DE3328578A1 - Projektions-justiervorrichtung - Google Patents

Projektions-justiervorrichtung

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DE3328578A1
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light
light source
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projection adjustment
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Withdrawn
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DE19833328578
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English (en)
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Terushige Koganei Tokyo Asakawa
Tai Koganei Tokyo Hoshi
Koyo Higashimurayama Tokyo Morita
Hiroshi Higashikurume Tokyo Nishizuka
Keizo Higashiyamato Tokyo Nomura
Yoichiro Higashimurayama Tokyo Tamiya
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Hitachi Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Ome Electronic Co Ltd
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Description

1. HITACHI, LTD., Tokyo
2. Hitachi Ome Electronic Co., Ltd., Tokyo
Japan
Projektions-Justiervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Projektions-Justiervorrichtung, mit der / Helligkeit (oder Intensität) und deren Verteilung (oder Gleichmäßigkeit) gesteuert werden kann.
Bei der Bildung einer integrierten Schaltung auf einem HaIbleiter-Wafer wird das sog. photolithographische Verfahren durchgeführt. Dabei wird eine Projektions-Justiervorrichtung als ein Gerät zum Druck der Muster einer Photomaske auf der Oberfläche des Wafers verwendet. Da die Projektions-Justiervorrichtung die Muster der Photomaske auf die Waferoberfläche fokussiert und einen Photowiderstandsfilm auf der Waferoberfläche mittels eines optischen Systems einer Lichtbestrahlung aussetzt, ermöglicht sie im Vergleich mit einer Kontakt-Vorrichtung, die eine Photomaske und einen Wafer in nahem Kontakt halten und dann der Belichtung aussetzen, ein vielseitiges Drucken.
Andererseits hat der Projektionstyp den Nachteil, daß Helligkeitsungleichmäßigkeiten des bestrahlenden Lichts und Un-
_ 5 —
gleichförmigkeit der Verteilung der Helligkeit direkt das Musterbild auf dem Wafer beeinflussen. Um schließlich ein Musterbild genauer Helligkeit und gleichförmiger Helligkeitsverteilung zu erzeugen, ist eine genaue Steuerung der Belichtungshelligkeit und deren Verteilung nötig. Dazu war es bislang lediglich üblich, daß als ein Schritt des photolithographischen Verfahrens eine Bedienperson die Helligkeiten an den Stellen der Projektions-Justiervorrichtung in der Nähe des Wafers ausmaß und die verschiedenen Teile der Justiervorrichtung aufgrund der Meßergebnisse einstellte, um eine gleichförmige Helligkeit zu erzielen.
Dabei war es,gerade wenn sich die Helligkeit oder die Helligkeitsverteilung während des Verfahrens oder während vorbereitender Schritte änderte,schwierig, die Verteilung festzustellen. Am Ende wurde dann der Photowiderstandsfilm mit ungenauer Helligkeit oder Helligkeitsverteilung belichtet und die belichteten Abmessungen hielten die Sollmaße nicht ein, was sich in einer Verschlechterung der Ausbeute auswirkte.
Andererseits muß zur Belichtung eines Musters beim photolithographischen Verfahren,um mittels der Projektions-Justiervorrichtung, die ein Masken-Musterbild auf dem Wafer durch ein optisches Projektionssystem fokussiert, einen guten Druck zu bekommen, die Helligkeit auf dem Wafer konstant gehalten werden. Dazu muß die Pro'jektions-Justiervorrichtung mit einer Helligkeitssteuerungsvorrichtung ausgestattet werden. Die Helligkeitssteuerungsvorrichtung muß so gestaltet sein, daß das gerade auf die Waferoberfläche eingestrahlte Licht von einem Fühler erfaßt und die Lichtmenge der belichtenden Lampe durch eine Regelungsrückkopplung aufgrund eines Vergleichs des er-
faßten Werts mit einem Sollwert geregelt wird. In der Realität ist jedoch der Aufbau eines solchen Fühlers schwierig, weil die Maskenmuster den Fühler beschatten. Deshalb muß man den Fühler unbedingt an einem anderen Ort innerhalb des optischen Systems anordnen.
