JPH1019511A - 測長方法及び位置計測装置 - Google Patents
測長方法及び位置計測装置Info
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- JPH1019511A JPH1019511A JP8190125A JP19012596A JPH1019511A JP H1019511 A JPH1019511 A JP H1019511A JP 8190125 A JP8190125 A JP 8190125A JP 19012596 A JP19012596 A JP 19012596A JP H1019511 A JPH1019511 A JP H1019511A
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- measuring
- temperature
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱による計測誤差を軽減した測長方法及びこ
れを用いた位置計測装置を提供すること。 【解決手段】 測定対象物(14,14a)の温度を検
出し、この検出された温度に基づいて、測定対象物(1
4)に対する反射部材(24,26)の反射面の変位量
(△X,△Y)を求める。そして、求められた変位量
(△X,△Y)に基づいて、予め計測された測定対象物
(14,14a)の位置(LX,LY)を補正する。
れを用いた位置計測装置を提供すること。 【解決手段】 測定対象物(14,14a)の温度を検
出し、この検出された温度に基づいて、測定対象物(1
4)に対する反射部材(24,26)の反射面の変位量
(△X,△Y)を求める。そして、求められた変位量
(△X,△Y)に基づいて、予め計測された測定対象物
(14,14a)の位置(LX,LY)を補正する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、測定対象物の位置
を測定する測長方法に関し、特に、移動可能なステージ
上に載置された試料の位置を所定の光学系を基準に計測
する位置計測装置に関する。
を測定する測長方法に関し、特に、移動可能なステージ
上に載置された試料の位置を所定の光学系を基準に計測
する位置計測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】測定対象物の位置を光学的に計測する光
学測定技術の分野において、干渉計が多く利用されてい
る。干渉計においては、例えば、計測用の1本の光束を
2本に分割し、分割した光をそれぞれ異なる方向に導
き、2つの反射鏡で反射した光を再び合成する。そし
て、これら2本の光の合成によって生じる干渉縞を検出
することによって、2つの反射鏡が設置された部材間の
相対的な位置の変位を計測できるようになっている。こ
のような干渉計システムは、半導体デバイスの製造、及
び検査工程においても頻繁に使用される。
学測定技術の分野において、干渉計が多く利用されてい
る。干渉計においては、例えば、計測用の1本の光束を
2本に分割し、分割した光をそれぞれ異なる方向に導
き、2つの反射鏡で反射した光を再び合成する。そし
て、これら2本の光の合成によって生じる干渉縞を検出
することによって、2つの反射鏡が設置された部材間の
相対的な位置の変位を計測できるようになっている。こ
のような干渉計システムは、半導体デバイスの製造、及
び検査工程においても頻繁に使用される。
【0003】マスクに形成されたパターンを感光基板上
に転写する露光工程においては、露光作業に先立ち、パ
ターン計測装置によってマスク上に形成されたパターン
の座標を計測する。このようなパターン計測装置におい
ては、計測対象となるマスクを移動可能なステージ上に
載置し、対物レンズ等の光学系から照射される光でマス
ク上のパターンを走査することによってパターンの位置
(座標)を計測する。この時、2次元平面内で移動する
マスクの位置は、干渉計によって正確に計測される。
に転写する露光工程においては、露光作業に先立ち、パ
ターン計測装置によってマスク上に形成されたパターン
の座標を計測する。このようなパターン計測装置におい
