgespannten Stift 223 gehalten wird. In diesem dienende aktinische Strahlung ausgefiltert wird. Der
Fall erfolgt keine Bewegung in Richtung Y, weil eine Filter F ist dem Filter S angepaßt. Der Filter F
Begrenzung durch das Führungsglied 214 erfolgt. besteht aus einem Filterelement Yb2, das Licht mit
Andererseits wird mit dem Drehen des Knopfs Wy 15 einer Wellenlänge, die größer ist als 520 mm durch-
des Mikiometerkopfs 219 zur Bewegung des Tischs 212 läßt. Das Projektionsobjektiv P hat eine Brennweite
in der Richtung Y das Führungsglied 214 verschoben, von 170 mm und eine Lichtstärke von 1,8. Ein der-
so daß der Tisch 212 gegen den vorgespannten Stift 223 artiges Objektiv (vgl. japanische Patentanmeldung
gedrückt wird. Deshalb führt der bewegliche Tisch 212 68 240) ist als Projektionsobjektiv P geeignet. Die
eine genaue Gleitbewegung durch, wobei er zwischen 20 Maske PM liegt in der Objektebene. Die Objektebene
dem Führungsglied und dem vorgespannten Stift 224 und die Bildebene können in diesem Falle so vorge-
gehaltert wird. In diesem Falle erfolgt keine Bewegung sehen sein, daß sie für eine aktinische Strahlung bei
in Richtung X, weil eine Begrenzung durch das der Massenprojektion geeignet sind. Dies ist deshalb
Führungsglied 215 erfolgt. der Fall, weil das Plättchen W für die aktinische
Wie eben erläutert wurde, wird die genaue Arbeits- 25 Strahlung empfindlich aktinischer und nicht aktinischer
weise der Einrichtung durch Drehung des Mikiro- Strahlung in dem optischen Strahlengang vorgesehen
meterkopfs W0 (F i g. 10) bewirkt. Da der bewegliche ist, werden jeder als Strahlenteiler dienende halb-
Tisch 212 und der Träger 211 durch den Magnet 213 durchlässige Spiegel BS2 und die dazugehörende
in enger Berührung gehalten werden, ist die ebene Kompensationsplatte BS1 in den optischen Strahlen-Anordnung eines Plättchens oder einer Maske auf 30 gang in einer derartigen Beziehung zueinander ange-
dem Tisch 212 einfach dadurch gewährleistet, daß eine ordnet, daß sie eine Nachweiseinrichtung für die
parallele Relativlage zwischen dem Tisch 212 und dem Ausrichtung bilden. In diesem Fall kann die Anord-
Träger 211 gesichert ist. nung des Plättchens W durch Verwendung eines
Da ferner die Genauigkeit der rechtwinkligen Strahls erfolgen, der aus dem Hauptstrahlengang von
Anordnung zwischen den Gleitflächen jedes Führungs- 35 dem halbdurchlässigen Spiegel BS2 reflektiert wird,
gliedes für den beweglichen Tisch 212 genau gesteuert Gleichzeitig ist es möglich, die Belichtungszeit für das
wird, ist die Genauigkeit des rechten Wiincels zum Plättchen zu messen und die Ergebnisse dieser Mes-
Verschieben des Tisches in den Richtungen X und Y sung zu speichern, um damit die Belichtungszeit wäh-
auch genau bestimmt, so daß die gesamte Anordnung rend der Projektion zu steuern, indem der aus dem
sehr genau arbeitet. 40 optischen Strahlengang von dem Kompensations-
F i g. 16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer plättchen BS1 reflektierte Strahl ausgenutzt wird. Fotomasken-Projektionseinrichtung gemäß der Erfin- Wenn in diesem Fall der wie ein Verschluß wirkende dung. Das Beleuchtungssystem L für die Projektion Filter S klein ausgeführt ist, läßt sich dieser einfach und für den Nachweis der Ausrichtung enthält eine von außen in den optischen Strahlengang einführen. Hochdruck-Quecksilberlampe L1 mit 500 W Leistung, 45 Es ist zweckmäßig, das Filter 5 in den Strahlengang einen verspiegelten Kondensor L2 sowie ein erstes gemeinsam mit der Strahlenteilereinrichtung BS1, BS2 optisches Kondensorsystem L3. Die erste Linsen- einzubringen. Andererseits ist es jedoch auch möglich, gruppe L31 in dem ersten Kondensorsystem L3 besteht lediglich das Filter S, das aus dem Strahlengang aus Quarz. Wegen der sehr guten Temperaturbeständig- gebracht wird, in den Strahlengang durch einen keit kann eine Anordnung nahe der Lichtquelle L1 5° Elektromagneten oder dergleichen für die Belichtungserfolgen, so daß eine kompakte Ausbildung möglich steuerung zu führen, ohne daß dabei eine Zuordnung wird, was bei der Herstellung sehr zweckmäßig ist. zu der Strahlenteilereinrichtung BS1,5S2 besteht, wenn Ferner sind ein Wärmefilter L32, ein Umlenkspiegel M die Strahlenteilereinrichtung BS1, BS2 aus dem Strahsowie ein zweites Kondensorsystem L' vorgesehen. lengang herausbewegt wird.