Es ist deshalb vorgeschlagen worden, den Fühler in der Nähe der Lampe oder in der Nähe des Reflektors eines optischen Belichtungssystems anzuordnen. Diese Stelle befindet sich jedoch am oberen Strahlende (in der Nähe der die Lichtquelle zur Belichtung bildenden Lampe) im Hinblick auf das gesamte optische System. Damit ist die genaue Erfassung der gerade eingestrahlten Lichtmenge, die den Wafer erreicht, unmöglich, insbesondere, wenn das Licht eine große Anzahl weiterer optischer Bauteile durchläuft.
Um die Lichtmenge der Lampe zu regeln, muß man die von der Lampe abgestrahlte Lichtmenge genau erfassen. Es kann deshalb vorgeschlagen werden, zur Lichteinstellung ebenfalls einen Sensor, einen sog. "Monitor unter der Lampe" in der Nähe der Lampe anzuordnen und dessen Ausgangssignal dem oben erwähnten Vergleicher zur Regelung der Lichtmenge der Lampe zuzuführen. Der Lichtmengensensor bedingt jedoch einen komplizierten Aufbau,um die Wärme der Lichtquelle usw. auszuschalten und ein zusätzlich notwendiger Verstärker erhöht die Kosten.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Projektions-Justiervorrichtung zu ermöglichen, die schnell Änderungen der Helligkeit und deren Verteilung erfaßt, eine ungenaue Helligkeit und ungleichförmige Helligkeitsverteilung schnell und automatisch kompensieren kann und die Helligkeit und deren Verteilung in möglichst guter Annäherung an die Helligkeit und deren Verteilung auf einen zu verarbeitenden Wafer
erfaßt und die Lichtmenge einer Lampe so regelt, daß die Helligkeit und deren Verteilung auf dem Wafer stabil sind und mit der Waferherstellung eine Halbleitervorrichtung hoher Qualität ausgebildet werden kann, wobei die Projektions-Justiervorrichtung einfach und kostengünstig aufgebaut sein soll.
Zur Lösung der obigen Aufgabe weist die erfindungsgemäße Projektions-Justiervorrichtung auf: einen Helligkeitssensor, der in einen Belichtungsweg vorverlegt ist und beim Belichtungsvorgang der Projektions-Justiervorrichtung aus dem Belichtungsweg zurückgezogen wird,
eine Einrichtung, die eine Helligkeit und deren Verteilung aufgrund eines Ausgangssignals des Helligkeitsfühlers erfaßt und
eine Alarmvorrichtung, die aufgrund eines Ausgangssignals der Erfassungseinrichtung , wenn die Helligkeit oder deren Verteilung abweicht, ein Alarmsignal ausgibt, das die Belichtung beenden kann.
