JP2534699B2 - マスク/レチクル処理装置における光軸方向位置補正方法 - Google Patents
マスク/レチクル処理装置における光軸方向位置補正方法Info
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
を測定したり欠陥を検出するマスク/レチクル処理装置
に適用され、対物レンズと被処理物の位置関係を正確に
制御するための基準となるセンサの位置ドリフト補正お
よび気圧,温度,湿度等の変化にともなう空気の屈折率
変化ならびに光源の波長変動による対物レンズの集面面
ドリフト補正を行なうようにしたマスク/レチクル処理
装置における光軸方向位置補正方法に関する。
すようにXYステージaに載置されたマスクまたはレチ
クル等の被処理物bにランプcの光を照明レンズdにて
集光して被処理物bの下面にあるパターン部(欠陥検査
すべきLSIのパターン)に結ばせ、その下方にある対物
レンズeにて拡大し、イメージセンサfへ結像させ撮像
データとする。そして、この撮像データと設計データと
を比較しその差である欠陥を見付けるようになってい
る。このとき、被処理物bと対物レンズeの距離をZセ
ンサ、すなわち対物レンズeに固定した発光素子(LD)
gと受光素子(PSD)iによって検出し、ピエゾ素子j
によって前記距離を一定に保つようになっている。
対物レンズeの焦点面位置関係に要求される位置精度は
±0.5〜±0.7μm程度であり、これに比べてZセンサの
位置ドリフト量及び対物レンズの焦点面ドリフトとも充
分小さく、この精度に対して特別に補正を必要とせず、
このため、従来の装置においては前記位置ドリフト補正
および前記焦点面ドリフト補正をする方法は全くとられ
ていないのが現状であった。
ンが微細化し微細欠陥(0.3〜0.5μm程度)を検出する
となると対物レンズeの倍率を50〜80倍と大きくしてイ
メージセンサfへ結像させる必要が出てくる。
り、たとえば焦点深度が±0.25μm程度となったりする
と従来の如く対物レンズeに固定された発光素子(LD)
gからの光をZセンサ光軸hの如く被処理物bのパター
ン面に当て反射させXYステージaの移動時のZ方向変
位による受光素子(PSD)iへの入射位置の変化に対し
ていつも最適値の所に入射するようピエゾ素子jによる
対物レンズeの上下調整(これをZ軸補正という)では
長期的に±0.25μmの焦点深度内に調整するのは困難で
ある。
れらを固定している部材の温度変化に基づく熱変形があ
るためであり、たとえば装置の置かれている室温を±0.
1℃等に制御しても前記のような焦点深度内に留めるこ
とは非常に困難であった。
は大気圧変動による影響が大きく気圧変動としては通常
±25mb程度は考えられ大きな問題である。
因となる。つまり、欠陥が無いのに欠陥が有ると判断す
る(疑似欠陥と呼ぶ)ことになり装置の信頼性が低下す
ることになる。
的とするところは、装置の要求する対物レンズの焦点面
位置と被処理物のパターン面との位置関係を常に焦点深
度以内(±0.25μm以内)に維持することができ、より
高い精度の処理を可能としたマスク/レチクル処理装置
における光軸方向位置補正方法を提供しようとするもの
である。
に載置されたマスクまたはレチクル等の被処理物に光を
照射し透過光を対物レンズで拡大してイメージセンサ上
に結像させ、この撮像データよりパターンの寸法や欠陥
を検出するとともに、ステージの移動により発生する対
物レンズと被処理物のパターン面との光軸方向距離変動
をZセンサにて測定し対物レンズと被処理物の相対位置
関係を補正しながら処理するマスク/レチクル処理装置
において、測定または検査する被処理物に描画された像
の一部であって透過率に差のある境界部分に光を投射し
かつ被処理物と対物レンズを光軸方向に微小範囲相対移
動させた時にイメージセンサにより得られた電気信号の
変化を見てパターン画と対物レンズの焦点面位置が一致
した点を知り、このとき得られたZセンサの出力を基準
として以後の対物レンズと被処理物の光軸方向の位置関
係補正を行なうようにしたものである。
ーンのガラスとクロム等の境界部のアウトフォーカス状
態に応じてイメージセンサの出力が変化することを利用
して被処理物と対物レンズの関係を積極的に±0.2〜0.4
μm程度変化させ、ガラスとクロムの境界部に相当する
部分のイメージセンサ出力の立上り又は立下がりが最も
急峻となる点をジャストフォーカス点として記憶し、こ
の点におけるZセンサの出力を維持すべく補正するよう
にしたから、従来のようにレンズ保持体に固定された発
光素子,受光素子および光軸上の各ミラーの位置と対物
レンズの焦点位置の関係が一定としてシステムを組み込
むことにより生じる焦点面位置ずれが防止でき、より高