Ein Filter F mit einer scharfen Absorptionskante ist 55 Da der Filter S nahe dem ersten Bildpunkt der
innerhalb des zweiten Systems L' angeordnet. Der Lichtquelle L1 des Beleuchtungsstrahls angeordnet ist
Filter F läßt sowohl aktinische Strahlung als auch und da die Lichtquelle L1 als punktförmige Lichtquelle
nichtaktinische Strahlung der Quecksilberlampe L1 anzusehen ist, kann der Filter S klein sein. IP stellt
hindurch. Ein Filter S ist geeignet entsprechend der einen zu der Fotomaske PM konjugierten Punkt hin-
Absorptionskante des Filters F ausgewählt. Der 60 sichtlich des zweiten Kondensorsystems L' dar. Da
Filter S besteht aus einem Filterelement L42, das Licht IP zwischen der Lichtquelle L1 und dem Filter S ange-
mit einer Wellenlänge, die größer ist als 420 mm, ordnet ist, kann ein Ausgleich der Intensität des
durchläßt. Dieser Filter F ist verhältnismäßig weit Beleuchtungsstrahls von der Lichtquelle in einfacher
entfernt von der Lichtquelle L1 angeordnet, um den Weise erfolgen.
Temperatureinfluß usw. auf die Verteilung der Durch- 65 Durch die Strahlenteilereinrichtung, die aus dem
lässigkeit zu verringern. Da der Filter F in einer halbdurchlässigen Spiegel BS2 und der Kompen-
horizontalen Lage angeordnet ist, erfolgt keine sationsplatte BS1 besteht, wird die Bildebene im allge-
nachteilige Beeinflussung durch Konvektion. Eine meinen in einer größeren Entfernung verschoben,
wenn eine Beleuchtung für den Nachweis der Ausrichtung erfolgt. Es ist nun möglich, die Einrichtung derart auszubilden, daß die Bildebene für die Maskenprojektion während der Beleuchtung für die eigentliche Projektion nicht von der Bildebene abweicht, die man bei dem Kachweis der Ausrichtung erhält, indem man die Lage der Markierungen von vornherein geeignet bestimmt und einen optimalen Ausgleich für die Aberrationen in dem Projektionssystem P für beide verwendeten Wellenlängen vornimmt.
Fig. 17 zeigt eine andere Ausführungsform der Beleuchtungs-Ausgleichseinrichtung. Wenn die Beleuchtungsverteilung des Systems ohne die Beleuchtungs-Ausgleichseinrichtung gemessen wird, um die Absorption zu bestimmen, die zum Ausgleich der Beleuchtungsverteilung des Systems mit der Ausgleichseinrichtung erforderlich ist, sollte die benötigte Ausgleichseinrichtung eine stärkere Absorption in
der Nähe der optischen Achse aufweisen, aber eine geringere Absorption entlang dem Umfangsteil der Maske.
Die Einrichtung IE in Fi g. 16 dient zu diesem Zweck. Entsprechende Effekte werden durch die Einrichtung IE in Fi g. 17 erzielt, indem diese im wesentlichen um die optische Achse mit konstanter Drehzahl gedreht wird. Diese Einrichtung besteht aus einer dünnen Glasplatte IEB, die beispielsweise mit
ίο einem Grau-Filter IEf überzogen ist, welcher die
dargestellte zur Achse symmetrische Fonn aufweist.
Die Beleuchtungsverteilung des Systems sollte um
nicht mehr als 5%, vorzugsweise um nicht mehr als
2,5 %, abweichen. Eine zu große Abweichung ernied-
rigt das Auflösungsvermögen des Systems. Die Erfindung ermöglicht sowohl einen Ausgleich der Beleuchtungsstärke als auch eine volle Ausnutzung der Beieuchtungsintensität in der Bildebene.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:
1. Fotomasken-Projektionseinrichtung mit einer Beleuchtungseinrichtung, einem Maskenträger, einem Projektionsobjektiv, einer Stützeinrichtung für strahlungsempfindliches Material sowie mit einem Mikroskop zum Nachweis der Ausrichtung, das über eine in den Projektionsstrahlengang eingebrachte Strahlenteilereinrichtung eine Beobachtung des Projektionsbildes der Maske auf der Oberfläche des strahlungsempfindlichen Materials gestattet und mit einer Einrichtung zur Umschaltung zwischen aktinischer und nichtaktinischer Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteilereinrichtung (BS1, BS2; BS1 und BS1', BS2 und BS2') beidseitig zum Projektionsobjektiv (P) angeordnet ist und aus mindestens einem zur optischen Achse geneigt angeordneten ao halbdurchlässigen Spiegel (BS2; BS2 und BS2) sowie mindestens einer zur optischen Achse geneigt angeordneten Kompensationsplatte (BS1; BS1 und BS1) besteht, welche die durch den halbdurchlässigen Spiegel bewirkte Verschiebung des Strahlenganges ausgleicht.