Außerdem ist erfindungsgemäß eine Einrichtung vorgesehen, die die Helligkeitsverteilung automatisch kompensiert, falls diese eine Abweichung von einem Sollwert erfährt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Aufriß einer Projektions-Justiervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine Ausschnittsdarstellung der Anordnung der Helligkeitsfühler;
— B —
Fig. ο einen Aufriß eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Projektions-Justiervorrichtung;
Fig. 4- einen Aufriß von Licht-Abschirmeinrichtungen;
Fig. 5 eine Seitenansicht der in Figo 4 gezeigten Licht-Abschirmeinrichtung längs der Linie V-V; und
Fig. 6 einen Aufriß einer Projektions-Justiervorrichtung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Aufrißdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Projektions-Justiervorrichtung und insbesondere eine 1 : 1 Projektions-Justiervorrichtung. Mit der Ziffer 2 ist ein Abtast-Tisch bezeichnet, der nach rechts und nach links auf einer Bank Λ mittels eines Luftlagers hin- und herbewegt wird. Eine aus vorgegebenen Mustern bestehende Photomaske 4 wird auf eine an einem Ende des Abtasttisches vorgesehene Durchgangsöffnung 3 gesetzt, während ein Halbleiterwafer 5» dessen Oberfläche mit einem Photolack überzogen ist, am anderen Ende plaziert ist. Die Bank 1 weist an einer Seite eine Durchgangsöffnung 6 auf. Unter dieser Öffnung 6 ist eine Belichtungseinheit 15 angeordnet, die aus einer Lichtquellenlampe 7» Reflektoren 8, 9,Linsen 10, 11, 12, einem Hohlspiegel 13 und einem Spaltglied 14 besteht. Die Belichtungseinheit 15 leitet das Licht der Lichtquelle 7 durch die Linsen und den Spalt über die Reflektoren und durch die Durchlaßöffnung 6, wonach es die Photomaske
entsprechenden Licntform in einer dem bogenförmigen Spalt 1-1/belichten kann. Anderer-
seits projiziert und fokussiert eine Fokussiereinheit 21, die Reflektoren 16, 17 und 18 einen Hohlspiegel 19 und einen Konvexspiegel 20 aufweist und oberhalb der Durchlaßöffnung; 6 angeordnet ist, das Bild der Photomaske 4 auf die Oberfläche des Wafers 5·
In der Durehlaßöffnung 3 des Abtasttisches 2 sind außerdem mehrere Helligkeitsfühler 22 bogenförmig entsprechend der Form des bogenförmigen Spalts befestigt, wie Fig. 2 in Draufsicht zeigt. Die Helligkeitsfühler 22 sind mit einer Helligkeitserfassungseinrichtung 23 verbunden, die im Prinzip aus einem Microcomputer besteht und in dem die Ausgangssignale der jeweiligen Helligkeitssensoren 22 miteinander und mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen werden. An die Helligkeitserfassungseinrichtung 23 ist eine Alarmeinheit 24 angeschlossen, die durch ein vorgegebenes Ausgangssignal der Helligkeitserfassungseinrichtung 23 aktiviert wird.
Beim obigen Aufbau belichtet die Belichtungseinheit 15 die Photomaske 4 durch die Öffnungen 6 und 3 bogenförmig. Der belichtete Teil der Photomaske wird auf die Oberfläche des Wafers 5 durch die Fokussiereinheit 21 fokussiert. Demgemäß tastet durch die'Bewegung des Abtasttischs 2 (z. B. nach links wie in Fig. 1) das Spaltlicht die gesamte Oberfläche der Photomaske 4 ab, wodurch die Waferoberfläche mit der gesamten Oberfläche der Photomaske der Belichtung ausgesetzt wird. Zu dieser Zeit trifft das Spaltlicht , wenn sich der Abtasttisch 2 eine Strecke, die etwas größer als die Abmessung der Photomaske 4- ist, bewegt hat, auf mehrere Helligkeitssensoren 22, die sehr nahe an der Photomaske 4 liegen und die jeweiligen Helligkeitsfühler 22 ermitteln die Helligkeiten der jeweiligen Teile des Spaltlichts.
Entsprechend ermittelt die Helligkeitserfassungseinrichtung die Helligkeit des Spaltlichts und dessen Verteilung aufgrund der Ausgangssignale der Helligkeitsfühler 22. Wenn die Helligkeit und deren Verteilung von einem vorgegebenen Sollwert abweichen, betätigt die Helligkeitserfassungseinrichtung 25 die Alarmeinheit 24, wonach der Betrieb der Projektions-Justiervorrichtung von einer Bedienperson oder automatisch angehalten wird.
Somit werden bei diesem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Projektions-Justiervorrichtung die Helligkeit und deren Verteilung bei jedem Hin- und Herfahren des Abtasttischs 2, nämlich bei jeder Belichtung der Photomaske 4- erfaßt und die Belichtung wird,sobald Abweichungen der Helligkeit und deren Verteilung auftreten, sofort angehalten, so daß ungleichmäßige Artikel aufgrund ungleichförmiger Belichtung vermieden werden und die Herstellungsausbeute erhöht wird. Außerdem wird mit der Projektions-Justiervorrichtung die in einem Vorbereitungsschritt täglich durchzuführende Helligkeitsprüfung und Helligkeitsverteilungsprufung entbehrlich, wodurch die Vorbereitungszeit verkürzt wird.
