DE4106987C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen des Spaltabstands zwischen zwei Objekten auf eine vorbestimmte Größe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Einstellen des Spaltabstands zwischen zwei Objekten auf eine vorbestimmte Größe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 4. Dieses Verfahren bzw. diese Vorrichtung findet eine besonders vorteilhafte Anwendung beim Einstellen des Spaltabstands zwischen einer Maske und einem Halbleiter-Plättchen oder einer Scheibe auf eine vorbestimmte Größe in paralleler Beziehung zueinander, wenn die Abbildung eines Schaltungsmusters in einem Halbleiterherstellungsverfahren auf das Plättchen übertragen werden soll.

Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter­ anordnung, z. B. eines großintegrierten Schaltkreises (VLSI), wird ein im voraus auf einer Maske erzeugtes Schaltungsmuster der Anordnung auf ein Plättchen übertragen. In z. B. einer Röntgenbelich­ tungsanlage wird das Plättchen durch die das Schaltungsmuster aufweisende Maske hindurch mit Röntgen­ strahlung bestrahlt, so daß damit ein Bild des Schaltungsmusters auf das Plättchen übertragen wird. Vor der Übertragung des Schaltungsmusters müssen die Maske und das Plättchen, die einander gegenüberstehen, so ausgerichtet werden, daß der Spaltabstand zwischen ihnen auf eine vorbestimmte Größe im Bereich von z. B. 20-50 µm eingestellt ist.

Es ist bereits ein Verfahren zur Einstellung des Spaltabstands zwischen Maske und Plättchen auf der Grundlage der Fokussierwirkung von Linsen bekannt.

Bei diesem Verfahren werden drei CCD-Kameras, deren optische Achsen parallel zueinander verlaufen, an der Rückseite einer Masken-Aufspanneinrichtung angeordnet, wobei jede Kamera längs ihrer eigenen optischen Achse verschiebbar ist. Auf dem Film der Maske und auf dem Plättchen wird jeweils eine Marke so ge­ formt, daß sie auf der optischen Achse jeder Kamera angeordnet ist. Eine der CCD-Kameras wird aus einer Stellung, in welcher sie auf ihre zugeordnete Marke der Maske oder des Plättchens fokussiert ist, in eine Stellung verschoben, in welcher sie auf die Marke am jeweiligen anderen Element fokussiert ist. Da der Abstand zwischen den beiden Fokussierstellungen jeder CCD-Kamera dem Spaltabstand zwischen Maske und Plättchen in bezug auf einen Punkt gleich ist, kann der Spaltabstand durch Messung des ersten Abstands ermittelt werden. Ebenso können die Spaltabstände zwischen Maske und Plättchen bezüglich zweier anderer Punkte mittels der beiden anderen CCD-Kameras bestimmt werden. Durch Einstellung dieser Spaltabstände können Maske und Plättchen parallel zueinander eingestellt werden, so daß der Spaltabstand zwischen ihnen auf eine vorbestimmte Größe festgelegt ist.

Bei diesem Verfahren ist jedoch die Unterscheidung der Fokussierstellungen ziemlich schwierig, so daß der Spaltabstand zwischen Maske und Plättchen nicht genau gemessen werden kann. Die Einstellung des Spaltabstands kann mithin nicht mit hoher Genauig­ keit erfolgen. Da für die Erzielung der Fokussierwir­ kung der Objektive ein kompliziertes optisches System erforderlich ist, ist der Aufbau einer entspre­ chenden Vorrichtung zum Einstellen des Spaltabstands nicht eben einfach. Da der Meßbereich in bezug auf die Richtung des Spaltabstands vergleichsweise schmal ist, müssen zudem die mechanische Montagegenauigkeit von Maske und Plättchen sowie deren Dicken genau gesteuert werden.

Bekannt ist auch ein Verfahren, bei dem Beugungsgitter zur Einstellung des Spaltabstands benutzt werden. Bei diesem Verfahren sind jedoch die Meßsi­ gnale durch Interferenzmuster beeinträchtigt, so daß der Spalt­ abstand nicht genau gemessen werden kann. Da zudem für die Messung des Spaltabstands ein kompliziertes opti­ sches System benötigt wird, besitzt die entsprechende Vorrichtung für Spaltabstandseinstellung einen kompli­ zierten Aufbau. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der DE-OS 29 42 990 beschrieben. Ein ähnlich arbeitendes Verfahren ist aus der JP 61-116837 bekannt.