ては、計測対象となるマスクを移動可能なステージ上に
載置し、対物レンズ等の光学系から照射される光でマス
ク上のパターンを走査することによってパターンの位置
(座標)を計測する。この時、2次元平面内で移動する
マスクの位置は、干渉計によって正確に計測される。
【0004】図5は、従来のパターン計測装置の概略構
成を示す。この装置は、基板110上に形成されたパタ
ーン110aの位置(座標)を計測するものであり、パ
ターン計測用のレーザ光を射出する光学装置112と、
光学装置112から射出されたレーザ光をスポットとし
て基板110上に投射する対物レンズ114と、基板1
10のパターン110aのエッジ部分で発生する散乱光
を受光する受光素子116a,116bとを備えてい
る。基板110は、紙面に垂直な面内に移動可能なステ
ージ118上に載置されている。ステージ118上の端
部には、干渉計本体120から射出されるレーザ光を反
射する移動鏡122が固定されている。また、対物レン
ズ114の外周(鏡筒の外周)には、干渉計本体120
から射出されるレーザ光を反射する参照鏡124が固定
されている。
成を示す。この装置は、基板110上に形成されたパタ
ーン110aの位置(座標)を計測するものであり、パ
ターン計測用のレーザ光を射出する光学装置112と、
光学装置112から射出されたレーザ光をスポットとし
て基板110上に投射する対物レンズ114と、基板1
10のパターン110aのエッジ部分で発生する散乱光
を受光する受光素子116a,116bとを備えてい
る。基板110は、紙面に垂直な面内に移動可能なステ
ージ118上に載置されている。ステージ118上の端
部には、干渉計本体120から射出されるレーザ光を反
射する移動鏡122が固定されている。また、対物レン
ズ114の外周(鏡筒の外周)には、干渉計本体120
から射出されるレーザ光を反射する参照鏡124が固定
されている。
【0005】上記のような構成のパターン計測装置にお
いては、ステージ118を駆動することにより、対物レ
ンズ114を介して照射されるレーザスポットを基板1
10のパターン110aで走査する。そして、パターン
110aのエッジ部分で生じる散乱光を受光素子116
a,116bによって受光する。この時、基板110の
位置は、干渉計本体120によってモニターされている
ため、受光素子116a,116bに受光された散乱光
の信号からパターン110aの位置が自動的に計測され
る。
いては、ステージ118を駆動することにより、対物レ
ンズ114を介して照射されるレーザスポットを基板1
10のパターン110aで走査する。そして、パターン
110aのエッジ部分で生じる散乱光を受光素子116
a,116bによって受光する。この時、基板110の
位置は、干渉計本体120によってモニターされている
ため、受光素子116a,116bに受光された散乱光
の信号からパターン110aの位置が自動的に計測され
る。
【0006】干渉計本体120においては、1本のレー
ザ光をビームスプリッタ(図示せず)によって2本に分
割し、分割した2本のレーザ光を移動鏡122及び参照
鏡124にそれぞれ照射する。そして、移動鏡122と
参照鏡124で反射した光を再び合成し、合成された光
の干渉縞を観察することによって、基板ステージ118
の位置を計測するようになっている。すなわち、干渉計
本体120から参照鏡124までの距離と、干渉計本体
120から移動鏡122までの距離との相対的な変化に
基づいて、対物レンズ114の光軸上にあるパターン1
10aの位置を計測する。このように、基板110のパ
ターン110aの位置は、対物レンズ114の光軸を基
準として測定するため、参照鏡124の反射面と対物レ
ンズ114の光軸との距離は、常に一定であることが重
要となる。
ザ光をビームスプリッタ(図示せず)によって2本に分
割し、分割した2本のレーザ光を移動鏡122及び参照
鏡124にそれぞれ照射する。そして、移動鏡122と
参照鏡124で反射した光を再び合成し、合成された光
の干渉縞を観察することによって、基板ステージ118
の位置を計測するようになっている。すなわち、干渉計
本体120から参照鏡124までの距離と、干渉計本体
120から移動鏡122までの距離との相対的な変化に