い精度の処理が可能となる。
して説明する。
定盤1は基台2上に緩衝装置3…を介して弾性的に支承
された状態となっている。
などの被処理物4を保持するXYステージ5が搭載され
ているとともにXYステージ5の上方にはランプ6およ
び照明レンズ7を有する照明系8が支持ブラケット9を
介して取り付けられている。
状態に対物レンズ10およびイメージセンサ11を組み込ん
だ対物本体12が設けられている。この対物本体12はピエ
ゾ素子13により上下方向に移動調整可能な構成となって
いる。
およびイメージセンサ11からなる光学系14の他に第2図
に詳図するように発光素子(LD)15,ミラー16,ミラー1
7,ミラー18,ミラー19,および受光素子(PSD)20からな
る光学系(Zセンサ)21が組み込まれている。この光学
系21は対物レンズ10と対向する部分に開口部22aを有す
るケーシング22で囲繞された状態となっている。
7を介して被処理物4に導かれ、さらに、被処理物4か
らの反射光ミラー18,19を介して受光素子20のa点に入
射する。この状態が対物レンズ10の焦点面位置と被処理
物4のパターン面と一致した状態となっている。
するとステージ5の上下動または被処理物4の平面度等
により対物レンズ10と被処理物4の位置関係が変化す
る。それは、受光素子20への入射光の位置変化によって
検出される。
うにピエゾ素子13への給電電圧を変化させ調整してい
る。しかし、ここで実際は被処理物4と対物レンズ10の
位置関係が変化しなくても第2図の如くミラー19が二点
鎖線で示す19′の位置に熱変形し受光素子20への入射位
置がa′の位置となると対物レンズ10をピエゾ素子13に
て駆動してa点に入射するように調整してしまい、する
と焦点位置からずれてしまうことになる。
大気圧の変化や光源の波長変動があると対物レンズの焦
点面位置がずれることになる。
がないが、対物レンズ10の倍率が高いとその焦点深度は
極端に浅くなり問題となってくる。
に変更することなく被処理物4のパターン面と対物レン
ズ10の焦点面位置が一致した点を自動的に検出する方法
を加えることによりこの問題を解決することができるよ
うにしている。
物4の上方より照明光23をクロム面24とガラス面25の境
界面に投射すると対物レンズ10で拡大された照明光23′
となりイメージセンサ11上に入射する。なお、第3図に
おいては拡大した図は示さず1対1のごとく示してい
る。
11c…11dがあり、それぞれ単独に入射光量に応じた電気
信号が得られるようになっている。
レベルでデジタル信号が得られるようになっている。こ
の得られたデータをプロットしたものが第4図および第
5図である。つまり、ガラス面25を通過した光のレベル
は64,クロム面24を通過した光のレベルは0となる。そ
して、その中間部分は0〜64の間のデータとなり、これ
が焦点位置に被処理物4のパターン面が来ると第4図の
ごとく立上りまたは立下がりカーブが急峻となり、ずれ
ると第5図の如くなだらかなカーブとなる。
的にピエゾ素子13を使用して微小範囲上下させ、第4図
または第5図の如く得られたデータ(a〜gの如く0〜
64レベルのもの)をCPU(図示しない)に取込みその傾
きを計算する。そして、微小範囲(たとえば0.1μm間
隔で±0.5μmの範囲)上下させ、その中で最も急峻に
なった時に受光素子20の20′の位置に入射し、その位置
に応じた出力が受光素子20から得られたとすると、以後
は前記a′の位置に反射光が入射するようにピエゾ素子
13への給電電圧をコントロールする。
理物交換毎,一定の気圧変動や光源の波長変動があった
時毎等)にて必要に応じて検出し対物レンズ10の光軸方
向位置を補正していけば常に対物レンズ10の焦点深度範
囲内に被処理物4のパターン面が保持可能となる。
を測定するZセンサ位置がドリフト或いは対物レンズの
焦点面位置が変化しても一定時間毎に最適値に自動補正
することにより常に対物レンズ10の焦点深度内にパター
ン面を保持できる。
のを使用し、センサ信号のカーブの傾斜を求めるソフト
および微小範囲上下させたデータを比較するソフト等を
追加するだけでよい。
ンズ10の焦点面位置が一致した時のイメージセンサ11の
立上りまたは立下りカーブと、ピエゾ素子13を使用して
対物レンズ10を移動させて得られた該カーブとを比較し
てその差が一定以下となったときを基準(一致点)とし
てそれ以降補正していく方法がある。また、マスク/レ
チクル欠陥検査装置について説明したが計測装置に適用
できることは勿論である。
々変形実施可能なことは勿論である。
対物レンズの焦点面位置と被処理物のパターン面との位
置関係を常に焦点深度以内に維持することとができるよ
うにしたマスク/レチクル処理装置における光軸方向位
置補正方法を提供できるといった効果を奏する。