Aus der DE-PS 27 22 397 ist weiter ein Verfahren zur Justierung einer Halbleiterscheibe relativ zu einer Belichtungsmaske bei der Röntgenstrahl-Fotolithografie bekannt, bei der die Lage der Halbleitescheibe und die Lage der Belichtungsmaske mittels einer oder mehrerer, mit induktiven Weggebern verbundenen Abtastnadeln bestimmt werden, wobei eine oder mehrere in die Halbleiterscheibe geätzte Vertiefungen als Justiermarken verwendet werden. Auch dieses Verfahren und die dazu gehörende Vorrichtung zeichnet sich durch einen vergleichsweise komplizierten Aufbau aus.

Wenn die Genauigkeit der Spaltabstand-Einstelleinrich­ tung, wie erwähnt, vergleichsweise gering ist, können Maske und Plättchen, die einander über den sehr kleinen Spaltabstand zugewandt sind, möglicherweise gegeneinan­ der anstoßen. Die Verwendung einer solchen Einrichtung empfiehlt sich daher nicht. Wenn der Spaltabstand insbesondere in den jeweiligen zentralen Bereichen von Maske und Plättchen gemessen wird, ist die Möglichkeit für ein gegenseitiges Anstoßen von Maske und Plättchen sehr groß, weil an ihren jeweiligen Außenbereichen ein erheblicher Fehler auftritt, obgleich der Abstand in den zentralen Bereichen nur mit einem minimalen Fehler behaftet ist.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Verfahrens bzw. einer Vorrichtung zum genauen Einstellen des Spaltabstands zwischen einer Maske und einem Plättchen in paralleler Beziehung zueinander. Dabei soll zum genauen Einstellen des Spaltabstands, beispielsweise zwischen einer Maske und einem Plättchen in paralleler Beziehung zueinander, kein kompliziertes optisches System benötigt werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 und 3 bzw. 5 dargestellt.

Vorteile dieses Verfahrens bzw. dieser Vorrichtung liegen darin, daß durch die Verwendung von Verschiebungssensoren als Mittel zum Messen der Abstände die Notwendigkeit für eine kompli­ zierte Optik, wie sie herkömmlicherweise erforderlich ist, und eine genaue Fokuseinstellung vermieden wird. Trotz der Verwendung einer einfachen Konstruk­ tion kann somit der Spaltabstand zwischen der Maske und dem Plättchen in paralleler Beziehung zwischen ihnen sehr genau auf die vorbestimmte Größe eingestellt werden, auch wenn die mechanische Montagegenauigkeit von Maske und Plättchen mangelhaft ist und/oder Maske und Plättchen mit Dickenabweichungen behaftet sind.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer einer ersten Ausführungsform der Erfindung entspre­ chenden Vorrichtung zum Einstellen des Spalt­ abstands zwischen einer Maske und einem Plättchen auf eine vorbestimmte Größe,

Fig. 2 und 3 schematische Darstellungen des Prinzips eines Verfahrens zum Einstellen des Spaltab­ stands zwischen Maske und Plättchen auf eine vorbestimmte Größe mittels der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Neigung von Maske oder Plättchen,

Fig. 5 und 6 schematische Darstellungen eines Zielobjekts und eines zweiten Verschiebungssensors, die an einer Masken-Aufspanneinrichtung montiert sind,

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfin­ dung,

Fig. 8 eine Teilansicht im Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 7 und

Fig. 9 eine (Fig. 8 ähnliche) Darstellung einer Abwandlung der zweiten Ausführungsform.

Für die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum Einstel­ len des Spaltabstands zwischen einer Maske und einem Plättchen auf eine vorbestimmte Größe sind, wie an der rechten Seite von Fig. 1 gezeigt, X-, Y- und Z-Achsen sowie Drehrichtungen RX, RY und RZ definiert. Erfindungsgemäß ist der Spaltabstand in einem dreidimen­ sionalen Raum einstellbar. Bei der ersten Ausführungs­ form sei jedoch aus Gründen der Vereinfachung der Dar­ stellung angenommen, daß die Einstellung des Spaltab­ stands in einem zweidimensionalen Raum stattfindet. Eine gedachte Bezugsebene wird als mit einer Wandfläche 11, die parallel zu der X-Y-Ebene liegt, identisch vorausgesetzt.

Eine Plättchen-Bühne 20 umfaßt einen längs der Bezugsebene 11 verschiebbaren X-Tisch 21, einen an letzterem für die Neigungsbewegung in RY-Richtung gelagerten RY-Tisch 22 sowie einen an letzterem für Verschiebung in Richtung der Z-Achse gelagerten Z-Tisch 23. Der Z-Tisch 23 ist mit einer Plättchen-Aufspanneinrichtung 24 zum Aufspannen eines Plättchens 25 durch Unterdruck-Saug­ wirkung oder elektrostatische Wirkung versehen.