基づいて、対物レンズ114の光軸上にあるパターン1
10aの位置を計測する。このように、基板110のパ
ターン110aの位置は、対物レンズ114の光軸を基
準として測定するため、参照鏡124の反射面と対物レ
ンズ114の光軸との距離は、常に一定であることが重
要となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の方法によると、何らかの影響で対物レンズ
114の温度が変化すると、対物レンズ114の鏡筒及
び参照鏡124の熱膨張又は収縮によって、参照鏡12
4の反射面と対物レンズ114の光軸との間隔が変化し
てしまう。その結果、干渉計本体120によって計測さ
れるパターン110aの位置に誤差成分が混入すること
になる。
ような従来の方法によると、何らかの影響で対物レンズ
114の温度が変化すると、対物レンズ114の鏡筒及
び参照鏡124の熱膨張又は収縮によって、参照鏡12
4の反射面と対物レンズ114の光軸との間隔が変化し
てしまう。その結果、干渉計本体120によって計測さ
れるパターン110aの位置に誤差成分が混入すること
になる。
【0008】本発明は上記のような状況に鑑みて成され
たものであり、熱による計測誤差を軽減した測長方法及
びこれを用いた位置計測装置を提供することを目的とす
る。
たものであり、熱による計測誤差を軽減した測長方法及
びこれを用いた位置計測装置を提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の測長方法においては、測定対象物(14,
14a)の温度を検出し、この検出された温度に基づい
て、測定対象物(14)に対する反射部材(24,2
6)の反射面の変位量(△X,△Y)を求める。そし
て、求められた変位量(△X,△Y)に基づいて、測定
された測定対象物(14,14a)の位置(LX,L
Y)を補正する。このような測長方法においては、測定
対象物(14,14a)の温度を複数の位置で検出し、
これら複数の位置で検出された温度に基づいて、変位量
(△X,△Y)を算出しても良い。
に、本発明の測長方法においては、測定対象物(14,
14a)の温度を検出し、この検出された温度に基づい
て、測定対象物(14)に対する反射部材(24,2
6)の反射面の変位量(△X,△Y)を求める。そし
て、求められた変位量(△X,△Y)に基づいて、測定
された測定対象物(14,14a)の位置(LX,L
Y)を補正する。このような測長方法においては、測定
対象物(14,14a)の温度を複数の位置で検出し、
これら複数の位置で検出された温度に基づいて、変位量
(△X,△Y)を算出しても良い。
【0010】また、移動可能なステージ(20)上に載
置された試料(10,10a)の位置を所定の光学系
(14)を基準に計測する本発明の位置計測装置は、光
学系(14,14a)に固定された第1の反射部材(2
4,26)と;ステージ(20)上に固定された第2の
反射部材(28,30)と;第1及び第2の反射部材
(24,26,28,30)に対して計測用の光を照射
し、当該第1及び第2の反射部材(24,26,28,
30)で反射した光に基づいて光学系(14)に対する
試料(10,10a)の相対的な位置を計測する計測手
段(32,34)と;光学系(14,14a)の温度を
検出する温度センサ(35)と;温度センサ(35)の
検出結果に基づいて光学系(14)の光軸に対する第1
反射部材(24,26)の反射面の変位量(△X,△
Y)を求める演算手段(36a,38a)と;その変位
量(△X,△Y)に基づいて、計測された試料(10,
10a)の位置(LX,LY)を補正する補正手段(3
6b,38b)とを備えている。
置された試料(10,10a)の位置を所定の光学系
(14)を基準に計測する本発明の位置計測装置は、光
学系(14,14a)に固定された第1の反射部材(2
4,26)と;ステージ(20)上に固定された第2の
反射部材(28,30)と;第1及び第2の反射部材
(24,26,28,30)に対して計測用の光を照射
し、当該第1及び第2の反射部材(24,26,28,
30)で反射した光に基づいて光学系(14)に対する
試料(10,10a)の相対的な位置を計測する計測手
段(32,34)と;光学系(14,14a)の温度を