Statt mehrere Helligkeitsfühler 22 anzuordnen, kann ein einziger Helligkeitsfühler, der bogenförmig längs dem Spaltlicht bewegt wird, zur Messung der Helligkeiten an den jeweiligen Punkten des Wegs dienen.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Projektions-Justiervorrichtung dargestellt. Gleiche Teile erhalten dieselben Bezugsziffern wie in Fig. und werden im folgenden nicht erläutert.
Dieses Ausführungsbeispiel ist durch eine Kompensationsvor-
riehtunf: 25 gekennzeichnet, die die Helligkeit und deren Verteilung aufgrund der Ausgangssignale der Erfassungseinrichtung; 23 automatisch kompensiert.
Licht abs chirrnvorrichtungen 26 innerhalb der Belichtun;rseinheit 15 v/erdon von einer Steuerung 2? betrieben, die aufgrund der Ausgangssignale der Helligkeitserfassungseinrichtung 23 die Helligkeit und deren Verteilung kompensiert.
Die Fig. 4- und 5 zeigen, daß die Gesamtheit der Lichtabschirmvorrichtungen 26 längs dem bogenförmigen Lichtstrahl 7A der Lichtquelle 7 angeordnet sind und daß die jeweiligen Lichtabschirmvorrichtungen unabhängig voneinander betrieben werden. Jede Abschirmvorrichtung weist einen Hebelarm 29 auf, dessen eines Ende am oberen Ende eines Rahmens 28 gehaltert und dessen anderes Ende eine im wesentlichen L-förmige Lichtabschirmplatte, die am Hebelarm 29 befestigt ist, trägt. Der Hebelarm 29 wird durch eine Zugfeder 31 nach unten gezwungen, während das obere Ende eines Mikrometerkopfs 32, der vom Rahmen 28 gehaltert ist, gegen die untere Fläche des Arms 29 drückt. Der Mikrometerkopf 32 ist mit einem Impulsmotor 33» der am unteren Ende des Rahmens befestigt ist, verbunden, wodurch sich der Mikrometerkopf 32 mit der Drehung des Motors 33 dreht und sein oberes Ende nach oben oder nach unten entsprechend der Drehungsrichtung des Motors bewegt wird. Dieser Impulsmotor 33 wird in seiner Drehrichtung durch ein Signal der Steuereinheit 27 gesteuert, die mit der Helligkeitserfassungseinrichtung 23 verbunden ist.
Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau teilt die Helligkeitserfassungseinrichtung 23, wenn sie eine ungleichförmige
Helligkeit oder eine ungleichförmige Helligkeitsverteilung aufgrund der Ausgangssignale der Helligkeitsfühler 22 feststellt, der Steuereinheit 27 die Teile des Lichtspalts mit, deren Helligkeit erhöht oder deren Helligkeit vermindert werden soll. Dementsprechend treibt die Steuereinheit 27 die Lichtabschirmeinrichtungen 26 und zwar selektiv jene, deren Lichtspaltteil Kompensation benötigt.
Genauer gesagt dreht die Lichtabschirmeinrichtung an Stellen erhöhter Helligkeit den Mikrometerkopf 32 mittels des Impulsmotors 33 nach rechts, bewegt damit das obere Ende des Mikrometerkopfs nach oben und drückt den Hebelarm 29 nach oben. Dadurch geht die Lichtabschirmplatte 30, die eine Einheit mit dem Arm 29 bildet, weiter in den Lichtstrahl 7A und verringert die Lichtmenge an der entsprechenden Stelle, wodurch die Helligkeit verringert wird.