Eine Masken-Bühne 30 umfaßt einen längs einer Bezugs­ ebene 12, die als Wandfläche parallel zur Bezugsebene 11 definiert ist, verschiebbaren X-Tisch 31, einen in RY-Richtung kippbaren RY-Tisch 32 und einen in Z-Achsenrichtung verschiebbaren Z-Tisch 33. Der Z-Tisch 33 ist mit einer Masken-Aufspanneinrichtung 34 zum Aufspannen einer Maske 35 versehen.

Die Plättchen-Bühne 20 und die Masken-Bühne 30 werden durch eine Plättchenbühnen-Steuereinheit 26 bzw. eine Maskenbühnen-Steuereinheit 36 mit Rückkopplung angesteuert. Die Steuereinheiten 26 und 36 erhal­ ten Steuerbefehle von ersten und zweiten Zentralein­ heiten (CPU's) 27 bzw. 37, und die Steuerung des Gesamtsystems erfolgt durch eine Hilfs-Zentraleinheit oder -CPU 60.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist außerdem ein erster Verschiebungssensor (z. B. ein elektro­ statischer Kapazitätssensor) 41 am Umfangsabschnitt der Plättchen-Aufspanneinrichtung 24 vorgesehen. Am Umfangsabschnitt der Masken-Aufspanneinrichtung 34 sind zwei Zielobjekte 51a und 51b sowie zwei zweite Verschiebungssensoren 52a und 52b vorgesehen. Eine Meßgröße vom ersten Verschiebungssensor 41 wird nach Verstärkung durch einen Verstärker 28 der Plättchen­ bühnen-Steuereinheit 26 zugeführt, während Meßgrößen von den zweiten Verschiebungssensoren 52a und 52b nach Verstär­ kung durch Verstärker 38a bzw. 38b der Maskenbühnen- Steuereinheit 36 zugeführt werden.

Im folgenden ist anhand der Fig. 1 bis 3 ein einem ersten Ausführungsbeispiel entsprechendes Verfahren zum Einstellen des Spaltabstands auf eine vorbestimmte Größe beschrieben.

Gemäß Fig. 1 ist die Masken-Aufspanneinrichtung 34 mit der Maske 35 beladen, während dabei das Plättchen 25 noch nicht auf der Plättchen-Aufspannein­ richtung 24 aufgespannt ist.

Wenn die Maske aufgespannt ist, be­ sitzen Maske und Plättchen gemäß Fig. 4 aus Fertigungs­ gründen Dickenänderungen bzw. Neigungen. An der Oberseite der Maske kombinieren sich mithin auf die Montage von Masken-Bühne 30 und -Aufspanneinrichtung 34 zurückzuführende Fehler ΔZ und ΔR mit Dickenabweichungen der Maske selbst, d. h. der Dickenänderung bzw. Neigung zuzuschreibenden Fehlern ΔZ und ΔRY. Infolgedessen ist die Parallelität der Oberseite oder -fläche der Maske in bezug auf die Bezugsebene 11 unbekannt.

In einem ersten Schritt wird daher der Parallelitätsfehler der Oberseite der Maske oder einer Prüffläche in bezug auf die Bezugsebene 11 gemessen. Konkret verschiebt beim ersten Ausführungsbeispiel dabei die Plättchenbühnen-Steuereinheit 26 den zum Plättchen gehörenden X-Tisch 21 auf der Bezugsebene 11 in Richtung der X-Achse. Daraufhin tastet der erste Verschiebungssensor 41 die Oberseite der Maske ab. Damit kann der Sensor 41 den Parallelitätsfehler ΔRY der Oberseite der Maske in bezug auf die Bezugsebene 11 messen. Der Meßwert wird nach Verstärkung durch den Verstärker 28 der Plättchenbühnen-Steuereinheit 26 zugeführt.

Zu diesem Zeitpunkt können sowohl der Fehler ΔZ als auch der Fehler ΔRY gemessen werden. Wenn jedoch der erste Verschiebungssensor 41 an der Plättchen-Aufspanneinrichtung 24 montiert ist, enthält die Z-Stellung des Sensors 41 unmittelbar den Montagefehler der Plättchen- Bühne. Der Genauigkeitsgrad des detektierten Fehlers ΔZ ist daher unbekannt. Der Fehler ΔZ wird mithin nicht in dieser Stufe, sondern in einer anschließenden Stufe detektiert.