検出する温度センサ(35)と;温度センサ(35)の
検出結果に基づいて光学系(14)の光軸に対する第1
反射部材(24,26)の反射面の変位量(△X,△
Y)を求める演算手段(36a,38a)と;その変位
量(△X,△Y)に基づいて、計測された試料(10,
10a)の位置(LX,LY)を補正する補正手段(3
6b,38b)とを備えている。
【0011】上記のような位置計測装置において、複数
の温度検出部(50a〜50g)によって、光学系(1
4,14a)の温度を検出し、演算手段(36a,38
a)によって、これら複数の温度検出部(50a〜50
g)による複数の検出結果に基づいて、第1反射部材
(24,26)の反射面の変位量を算出するように構成
しても良い。
の温度検出部(50a〜50g)によって、光学系(1
4,14a)の温度を検出し、演算手段(36a,38
a)によって、これら複数の温度検出部(50a〜50
g)による複数の検出結果に基づいて、第1反射部材
(24,26)の反射面の変位量を算出するように構成
しても良い。
【0012】
【作用及び効果】上述した本発明の測長方法において
は、まず、測定対象物(14,14a)の温度を検出
し、この検出された温度に基づいて、測定対象物(1
4)に対する反射部材(24,26)の反射面の変位量
(△X,△Y)を求める。例えば、測定対象物(14
a)の温度に基づき、当該測定対象物(14a)の熱膨
張に起因する変位(膨張量)(△X1,△Y1)を求め
る。また、これと同時に、反射部材(24,26)の変
位(△X2,△Y2)を求める。更に、これらの変位量
の和(△X1+△X2,△Y1+△Y2)として、測定
対象物(14)に対する反射部材(24,26)の反射
面の変位量(△X,△Y)を求める。そして、その変位
量(△X,△Y)に基づいて、実際に測定された測定対
象物(14,14a)の位置(LX,LY)を補正し、
補正後の計測値(LX+△X,LY+△Y)を得る。こ
れのように最終的に求められた位置情報(LX+△X,
LY+△Y)は、温度変化による誤差分をキャンセルし
た正確な情報となる。
は、まず、測定対象物(14,14a)の温度を検出
し、この検出された温度に基づいて、測定対象物(1
4)に対する反射部材(24,26)の反射面の変位量
(△X,△Y)を求める。例えば、測定対象物(14
a)の温度に基づき、当該測定対象物(14a)の熱膨
張に起因する変位(膨張量)(△X1,△Y1)を求め
る。また、これと同時に、反射部材(24,26)の変
位(△X2,△Y2)を求める。更に、これらの変位量
の和(△X1+△X2,△Y1+△Y2)として、測定
対象物(14)に対する反射部材(24,26)の反射
面の変位量(△X,△Y)を求める。そして、その変位
量(△X,△Y)に基づいて、実際に測定された測定対
象物(14,14a)の位置(LX,LY)を補正し、
補正後の計測値(LX+△X,LY+△Y)を得る。こ
れのように最終的に求められた位置情報(LX+△X,
LY+△Y)は、温度変化による誤差分をキャンセルし
た正確な情報となる。
【0013】また、上述した本発明の位置計測装置にお
いては、例えば、温度センサ(35)により対物レンズ
鏡筒(14a)のような基準となる光学系の温度を測定
する。演算手段(36a,38a)は、温度センサ(3
5)の出力信号に基づき、対物レンズ鏡筒(14a)自
体の熱膨張に起因する変位(膨張量)(△X1,△Y
1)と、第1の反射部材(24,26)自体の熱膨張に
起因する変位(厚さの変化量)(△X2,△Y2)とを
求める。更に、これらの変位量の和(△X1+△X2)
を求め、これを対物レンズ(14)の光軸に対する第1
の反射部材(24,26)の反射面の変位量(△X,△
Y)とする。そして、補正手段(36b,38b)にお
いては、このように求められた第1の反射部材(24,
26)の反射面の変位量(△X,△Y)に基づいて、干
渉計等によって実際に計測された試料の位置(LX,L
Y)を補正し、補正後の位置情報(LX+△X,LY+
△Y)を試料の実際の位置として採用する。
いては、例えば、温度センサ(35)により対物レンズ
鏡筒(14a)のような基準となる光学系の温度を測定
する。演算手段(36a,38a)は、温度センサ(3