2. Fotomasken-Projektionseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Beleuchtungs-Ausgleichseinrichtung (IE), welche eine unterschiedliche Beleuchtungsverteilung in dem System, d. h. in der Objekt- oder Bildebene ausgleicht.
3. Fotomasken-Projektionseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteilereinrichtung zwei halbdurchlässige Spiegel (BS2, BS2') mit je einer !Compensationsplatte (BS1 und BS1) aufweist.
4. Fotomasken-Projektionseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Binokular-Mikroskop mit einem Feldteiler (ASt) vorgesehen ist, wobei der Feldteiler (ASt) einen dreieckförmigen Querschnitt aufweist und um eine durch das Zentrum dieses Dreiecks gehende Achse drehbar ist, so daß abwechselnd der gesamte von jeweils einem der halbdurchlässigen Spiegel (BS2, BS2) ausgeblendete Teil des Bildfeldes oder gleichzeitig ein Teil von beiden sichtbar wird.
5. Fotomasken-Projektionseinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, der von der Projektion der optischer Achse auf die Unterseite der halbdurchlässigen Spiegel (BS2; BS2, BS2) und der optischen Achse eingeschlossen wird, gleich demjenigen Winkel ist, der von der Projektion der optischen Achse auf die Oberseite der Kompensationsplatte (BS1; BS1 und BS1) und der optischen Achse eingeschlossen wird.
6. Fotomasken-Projektionseinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung eine Lichtquelle mit einem ersten Kondensorsystem (L3) und einem zweiten Kondensorsystem (L') aufweist, die derart angeordnet sind, daß ein erstes Bild der Lichtquelle zwischen dem ersten und dem zweiten Kondensorsystem und ein zweites Bild der Lichtquelle in dem Projektionsobjektiv (P) gebildet werden und daß ein hinsichtlich des zweiten Kondensorsystems (L') zu der auf dem Maskenträger befindlichen Maske (PM) konjugierter Punkt zwischen die Lichtquelle (L1) und das erste Bild zu liegei kommt.
7. Fotomasken-Projektionseinrichtung nach An spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Be leuchtungs-Ausgleichseinrichtung (IE) in der Nähi der Maske (PM) angeordnet ist.
8. Fotomasken-Projektionseinrichtung nach Anspruch 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß dit Beleuchtungs-Ausgleichseinrichtung (IE) aus einei positiven Linse (IE1) mit einer ebenen und einei konvexen Oberfläche und einem Material mit einei homogenen Absorption besteht sowie aus einem transparenten Körper (IE2) mit einer konkaven und einer ebenen Oberfläche.
9. FotomasKen-Projektionseinrichtung nach Anspruch 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungs-Ausgleichseinrichtung aus einer Scheibe mit Bereichen unterschiedlicher Absorption (IE9, IEf) besteht, die derart drehbar angeordnet ist, daß bei einer Rotation konstanter Drehzahl eine gleichförmige Beleuchtung erzielt wird.
10. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Unterseiten der beiden Strahlenteiler und einer Ebene, welche die optische Achse einschließt, praktisch gleich dem Winkel zwischen der Oberseite der Kompensationseinrichtung und dieser Ebene ist.
11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Beleuchtungssystem für eine Maskenprojektion und für den Nachweis der Ausrichtung, durch ein Abbildungssystem mit einem Maskenträger, durch eine Abbildungslinse und einen Materialträger, wobei das Beleuchtungssystem eine Lichtquelle, ein erstes Kondensorsystem und ein zweites Kondensorsystem aufweist, so daß die erste Abbildung der Lichtquelle in eine Lage zwischen das erste und das zweite Kondensorsystem fokusiert ist, daß die zweite Abbildung der Lichtquelle in die Abbildungslinse fokusiert ist und daß ein imaginärer Punkt mit konjugierter Beziehung einer Maske auf dem Maskenträger zu dem zweiten Kondensorsystem zwischen der Lichtquelle und der ersten Abbildung vorgesehen ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung und eine reflektierende Einrichtung, die beide in der Nähe der ersten Abbildung vorgesehen sind.
13. Einrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Beleuchtungsausgleich in der Nähe der Maske.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichseinrichtung eine posiiive Linse aus homogenem Absorptionsmaterial ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungs-Ausgleichseinrichtung drehbar angeordnet ist und transparente und absorbierende Teile hat und daß der absorbierende Teil so ausgebildet ist, daß beim Drehen der Ausgleichseinrichtung mit konstanter Drehzahl eine gleichförmige Beleuchtungsverteilung erzielbar ist.
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