In einem zweiten Schritt wird dann die Maske mittels des RY-Tisches 32 durch die Maskenbühnen-Steuereinheit 36 so geneigt, daß der Fehler ΔRY beseitigt wird. Auf diese Weise kann die Oberseite der Maske parallel zur Bezugsebene 11 gebracht werden (vgl. Fig. 2).

In einem dritten Schritt werden ferner die noch unbekannten Abstände εA und εB zwischen der Oberseite der Maske und den zweiten Verschiebungssensoren 52a und 52b gemessen.

Konkret verschiebt dabei die Plättchenbühnen- Steuereinheit 26 den plättchenseitigen X-Tisch 21 wiederum auf der Bezugsebene 11 in X-Achsenrichtung, wobei der erste Verschiebungssensor 41 die Zielobjekte 51a und 51b sowie die Oberseite der Maske abtastet. Auf diese Weise kann der Verschiebungssensor 41 die Abstände αA und αB zwischen ihm selbst und den Zielobjekten 51a bzw. 51b und auch die Abstände βA und βB zwischen ihm selbst und der Oberseite der Maske messen. Da jedoch die Oberseite oder -fläche der Maske bezüglich der RY-Richtung korrigiert ist, sind die Abstände βA und βB gleich. Die Meßwerte dieser Abstände αA, αB, βA und βB vom ersten Verschiebungssensor 41 werden nach Verstärkung durch den Verstärker 28 über die Plättchenbühnen-Steuereinheit 26 der ersten Zentraleinheit (CPU) 27 zugeführt. Durch Berechnung der Differenzen zwischen den Abständen αA und αB sowie den Abständen βA und βB kann die Zentraleinheit 27 die Abstände γA und γB zwischen der Oberseite der Maske und den Zielobjekten 51a, 51b ermitteln. Zudem werden die Abstände δA und δB zwischen den Zielobjekten 51a, 51b und den zweiten Verschiebungssensoren 52a bzw. 52b im voraus ermittelt und der ersten Zentraleinheit 27 zugeführt. Durch Berechnung der Summe aus den Abständen γA und γB sowie den Abständen δA und δB kann somit die Zentraleinheit 27 die Abstände εA und εB zwischen der Oberseite der Maske und den zweiten Verschiebungssensoren 52a bzw. 52b ableiten.

Nach dem Ermitteln der Abstände γA und γB veranlaßt die erste Zentraleinheit 27 die Plättchen­ bühnen-Steuereinheit 26, die Plättchen-Aufspanneinrich­ tung 24 mit dem Plättchen 25 zu beladen. Dabei weist das Plättchen 25, wie die Maske 35, die Fehler ΔRY und ΔZ auf.

In einem vierten Schritt werden daher der Parallelitäts­ fehler ΔRY der Oberseite des Plättchens in bezug auf die Oberseite der Maske und der Spaltabstand zwischen den betreffenden Oberseiten oder -flächen von Maske und Plättchen gemessen.

Konkret verschiebt dabei die Maskenbühnen-Steuer­ einheit 36 den X-Tisch 31 der Maskenbühne 30 auf der Bezugsebene 12 in X-Achsenrichtung, woraufhin die zweiten Verschiebungssensoren 52a, 52b die Abstände DA und DB zwischen sich selbst und zwei Punkten A bzw. B auf dem Plättchen messen. Die Meßwerte werden nach Verstärkung durch die Verstärker 38a, 38b über die Maskenbühnen- Steuereinheit 36 der zweiten Zentraleinheit (CPU) 37 zugeführt. Da die Abstände εA und εB, wie erwähnt, bekannte Größen sind, kann die Zentraleinheit 37 die Abstände dA und dB zwischen der Oberseite der Maske und den beiden Punkten A bzw. B auf dem Plättchen durch Subtrahieren der Abstände εA und εB von den Abständen DA bzw. DB ableiten. Auf der Grundlage dieser Abstände dA und dB können der Parallelitätsfehler ΔRY der Oberseite des Plättchens gegenüber der Oberseite der Maske und der Spaltabstand zwischen den betreffenden Oberseiten von Maske und Plättchen ermittelt werden.

In einem fünften Schritt kann schließlich der Spaltab­ stand zwischen den jeweiligen Oberseiten von Maske und Plättchen in paralleler Beziehung auf die vorbestimmte Größe eingestellt werden, indem der RY-Tisch 22 und der Z-Tisch 23 auf der Plättchenseite entsprechend dem Parallelitätsfehler ΔRY und dem Spaltabstand, auf oben beschriebene Weise ermittelt, justiert werden.