5)の出力信号に基づき、対物レンズ鏡筒(14a)自
体の熱膨張に起因する変位(膨張量)(△X1,△Y
1)と、第1の反射部材(24,26)自体の熱膨張に
起因する変位(厚さの変化量)(△X2,△Y2)とを
求める。更に、これらの変位量の和(△X1+△X2)
を求め、これを対物レンズ(14)の光軸に対する第1
の反射部材(24,26)の反射面の変位量(△X,△
Y)とする。そして、補正手段(36b,38b)にお
いては、このように求められた第1の反射部材(24,
26)の反射面の変位量(△X,△Y)に基づいて、干
渉計等によって実際に計測された試料の位置(LX,L
Y)を補正し、補正後の位置情報(LX+△X,LY+
△Y)を試料の実際の位置として採用する。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を以下
に示す実施例に基づいて説明する。本実施例は、レチク
ル等の基板に形成されたパターンの座標を計測するパタ
ーン位置測定装置に本発明を適用したものである。
に示す実施例に基づいて説明する。本実施例は、レチク
ル等の基板に形成されたパターンの座標を計測するパタ
ーン位置測定装置に本発明を適用したものである。
【0015】
【実施例】図1は、本実施例にかかるパターン位置測定
装置の全体の構成を示し、図2は当該装置の要部の構成
のみを示す。本実施例のパターン位置測定装置は、基板
10上にクロム等で形成されたパターン10aの位置
(座標)を測定するものであり、測定用の光を照射する
照明系(12,14)と、基板10からの散乱光を受光
する受光系(16a,16b,18a,18b)と、基
板10が載置されたステージ20を駆動するステージ駆
動装置22と、ステージ20(基板10)の位置を計測
する干渉計システム(24,26,28,30,32,
34)と、制御系(35,36,38,40)と、測定
結果を表示する表示装置42とを備えている。
装置の全体の構成を示し、図2は当該装置の要部の構成
のみを示す。本実施例のパターン位置測定装置は、基板
10上にクロム等で形成されたパターン10aの位置
(座標)を測定するものであり、測定用の光を照射する
照明系(12,14)と、基板10からの散乱光を受光
する受光系(16a,16b,18a,18b)と、基
板10が載置されたステージ20を駆動するステージ駆
動装置22と、ステージ20(基板10)の位置を計測
する干渉計システム(24,26,28,30,32,
34)と、制御系(35,36,38,40)と、測定
結果を表示する表示装置42とを備えている。
【0016】照明系(12,14)は、測定用のレーザ
光を出力する光学装置12と、光学装置12から射出さ
れたレーザ光をスポットとして基板10上に導く対物レ
ンズ14とから構成されている。対物レンズ14は、レ
ンズ鏡筒14a内に配置されている。
光を出力する光学装置12と、光学装置12から射出さ
れたレーザ光をスポットとして基板10上に導く対物レ
ンズ14とから構成されている。対物レンズ14は、レ
ンズ鏡筒14a内に配置されている。
【0017】測定対象となる基板10としては、例え
ば、半導体の露光工程に使用されるレチクル等のマスク
や、そのマスクのパターンが露光されたウエハ等の感光
基板を対象とすることができる。基板10が載置された
ステージ20は、主制御装置40に制御されるステージ
駆動装置22によって、XY2次元平面内で移動可能に
構成されている。そして、ステージ20の移動により、
対物レンズ14から射出されるレーザスポットを基板1
0の表面(パターン10a)で走査するようになってい
る。
ば、半導体の露光工程に使用されるレチクル等のマスク
や、そのマスクのパターンが露光されたウエハ等の感光
基板を対象とすることができる。基板10が載置された
ステージ20は、主制御装置40に制御されるステージ
駆動装置22によって、XY2次元平面内で移動可能に
構成されている。そして、ステージ20の移動により、
対物レンズ14から射出されるレーザスポットを基板1
0の表面(パターン10a)で走査するようになってい
る。
【0018】基板10からの散乱光を受光する受光系
(16a,16b,18a,18b)は、基板10を斜