Andererseits wird durch Linksdrehen des Impulsmotors 33 an Stellen verringerter Helligkeit die Lichtabschirmplatte 30 aus dem Lichtstrahl ^k herausbewegt, wodurch sich die Lichtmenge und damit die Helligkeit an der jeweiligen Stelle erhöht. Auf diese Weise erreicht man eine gleichförmige Helligkeit durch automatische und unabhängige Steuerung der jeweiligen Lichtabschirmeinrichtungen.
Dabei kann die Lichtabschirmeinrichtung durchaus durch einen anderen Aufbau ersetzt werden, wobei lediglich nötig ist, · daß der Vorschub der Lichtabschirmplatte in den Lichtstrahl teilweise justiert werden kann. Außerdem kann zur Kompensation durchaus eine Vorrichtung dienen, die die Stellung der Belichtungslampe verändert, so daß statt einer Betätigung von Lichtabschirmeinrichtungen die Helligkeitsverteilung durch Einstellung der Lampenposition gleichförmig gemacht
Bei der erfindungsgemäßen Projektions-Justiervorriehtung ist nach der obigen Beschreibung zumindest ein Helligkeitsfühler im optischen Weg zur Erfassung der Helligkeit und deren Verteilung bei jeder Belichtung einer Photomaske angeordnet und wenn sich eine ungleichförmige Verteilung ergibt, wird diese automatisch kompensiert. Als Ergebnis wird die Helligkeit und ihre Verteilung immer gleichförmig gehalten und es kann kein abweichender Gegenstand aufgrund ungenauer Helligkeit oder ungleichförmiger Helligkeitsverteilung entstehen. Damit wird die Herstellungsausbeute vergrößert .
Fig. 6 zeigt dm Aufriß eine Prinzipdarstellung einer Projektions-Justiervorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit der Nummer 41 ist eine Maske mit einem vorgegebenen Muster und mit der Nummer 42 ein Wafer, auf den das Maskenmuster durch Belichtung aufgedruckt wird, bezeichnet. Die Maske 4-1 wird von einem belichtenden optischen System 43 belichtet und das Maskenmuster auf die Oberfläche des Wafers durch ein optisches Fokussiersysteni 44 fokussiert. Das optische Belichtung ssystem 43 ist so ausgebildet, daß das von einer Lampe 45 ausgestrahlte Licht durch eine Kondensorlinse 46, die ein Lampenbild vergrößert, durch ein Ultraviolettstrahlen absorbierendes Filter 47 und ein Infrarotstrahlen absorbierendes Filter 48 (cold mirror) geht und dann an einem Spalt 50» der einer Linse 49 folgt, gebündelt wird. Darauf wird das durch den Spalt 50 gehende Licht auf die Maske durch eine Linse 51, einen ebenen Spiegel 52, einen Konkavspiegel 53 und Linsen 54 fokussiert und tastet dia Maske durch deren Bewegung ab. Das optische Fokussiersystem 44 ist
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außerdem so konstruiert, daß das Maskenmuster auf die Oberfläche des Wafers 42 durch ebene Spiegel 55? 56 und 57? einen Konkavspiegel58 und einen Konvexspiegel 59 fokussiert wird. Eine Versorgungsquelle für die Lampe 45 weist auf: eine Stromversorgung 60, ein Regelglied 61 mit einem Gleitspannungsregler oder einem SCR (Silicon Controlled Rectifier), um die Versorgungsspannung der Stromversorgung 60 innerhalb eines Bereichs,der eine feste Spannung (200 V) nicht überschreitet, zu verändern undzu regeln,sowie einen Transformator 62, der die Ausgangsspannung des Regelglieds 61 als Primärspannung empfängt und diese auf eine sekundäre Hochspannung umsetzt.