Im vierten und fünften Schritt kann das Plättchen in bezug auf die zweiten Verschiebungssensoren 52a, 52b positioniert werden, anstatt den Spaltabstand zwischen den Ober­ seiten von Maske und Plättchen in paralleler Beziehung (zueinander) auf die vorbestimmte Größe einzustellen. Die Oberseite oder -fläche der Maske verläuft parallel zur Bezugsebene 11, und die Abstände εA und εB liegen zwischen der Oberseite der Maske und den zweiten Verschiebungs­ sensoren 52a bzw. 52b. Wenn die Sollgröße des Spaltabstands zwischen Maske und Plättchen gleich d ist, kann daher der Spaltabstand zwischen Maske und Plättchen durch Ausführung der Korrektur in Z-Achsen­ richtung und R-Richtung auf d eingestellt werden, so daß die Abstände zwischen der Oberseite des Plättchens und den zweiten Verschiebungssensoren 52a, 52b gleich (εA+d) bzw. (εB+d) sind. In diesem Fall werden die Abstände dA und dB im großen und ganzen berechnet, und in der Stufe der Korrektur in Z-Achsenrichtung und RY-Richtung werden der Parallelitätsfehler ΔRY der Oberseite des Plättchens gegenüber der Oberseite der Maske und der Spaltabstand zwischen den jeweiligen Oberseiten von Maske und Plättchen berechnet.

Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Abstände mittels der Verschiebungssensoren gemessen, so daß die bisher erforderliche komplizierte Optik nicht benutzt zu werden braucht und keine genaue Fokuseinstellung nötig ist. Trotz des einfachen Aufbaus kann daher der Spaltabstand zwischen Maske und Plättchen in paralleler Beziehung zueinander sehr genau auf die vorbestimmte Größe eingestellt werden, auch wenn die Montage­ genauigkeit von Maske und Plättchen mangelhaft ist oder wenn Maske und Plättchen Dickenabweichungen aufweisen. Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel wird zudem der Abstand zwischen Maske und Plättchen im Außenbereich gemessen, so daß die Meßfehler kleiner gehalten werden können als dann, wenn die Abstandsmessung im zentralen Bereich erfolgt. Auf diese Weise kann die Möglichkeit für ein Anstoßen zwischen Maske und Plättchen ausgeschaltet werden.

Gemäß Fig. 5 sollten Zielobjekt 51a und zweiter Verschiebungssensor 52a möglichst dicht nebeneinander angeordnet sein. Wenn nämlich Zielobjekt 51a und Verschiebungssensor 52a gemäß Fig. 6 in einem Abstand voneinander angeordnet sind, tritt bei Drehung der Masken-Aufspanneinrichtung 34 ein unnötiger Fehler, wie in Fig. 6 in strichpunktierten Linien angedeutet, zwischen ihnen auf.

Beim beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel erfolgt die Spaltabstandseinstellung in einem zweidimensionalen Raum. Im folgenden ist nun ein zweites Ausführungs­ beispiel beschrieben, bei dem die Spaltabstandseinstel­ lung in einem dreidimensionalen Raum erfolgt.

Gemäß Fig. 7 umfaßt eine Plättchen-Bühne einen auf einer Bezugsebene 11 in X-Achsenrichtung verschiebbaren X-Tisch 61, einen an letzterem montierten, in Y-Achsenrichtung verschiebbaren Y-Tisch 62 und einen an letzterem montierten Schiebemechanismus 63, der in Z-Achsenrichtung sowie in RX-, RY- und RZ-Richtungen verschiebbar bzw. kippbar ist und an dem eine Plättchen-Aufspanneinrichtung 64 vorgesehen ist. Ebenso umfaßt eine nur schematisch dargestellte Maskenbühne einen X-Y-Tisch 71 und einen Schiebemechanismus 72, der in Z-Achsenrichtung sowie in RX-, RY- und RZ-Richtungen verschiebbar bzw. kippbar ist. Der X-Y-Tisch 71 und der Schiebemechanismus 72 sind mit einer Masken-Aufspanneinrichtung 73 verbunden. Eine Röntgenbelichtungseinheit bestrahlt eine Maske 35 und ein Plättchen 25 unter einem rechten Winkel mit Röntgenstrahlung, wobei ein Schaltungsmuster der Maske 35 auf ein Resistmaterial des Plättchens 25 übertragen wird.

Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist weiterhin die Plättchen-Aufspanneinrichtung 64 mit einem ersten Verschiebungssensor versehen, der zur Einstellung des Spaltabstands dient.

Für die Abstandseinstellung im dreidimensionalen Raum ist andererseits die Masken-Aufspanneinrichtung 73 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel mit drei Zielobjekten 51a, 51b, 51c und drei zweiten Verschiebungssensoren 52a, 52b, 52c versehen (vgl. Fig. 8).

Da das Steuersystem beim zweiten Ausführungsbeispiel im wesentlichen auf die gleiche Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel ausgelegt ist, kann auf seine Darstellung verzichtet werden.

Im folgenden sind nur die Unterschiede des dreidimen­ sionalen Spaltabstandseinstellverfahrens nach dem zweiten Ausführungsbeispiel gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.

Zunächst wird in einem Schritt zum Justieren der Oberseite der Maske parallel zur Bezugsebene 11 die Plättchen-Aufspann­ einrichtung 64 nicht nur in X-Achsenrichtung, sondern auch in Y-Richtung verschoben, so daß dabei der erste Verschiebungssensor 41 die Oberseite der Maske sowohl in X- als auch in Y-Achsenrichtung abtastet. Auf der Grundlage dieser Abtastung wird die Maske in RX- und RY-Richtung geneigt, um ihre Oberseite parallel zur Bezugsebene auszurichten.

In einem Schritt zum Messen der Abstände εA, εB und εC zwischen der Oberseite der Maske und den zweiten Verschiebungssensoren 52a, 52b bzw. 52c tastet sodann der erste Verschiebungssensor 41 die drei Zielobjekte 51a, 51b, 51c ab, um damit die Abstände γA, γB und γC zu ermitteln.

In einem weiteren Schritt zum Justieren der Oberseite des Plättchens parallel zur Oberseite der Maske messen sodann die zweiten Verschiebungssensoren 52a, 52b, 52c die Abstände DA, DB bzw. DC zwischen ihnen selbst und drei Punkten auf der Oberseite des Plättchens. Durch Subtrahieren der Abstände εA, εB und εC von den Abständen DA, DB bzw. DC können somit die Abstände dA, dB und dC zwischen der Oberseite der Maske und den drei Punkten auf der Oberseite des Plättchens berechnet werden. Auf der Grundlage dieser Größen können die Parallelitätsfehler ΔRX und ΦRY der Plättchen-Oberseite in bezug auf die Masken-Oberseite und der Spaltabstand zwischen den betreffenden Ober­ seiten von Maske und Plättchen berechnet werden. Durch Justierung des Plättchens in Z-Achsen­ richtung sowie in RX- und RY-Richtung kann der Spaltabstand zwischen Maske und Plättchen mit paralle­ ler Beziehung zwischen diesen auf eine vorbestimmte Größe eingestellt werden.

Fig. 9 zeigt eine Abwandlung der zweiten Ausführungs­ form, bei welcher die drei Zielobjekte 51a-51c mit ihren zugeordneten Verschiebungssensoren 52a-52c zusammengefaßt oder einheitlich ausgebildet sein können.

Claims (5)