め上方から覗くように配置されており、レーザ光と基板
10との相対的な走査によって、パターン10aのエッ
ジ部分で発生する散乱光又は回折光を受光する。そし
て、受光した光の強度に応じた電気信号を主制御装置4
0に対して供給するようなっている。
(16a,16b,18a,18b)は、基板10を斜
め上方から覗くように配置されており、レーザ光と基板
10との相対的な走査によって、パターン10aのエッ
ジ部分で発生する散乱光又は回折光を受光する。そし
て、受光した光の強度に応じた電気信号を主制御装置4
0に対して供給するようなっている。
【0019】本実施例の干渉計システム(24,26,
28,30,32,34)は、対物レンズ14のレンズ
鏡筒14aの外周部に固定された参照鏡24,26と、
ステージ20上の2辺端部に固定された長尺状の移動鏡
28,30と、干渉計本体32,34とから構成されて
いる。参照鏡24と26は、対物レンズ14の光軸方向
(高さ方向)の位置が互いに等しくなるように配置され
ている。
28,30,32,34)は、対物レンズ14のレンズ
鏡筒14aの外周部に固定された参照鏡24,26と、
ステージ20上の2辺端部に固定された長尺状の移動鏡
28,30と、干渉計本体32,34とから構成されて
いる。参照鏡24と26は、対物レンズ14の光軸方向
(高さ方向)の位置が互いに等しくなるように配置され
ている。
【0020】干渉計本体32内には、図示しないレーザ
光源が設けられており、このレーザ光源から射出された
レーザ光をビームスプリッタ等の分光器(図示せず)に
よって2つの光に分割し、分割した光を参照鏡24と移
動鏡28に対して投射する。そして、参照鏡24と移動
鏡28で反射したレーザ光を再び干渉計本体32内で合
成し、合成された光の干渉縞に基づいて、参照鏡24と
移動鏡28の相対的な位置変化、すなわち、ステージ2
0のX方向の移動量を計測するようになっている。更に
正確には、参照鏡24と移動鏡28の相対的な位置の変
位に基づいて、対物レンズ14の光軸上に存在するパタ
ーン10aのX方向の位置を計測する。この様に計測さ
れたX軸方向の位置情報は、補正装置36に入力され
る。
光源が設けられており、このレーザ光源から射出された
レーザ光をビームスプリッタ等の分光器(図示せず)に
よって2つの光に分割し、分割した光を参照鏡24と移
動鏡28に対して投射する。そして、参照鏡24と移動
鏡28で反射したレーザ光を再び干渉計本体32内で合
成し、合成された光の干渉縞に基づいて、参照鏡24と
移動鏡28の相対的な位置変化、すなわち、ステージ2
0のX方向の移動量を計測するようになっている。更に
正確には、参照鏡24と移動鏡28の相対的な位置の変
位に基づいて、対物レンズ14の光軸上に存在するパタ
ーン10aのX方向の位置を計測する。この様に計測さ
れたX軸方向の位置情報は、補正装置36に入力され
る。
【0021】同様に、干渉計本体34内には、図示しな
いレーザ光源が設けられており、このレーザ光源から射
出されたレーザ光をビームスプリッタ等の分光器(図示
せず)によって2つの光に分割し、分割した光を参照鏡
26と移動鏡30に対して投射する。そして、参照鏡2
6と移動鏡30で反射したレーザ光を干渉計本体34内
で再び合成し、合成された光の干渉縞に基づいて、参照
鏡26と移動鏡30の相対的な位置の変位、すなわち、
ステージ20のY方向の移動量を計測するようになって
いる。更に正確には、参照鏡26と移動鏡30の相対的
な位置の変位に基づいて、対物レンズ14の光軸上に存
在するパターン10aのY方向の位置を計測する。この
様に計測されたY軸方向の位置情報は、補正装置38に
入力される。
いレーザ光源が設けられており、このレーザ光源から射
出されたレーザ光をビームスプリッタ等の分光器(図示
せず)によって2つの光に分割し、分割した光を参照鏡
26と移動鏡30に対して投射する。そして、参照鏡2
6と移動鏡30で反射したレーザ光を干渉計本体34内
で再び合成し、合成された光の干渉縞に基づいて、参照
鏡26と移動鏡30の相対的な位置の変位、すなわち、
ステージ20のY方向の移動量を計測するようになって
いる。更に正確には、参照鏡26と移動鏡30の相対的
な位置の変位に基づいて、対物レンズ14の光軸上に存