Ein Helligkeitsregelungsglied 63 weist Helligkeitsmeßfühler 22 in direkter Nähe der Maske 4-1 auf, deren Helligkeitserfassungssignale einem Microcomputer 65 eingegeben werden. Die Helligkeitsmeßfühler 22 können wie in Fig. 2 ausgebildet sein. Im Microcomputer 65 wird das erfaßte Signal von einem Prozessor 66 verarbeitet und einem Eingangsanschluß eines Vergleichers 68 angelegt. Der andere Eingangsanschluß des Vergleichers 68 erhält die Primärspannung vom Regelglied 61. Mittels des Ausgangssignals des Vergleichers wird die Höhe der Spannungsänderung des Regelglieds 61 zur Veränderung der Primär- und Sekundärspannung gesteuert, wodurch die Helligkeit der Lampe 45, nämlich ihre Lichtmenge verändert wird.
In Fig. 6 sind außerdem ein Bett 71? Stützen 72, Luftfedern 73, ein Granitoberflächen-Tisch und eine Wafer-Fokussiereinheit 75 mit einer Nivellierplattform 76 vorgesehen. Ein Servomotor 77 dient als Antriebsmotor,um einen Abtasttisch 79 mittels eines Metallbands 78 zu bewegen und enthält außerdem einen Tachometer-Generator 80o Eine Lade/Entladevorrichtung
für den Wafer ist mit der Ziffer 81 und ein Schutzteil, der viele Kassetten, die die Wafer aufnehmen, ordnet, ist mit der Ziffer 82 bezeichnet.
Die Helligkeitsmeßfühler 22 sind bei diesem Ausführungsbeispiel wie in Fig. 2 bogenförmig übereinstimmend mit der Abmessung des bogenförmigen Spalts^, angeordnet. Die Jeweiligen Fühler 22 sind nicht nur mit dem Prozessor 66, sondern auch mit/Helligkeitserfassungseinrichtung 23 des Helligkeitsregelglieds 63 verbunden. Die Helligkeitserfassungseinrichtung 23 vergleicht die Werte der Ausgangssignale der jeweiligen Fühler 22 miteinander und mit einem vorgegebenen Sollwert. Eine Kompensationsvorrichtung kompensiert automatisch die Helligkeitsverteilung aufgrund der Ausgangs signale der Helligkeitserfassunp-seinrichtung 23, die die Helligkeitsverteilung ermittelt. Das geschieht mittels Lichtabschirmeinrichtungen 26, die wie in den Fig. 4 und 5 innerhalb des Belichtungsteils 43 angeordnet sind und durch eine Steuereinheit 27,die aufgrund der Ausgangssignale der Helligkeitserfassungseinrichtung 23 betrieben wird und die Helligkeitsverteilung kompensiert. Bei dem oben beschriebenen Aufbau fokussiert das optische Belichtungssystem 43 aus Kondensorlinse 46, Spalt 50, Konkavspiegel 53 usw. das Spaltbild des Lichts der Lampe 45 auf die Maske 41 und bildet so das Maskenmuster als neue Lichtquelle ab. Das optische Fokussiersystem 44 fokussiert das Maskenmusterbild auf den Wafer 42 durch die Spiegel 55, 56, 57, 58 und 59 und projiziert das Maskenmuster auf den Wafer zur Belichtung. Gleichzeitig erfaßt; jeder Helligkeitsmeßfühler 22 die Helligkeit an Stellen direkt an der Maske 41 und die erfaßten Werte werden vom Prozessor 66 in die Führungsgröße umgesetzt, die dem Vergleichen? 68 eingegeben wird. Gleichzeitig wird die vom Repjelglied 61
ausgegebene Primärspannung dem Vergleicher 68 eingegeben. Immer wenn die Signale der Helligkeitsmeßfühler 22 dem Helligkeitsregelglied 63 eingegeben wird, d. h. immer während des Abtastintervalls der Maske 41 durch das Lampenlicht, wird die optimale Führungsgröße bestimmt und der Grad der Spannungsänderung des Regelglieds 61 entsprechend der intermittierend veränderlichen Führungsgröße geregelt. Somit werden die Primär-und die Sekundärspannung genau verändert und geregelt und die Helligkeit der Lampe 45 wird so geregelt, daß die Lichtintensität an der Maske 41 konstant gehalten wird« Außerdem werden bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung, wenn