1. Verfahren zum Einstellen des Spaltabstands zwischen einem ersten und einem zweiten Objekt auf eine vorbestimmte Größe, so daß die jeweiligen Prüfflächen der beiden Objekte parallel zueinander liegen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• a) Messen eines Parallelitätsfehlers der Prüffläche des zweiten Objekts (35) in bezug auf eine gedachte Bezugsebene (11), die als parallel zur Verschiebungsrichtung des ersten Objekts (25) liegende Ebene definiert ist,
• b) Neigen des zweiten Objekts (35) im Sinne einer Beseitigung des Parallelitätsfehlers, um damit die Prüffläche des zweiten Objekts (35) parallel zur Bezugsebene (11) einzustellen,
• c) Messen eines Parallelitätsfehlers der Prüffläche des ersten Objekts (25) in bezug auf die Prüffläche des zweiten Objekts (35) und des Spaltabstands zwischen den jeweiligen Prüfflächen von erstem und zweitem Objekt (25, 35) sowie
• d) Neigen des ersten Objekts (25) im Sinne einer Beseitigung des Parallelitätsfehlers, um damit die jeweiligen Prüfflächen von erstem und zweitem Objekt (25, 35) parallel zueinander einzustellen, und Justieren des Spaltabstands zwi­ schen den jeweiligen Prüfflächen von erstem und zweitem Objekt (25, 35), um damit den Spaltab­ stand zwischen den Prüfflächen auf eine vorbe­ stimmte Größe einzustellen.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Einstellen des Spaltabstands zwischen einem ersten und einem zweiten Objekt (25, 35) mittels einer Vorrichtung mit einer das erste Objekt (25) tragenden ersten beweglichen Bühne (20), die längs der als parallel zur Verschiebungsrichtung des ersten Objekts (25) liegen­ de Ebene definierten gedachten Bezugsebene (11) bewegbar ist und die Mittel (22) zum Neigen des ersten Objekts (25) und einen ersten Ver­ schiebungssensor (41) aufweist, sowie mit einer das zweite Objekt (35) tragenden zweiten beweglichen Bühne (30) mit Mitteln (32) zum Neigen des zweiten Objekts (35) und mit mindestens zwei Verschiebungssensoren (52a, 52b), dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt a) folgendes umfaßt:
Abtasten der Prüffläche des zweiten Objekts (35) mittels des ersten Verschiebungssensors (41) in Abhängig­ keit von der Verschiebung der ersten beweglichen Bühne (20) längs der Bezugsebene (11), um damit einen Parallelitätsfehler der Prüffläche des zweiten Objekts (35) in bezug auf die Bezugsebene (11) zu messen, und
daß der Schritt c) folgendes umfaßt:
Messen der Abstände zwischen den zweiten Verschiebungssen­ soren (52a, 52b) und mindestens zwei Punkten auf der Prüffläche des ersten Objekts (25) mittels der zweiten Verschiebungssensoren (52a, 52b), sowie
jeweils einzelnes Subtrahieren der Abstände zwischen der Prüffläche des zweiten Objekts (35) und den zweiten Verschiebungssensoren (52a, 52b) von den gemessenen Abständen zwecks Ermittlung der Spaltabstände zwischen der Prüffläche des zweiten Objekts (35) und den mindestens zwei Punkten auf der Prüffläche des ersten Objekts (25), so daß damit ein Paralleli­ tätsfehler der Prüffläche des ersten Objekts (25) in bezug auf die Prüffläche des zweiten Objekts (35) und der Spaltabstand zwischen den jeweiligen Prüfflächen von erstem und zweitem Objekt (25, 35) berechnet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite bewegliche Bühne (30) mindestens zwei jeweils einzeln mit den zweiten Verschiebungssensoren (52a, 52b) korrespondierend angeordnete Zielobjekte (51a, 51b) aufweist und daß der Schritt c) folgendes umfaßt:
einen Unterschritt zum Abtasten der Zielobjekte (51a, 51b) und der Prüffläche des zweiten Objekts (35) mittels des ersten Verschiebungssensors (41) in Abhängigkeit von der Verschiebung der ersten beweglichen Bühne (20) längs der Bezugsebene (11), um damit Abstände (αA, αB) zwischen dem ersten Verschiebungssensor (41) und den Zielobjekten (51a, 51b) sowie Abstände (βA, βB) zwischen der Prüffläche des zwei­ ten Objekts (35) und dem ersten Verschiebungssensor (41) zu messen;
einen Unterschritt zum Berechnen der Diffe­ renzen zwischen den Abständen (αA, αB) zwischen dem ersten Verschiebungssensor (41) und den Zielobjekten (51a, 51b) und den Abständen (βA, βB) zwischen der Prüffläche des zwei­ ten Objekts (35) und dem ersten Verschiebungssensor (41), um damit Abstände (γA, γB) zwischen der Prüffläche des zweiten Objekts (35) und den Zielobjekten (51a, 51b) zu ermitteln; und
einen Unterschritt zum Bilden der Summen von oder der Diffe­ renzen zwischen einerseits den Abständen (γA, γB) zwischen der Prüffläche des zweiten Objekts (35) und den Zielobjekten (51a, 51b) und andererseits vorher ermittelten Abständen (δA, δB) zwischen den Zielobjekten (51a, 51b) und den zweiten Verschiebungssensoren (52a, 52b), um damit die Abstände (εA, εB) zwischen der Prüffläche des zweiten Objekts (35) und den zweiten Verschiebungssensoren (52a, 52b) zu ermitteln.