在するパターン10aのY方向の位置を計測する。この
様に計測されたY軸方向の位置情報は、補正装置38に
入力される。
【0022】上記のような2方向の干渉計システム(3
2,34)によって、対物レンズ14から投射されるレ
ーザスポット上におけるパターン10aのXY平面上で
の座標値が求まる。
2,34)によって、対物レンズ14から投射されるレ
ーザスポット上におけるパターン10aのXY平面上で
の座標値が求まる。
【0023】レンズ鏡筒14aの外周には、温度センサ
35が設置され、レンズ鏡筒14aの温度を検出する。
温度センサ35の検出結果は、出力信号として補正装置
36及び38にそれぞれ供給される。なお、温度センサ
35の設置位置は、参照鏡24,26の近傍で、レンズ
鏡筒14aの外枠の内側に若干挿入された状態で設置す
ることが望ましい。
35が設置され、レンズ鏡筒14aの温度を検出する。
温度センサ35の検出結果は、出力信号として補正装置
36及び38にそれぞれ供給される。なお、温度センサ
35の設置位置は、参照鏡24,26の近傍で、レンズ
鏡筒14aの外枠の内側に若干挿入された状態で設置す
ることが望ましい。
【0024】図3は、補正装置36及び38を中心とし
た本実施例の制御系の構成を示す。補正装置36は、温
度センサ35に接続された演算部36aと、主制御装置
40に接続された補正部36bとから構成されている。
演算部36aは、温度センサ35の出力信号、すなわ
ち、レンズ鏡筒14aの温度に基づき、レンズ鏡筒14
a自体の熱膨張に起因する当該鏡筒14aのX軸方向の
変位(膨張量)△X1と、参照鏡24のX軸方向の変位
△X2とを求める。更に、これらの変位量の和(△X1
+△X2)として、対物レンズ14の光軸に対する参照
鏡24の反射面の変位量(△X=△X1+△X2)を求
める。そして、このように求められた参照鏡24の反射
面の変位量(△X)を補正部36bに供給する。補正部
36bは、演算部36aからのデータ(△X)に基づい
て、干渉計本体32の計測値(LX)を補正し、補正後
の位置情報(LX+△X)を主制御装置40に供給す
る。
た本実施例の制御系の構成を示す。補正装置36は、温
度センサ35に接続された演算部36aと、主制御装置
40に接続された補正部36bとから構成されている。
演算部36aは、温度センサ35の出力信号、すなわ
ち、レンズ鏡筒14aの温度に基づき、レンズ鏡筒14
a自体の熱膨張に起因する当該鏡筒14aのX軸方向の
変位(膨張量)△X1と、参照鏡24のX軸方向の変位
△X2とを求める。更に、これらの変位量の和(△X1
+△X2)として、対物レンズ14の光軸に対する参照
鏡24の反射面の変位量(△X=△X1+△X2)を求
める。そして、このように求められた参照鏡24の反射
面の変位量(△X)を補正部36bに供給する。補正部
36bは、演算部36aからのデータ(△X)に基づい
て、干渉計本体32の計測値(LX)を補正し、補正後
の位置情報(LX+△X)を主制御装置40に供給す
る。
【0025】補正装置38も同様に、温度センサ35に
接続された演算部38aと、主制御装置40に接続され
た補正部38bとから構成されている。演算部38a
は、温度センサ35の出力信号、すなわち、レンズ鏡筒
14aの温度から、レンズ鏡筒14a自体の熱膨張によ
る当該鏡筒14aのY軸方向の変位△Y1と、参照鏡2
6のY軸方向の変位△Y2とを求める。そして、これら
の変位量の和(△Y1+△Y2)として、対物レンズ1
4の光軸に対する参照鏡26の反射面の変位量(△Y=
△Y1+△Y2)を求める。そして、このように求めら
れた参照鏡26の反射面の変位量(△Y)を補正部38
bに供給する。補正部38bは、演算部38aからのデ
ータ(△Y)に基づいて、干渉計本体34の計測値(L
Y)を補正し、補正後の位置情報(LY+△Y)を主制
御装置40に供給する。
接続された演算部38aと、主制御装置40に接続され
た補正部38bとから構成されている。演算部38a
は、温度センサ35の出力信号、すなわち、レンズ鏡筒
14aの温度から、レンズ鏡筒14a自体の熱膨張によ
る当該鏡筒14aのY軸方向の変位△Y1と、参照鏡2
6のY軸方向の変位△Y2とを求める。そして、これら