die Helligkeitserfassungseinrichtung 23 eine ungleichförmige Helligkeitsverteilung aufgrund der Ausgangssignale der Helligkeitsmeßfühler 22 erfaßt, dem Regelglied 27 die Stellen erhöhter oder verminderter Helligkeit des Spaltlichts mitgeteilt. Dementsprechend bewegt das Regelglied 27 einzelne Lichtabschirmeinrichtungen und zwar dort, wo eine Kompensation des Spaltlichts erforderlich ist. Genauer gesagt dreht die Lichtabschirmeinrichtung an einer Stelle erhöhter Helligkeit die Mikrometerschraube mittels des Impulsmotors nach rechts und bewegt dadurch das vordere Ende des Mikrometerkopfs und den Arm des Hebels nach oben. Dadurch bewegt sich die Lichtabschirmplatte, die eine Einheit mit dem Arm bildet, weiter in den Lichtstrahl und verringert die Lichtmenge an der betreffenden Stelle und damit die Helligkeit. Andererseits wird an einer Stelle verringerter Helligkeit der Impulsmotor nach links gedreht und die Lichtabschirmplatte nach unten bewegt, wodurch diese aus dem Lichtstrahl herausbewegt wird und die Lichtmenge an der betreffenden Stelle und dadurch die Helligkeit erhöht wird. Demgemäß wird automatisch eine gleichförmige Helligkeit durch unabhängige Steuerung der geweiligen Lichtabschirmeinrichtungen erreicht.
Erfindungsgemäß wird demnach das durch die optischen Elemente, wie die Linsen, gehende Licht, die einen großen Einfluß auf Helligkeitsschwankungen haben, zur Überwachung erfaßt und das sich ergebende Licht durch die Spiegel, die auf Helligkeitsschwankungen einen geringeren Einfluß haben, auf den Wafer projiziert, so daß als die überwachte Helligkeit ein Helligkeitswert erfaßt wird, der nur wenig von der Helligkeit auf dem Wafer abweicht, wodurch die Helligkeitsschwankungen auf dem Wafer sehr klein bleiben können. Zudem sind erfindungsgemäß die Meßfühler an Stellen angeordnet, wo das Spaltlicht der Lampe fokussiert ist, so daß die Helligkeit der gesamten Lichtmenge der Lampe erfaßt und die Regelgenauigkeit erhöht wird.
Außerdem wird beim Ausführungsbeispiel gernäß der Fig. 6 die Primärspannung der Versorgungsquelle zur Erfassung des Lichtmengensteuersignals für das Lampenlicht verwendet. Aus diesem Grund vereinfacht sich der Aufbau der gesamten Vorrichtung und der Vergleich und die Steuerung kann jederzeit durchgeführt werden. Ebenfalls besteht die Möglichkeit, die Änderung der Führungsgröße intermittierend durchzuführen. Dementsprechend ergibt sich eine vielseitige Anwendungsmöglichkeit des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Projektions- Justiervorrichtung.
Das lampenseitige Signal kann auch abweichend vom zuvor beschriebenen Beispiel, wo die Primärspannung verwendet wird, die Sekundärspannung sein, jedoch ist die kleinere Primärspannung leichter zu handhaben.
Gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung sind die im Lichtweg bei jeder Belichtung der Photomaske angeordneten Fühler zur Erfassung der Ijelln,^ke:i tf.ve.rtoilung geeignet, und
wenn die Verteilung ungleichförmig wird, kann ein Alarm erzeugt oder die Ungleichförmigkeit automatisch kompensiert werden. Deshalb wird die Helligkeitsverteilung immer gleichförmig gehalten und vermieden, daß ein Ausschußteil beim Photomaskierungsverfahren entsteht. Dadurch wird wiederum die Fertigungsausbeute erhöht. Dazu sei hervorgehoben, daß die vorliegende Erfindung nicht nur in Verbindung mit einer 1 : 1 Projektions-Justiervorrichtung, sondern auch mit einer 10 : 1 Reduktions-Projektions-Justiervorrichtung, einer 5 : 1 Reduktions-Projektions-Justiervorrichtung, usw. verwendet werden kann.