第1図はマスク/レチクル欠陥検査装置の概略的構成
図、第2図は要部の拡大図、第3図は被処理物へ光を照
射し対物レンズを通しイメージセンサへ入射した状態を
説明する説明図、第4図および第5図は得られた電気信
号を0〜64のレベルにデジタル化しプロットした図、第
6図は従来装置の概略的構成図である。 4……被処理物(マスクまたはレチクル)、5……ステ
ージ、6……ランプ、10……対物レンズ、11……イメー
ジセンサ、11a〜11d……受光素子、13……ピエゾ素子、
15……発光素子(LD)、16〜19……ミラー、20……受光
素子(PSD)、21……光学系(Zセンサ)、24……クロ
ム面、25……ガラス面。
Claims (4)
- 【請求項1】ステージ上に載置されたマスクまたはレチ
クル等の被処理物に光を照射し透過光を対物レンズで拡
大してイメージセンサ上に結像させ、この撮像データよ
りパターンの寸法や欠陥を検出するとともに、対物レン
ズと被処理物のパターン面との光軸方向距離変動をZセ
ンサにて測定し対物レンズと被処理物の相対位置関係を
補正しながら処理するマスク/レチクル処理装置におい
て、測定または検査する被処理物に描画された像の一部
であって透過率に差のある境界部分に光を投射しかつ被
処理物と対物レンズを光軸方向に微小範囲相対移動させ
た時にイメージセンサにより得られた電気信号の変化を
見てパターン画と対物レンズの焦点面位置が一致した点
を知り、このとき得られたZセンサの出力を基準として
それ以降の対物レンズと被処理物の光軸方向の位置関係
補正を行なうことを特徴とするマスク/レチクル処理装
置における光軸方向位置補正方法。 - 【請求項2】イメージセンサは、複数個の受光素子から
なり受光すると受光量に応じた電気信号が得られること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のマスク/レチ
クル処理装置における光軸方向位置補正方法。 - 【請求項3】パターン面と対物レンズの焦点面位置の一
致した点の検出方法としてパターン面の像の透過率の差
によるイメージセンサの電気信号の立上りまたは立下が
りが最も急峻となる点またはその近傍とすることを特徴
とする特許請求の範囲第2項記載のマスク/レチクル処
理装置における光軸方向位置補正方法。 - 【請求項4】パターン面と対物レンズの焦点面位置の一
致した点の検出方法としてイメージセンサより得られた
電気信号と既知のジャストフォーカス時のイメージセン
サの電子信号とを比較することにより得ることを特徴と
する特許請求の範囲第2項記載のマスク/レチクル処理
装置における光軸方向位置補正方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62071637A JP2534699B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | マスク/レチクル処理装置における光軸方向位置補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62071637A JP2534699B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | マスク/レチクル処理装置における光軸方向位置補正方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63240180A JPS63240180A (ja) | 1988-10-05 |
JP2534699B2 true JP2534699B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=13466361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62071637A Expired - Lifetime JP2534699B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | マスク/レチクル処理装置における光軸方向位置補正方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2534699B2 (ja) |
-
1987
- 1987-03-27 JP JP62071637A patent/JP2534699B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63240180A (ja) | 1988-10-05 |
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