4. Vorrichtung zum Einstellen des Spaltabstands zwischen einem ersten und einem zweiten Objekt (25, 35) auf eine vorbestimmte Größe, so daß die jeweiligen Prüfflächen der beiden Objekte (25, 35) parallel zueinander liegen, mit einer ersten beweglichen Bühne (20), welche das erste Objekt (25) trägt und die längs einer als Ebene parallel zur Verschiebungsrichtung des ersten Objektes (25) definierten gedachten Bezugsebene (11) bewegbar ist, und einer das zweite Objekt (35) tragenden beweglichen Bühne (30), gekennzeichnet durch
einen an der ersten beweglichen Bühne (20) angeordneten ersten Verschiebungssensor (41) zum Abtasten der Prüffläche des zweiten Objekts (35) in Abhängigkeit von der Verschiebung der ersten beweglichen Bühne (20) längs der gedachten Bezugs­ ebene (11), um damit einen Parallelitätsfehler der Prüffläche des zweiten Objekts (35) in bezug auf die Bezugsebene (11) zu messen,
eine an der zweiten beweglichen Bühne (30) angebrach­ te Neigungseinrichtung (32), welche das zweite Objekt (35) im Sinne einer Beseitigung des Parallelitätsfehlers zu neigen vermag, um damit die Prüffläche des zweiten Objekts (35) parallel zur Bezugsebene (11) einzustellen,
mindestens zwei an der zweiten beweglichen Bühne (30) angeordnete zweite Verschiebungssensoren (52a, 52b) zum Messen der Abstände von mindestens zwei Punkten auf der Prüffläche des ersten Objekts (25),
Recheneinrichtungen (27, 37) zum jeweils getrennten Subtrahieren der Abstände zwischen der Prüffläche des zweiten Objekts (35) und den zweiten Verschiebungssensoren (52a, 52b) von den gemessenen Abständen, um damit die Abstände zwischen der Prüffläche des zweiten Objekts (35) und den mindestens zwei Punkten auf der Prüffläche des ersten Objekts (25) zu ermitteln, so daß damit ein Parallelitätsfehler der Prüffläche des ersten Objekts (25) in bezug auf die Prüffläche des zweiten Objekts (35) und der Spaltabstand zwischen den jeweiligen Prüfflächen von erstem und zweitem Objekt (25, 35) berechnet werden,
eine an der ersten beweglichen Bühne (20) angebrach­ te Neigungseinrichtung (22) zum Neigen des ersten Objekts (25) im Sinne einer Beseitigung des Parallelitätsfehlers, um damit die jeweiligen Prüfflächen von erstem und zweitem Objekt (25, 35) parallel zueinander einzustellen, sowie
Justiereinrichtungen (23, 33) zum Justieren des Spaltabstands zwischen den jeweiligen Prüfflächen von erstem und zweitem Objekt (25, 35) auf der Grundlage des berechneten Spaltabstands, so daß der Spaltabstand auf die vorbestimmte Größe eingestellt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite bewegliche Bühne (30) mindestens zwei jeweils einzeln mit den zweiten Verschiebungssensoren (52a, 52b) korrespondierend angeordnete Zielobjekte (51a, 51b) aufweist,
daß der erste Verschiebungssensor (41) die Zielobjekte (51a, 51b) und die Prüffläche des zweiten Objekts (35) in Abhängigkeit von der Verschiebung der ersten beweglichen Bühne (20) längs der Bezugsebene (11) abtastet, um damit die Abstände (αA, αB) zwischen dem ersten Verschiebungssensor (41) und den Zielobjekten (51a, 51b) sowie die Abstände (βA, βB) zwischen der Prüffläche des zweiten Objekts (35) und dem ersten Verschiebungssensor (41) zu messen, und
daß die Recheneinrichtungen (27, 37) die Differenzen zwischen den Abständen (αA, αB) zwischen dem ersten Verschiebungssensor (41) und den Zielobjekten (51a, 51b) einerseits und den Abständen (βA, βB) zwischen der Prüffläche des zweiten Objekts (35) und dem ersten Verschiebungssensor (41) andererseits berechnen, damit Abstände (γA, γB) zwischen der Prüffläche des zweiten Objekts (35) und den Zielobjekten (51a, 51b) ermitteln und die Summen von oder die Differenzen zwischen den Abständen (γA, γB) zwischen der Prüffläche des zweiten Objekts (35) und den Zielobjekten (51a, 51b) einerseits sowie den vorher ermittelten Abständen (δA, δB) zwischen den Zielobjekten (51a, 51b) und den zweiten Verschiebungssensoren (52a, 52b) andererseits bilden, um damit die Abstände (εA, εB) zwischen der Prüffläche des zweiten Objekts (35) und den zweiten Verschiebungssensoren (52a, 52b) zu ermitteln.