Gemäß den obigen Ausführungen ist die Projektions-Justiervorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß Helligkeitsmeßfühler in nächster Nähe einer Photomaske angeordnet sind und die Spannung einer Versorgungsquelle zur Erfassung des Lichtmengensignals einer Lampe dient, wobei der Erfassungsbetrieb intermittierend durchgeführt wird. Deshalb werden Helligkeitsschwankungen auf dem Wafer vermieden und eine gute Belichtung und bei der Waferherstellung eine hohe Qualität erreicht. Vorteilhaft ist, daß die Vorrichtung einfach im Aufbau und billig in ihren Herstellungskosten ist.

Claims (9)

Patentansprüche
1. Projektions-Justiervorrichtung, bei der Licht von einer Lichtquelle eine Maske durchstrahlt und ein Bild eines Musters der Maske auf einem Wafer fokussiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Lichtweg zwischen der Lichtquelle (7) und der Maske (4-) mindestens ein Fühler (22) angeordnet ist, der eine Helligkeit und deren Verteilung mißt.
2. Projektions-Justiervorrichtung, in der ein Bild eines Musters einer Maske, die durch eine Belichtungsoptik belichtet wird auf einem Wafer mittels einer Fokussieroptik fokussiert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Fühler (22), der die Helligkeit mißt, dicht bei der Maske (4-, 4-1) angeordnet ist und eine Versorgungsspannung (60) zur Versorgung einer Lichtquelle (7j 4-5) der Belichtungsoptik (15» 4-5) als Lichtmenge der Lichtquelle (7» 45) erfaßt wird und das Lichtmengensignal der Lichtquelle mit einem von einem Signal des Fühlers (22) abgeleiteten Signal verglichen wird um die Lichtmenge der Lichtquelle (7, 4-5) zu steuern.
680-32 81 010 77 DEI-AtWa
3# Projektions-Justiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Lichtmengensignal der Lichtquelle (7, 4-5) Primärspannung der Versorgungsspannung für die Lichtquelle ist.
4-. Projektions-Justiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Helligkeits-Meßfühler (22) auf
einer Maskenhalterung (2), die die Maske (4-, 4-1) haltert, angebracht ist.
5. Projektions-Justiervorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
eine Erfassungseinrichtung (23), die die Helligkeit der Belichtungsoptik (15» 4-3) und eine Helligkeitsverteilung aufgrund eines Ausgangssignals des ' Fühlers (22) erfaßt, und
eine Kompensationseinrichtung (26, 27)» die aufgrund des Ausgangssignals der Erfassungseinrichtung (23) zumindest eines von die Helligkeitsverteilung beeinflussenden Elementen der Belichtungsoptik (15» 4-3) beeinflußt.
6. Projektions—Justiervorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,
daß die Kompensationseinrichtung (26) mehrere Lichtabschirmeinrichtungen aufweist, deren jedes mit einer Lichtabschirmplatte (30), die die Menge des durch einen Lichtweg (7A) gehenden Lichts verändert versehen ist.
7. Projektions-Justiervorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
ein Regelglied (61), das die die Lichtquelle (7, 4-5) der
Belichtungsoptik (15» 43) speisende Versorgungsspannung (60) als Lichtmengensignal der Lichtquelle empfängt und dieses mit einem von einem Signal des Fühlers (22) abgeleiteten Signal vergleicht um die Lichtmenge der Lichtquelle (4-5) zu steuern.
8. Projektions-Justiervorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,
daß das Lichtmengensignal der Lichtquelle die Primärspannung der die Lichtquelle speisenden Versorgungsspannung ist.
9. Projektions-Justiervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
eine Alarmeinrichtung, die aufgrund des Ausgangs der Helligkeitserfassungseinrichtung (23), v/enn eine Abweichung der Helligkeitsverteilung'erfaßt wurde, aktiviert wird.
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