の変位量の和(△Y1+△Y2)として、対物レンズ1
4の光軸に対する参照鏡26の反射面の変位量(△Y=
△Y1+△Y2)を求める。そして、このように求めら
れた参照鏡26の反射面の変位量(△Y)を補正部38
bに供給する。補正部38bは、演算部38aからのデ
ータ(△Y)に基づいて、干渉計本体34の計測値(L
Y)を補正し、補正後の位置情報(LY+△Y)を主制
御装置40に供給する。
【0026】主制御装置40は、補正装置36,38を
介して干渉計本体32,34から供給される、位置情報
(LX+△X),(LY+△Y)と、受光素子16a,
16b,18a,18bからの信号に基づいて、基板1
0のパターン10aのパターン間の距離を求め、これを
表示装置42に表示する。
介して干渉計本体32,34から供給される、位置情報
(LX+△X),(LY+△Y)と、受光素子16a,
16b,18a,18bからの信号に基づいて、基板1
0のパターン10aのパターン間の距離を求め、これを
表示装置42に表示する。
【0027】次に、上記のように構成された本実施例の
パターン位置計測装置の全体的な動作について説明す
る。パターン計測を開始する前に、まず、対物レンズ1
4の光軸を基板10上のある基準点に合わせ、その時点
での干渉計本体32,34による計測値をゼロにする、
所謂キャリブレーションを行う。その後、ステージ20
を駆動装置22によってXY方向に駆動することによっ
て、対物レンズ14を介して光学装置12から出力され
るレーザスポットを、基板10の表面で走査する。レー
ザスポットがパターン10aで走査されると、パターン
10aのエッジ部分で散乱光(又は回折光)が発生し、
その散乱光を受光素子16a,16b,18a,18b
で受光する。
パターン位置計測装置の全体的な動作について説明す
る。パターン計測を開始する前に、まず、対物レンズ1
4の光軸を基板10上のある基準点に合わせ、その時点
での干渉計本体32,34による計測値をゼロにする、
所謂キャリブレーションを行う。その後、ステージ20
を駆動装置22によってXY方向に駆動することによっ
て、対物レンズ14を介して光学装置12から出力され
るレーザスポットを、基板10の表面で走査する。レー
ザスポットがパターン10aで走査されると、パターン
10aのエッジ部分で散乱光(又は回折光)が発生し、
その散乱光を受光素子16a,16b,18a,18b
で受光する。
【0028】この時、干渉計本体32,34では、基板
10(移動鏡28,30)と対物レンズ14(参照鏡2
4,26)のXY方向の相対的な変位量を計測してい
る。計測された位置情報は、上述した補正装置36,3
8によって補正された後に、主制御装置40に供給され
る。主制御装置40では、このように補正装置36,3
8を介して干渉計本体32,34から供給される補正後
の位置情報と、受光素子16a,16b,18a,18
bからの検出信号に基づいて、基板10のパターン10
aのパターン間の距離を求め、表示装置42に表示す
る。
10(移動鏡28,30)と対物レンズ14(参照鏡2
4,26)のXY方向の相対的な変位量を計測してい
る。計測された位置情報は、上述した補正装置36,3
8によって補正された後に、主制御装置40に供給され
る。主制御装置40では、このように補正装置36,3
8を介して干渉計本体32,34から供給される補正後
の位置情報と、受光素子16a,16b,18a,18
bからの検出信号に基づいて、基板10のパターン10
aのパターン間の距離を求め、表示装置42に表示す
る。
【0029】以上説明したように、本実施例において
は、温度センサ35による対物レンズ14のレンズ鏡筒
(14a)の温度変化による、対物レンズ14の光軸に
対する参照鏡24,26の反射面の変位量に基づいて、
干渉計本体32,34による基板10上のパターン10
aの計測値を補正している。このため、対物レンズ14
(レンズ鏡筒14a)の温度の変化によるパターン10
aの計測値の誤差をキャンセルすることができる。
は、温度センサ35による対物レンズ14のレンズ鏡筒
(14a)の温度変化による、対物レンズ14の光軸に
対する参照鏡24,26の反射面の変位量に基づいて、
干渉計本体32,34による基板10上のパターン10
aの計測値を補正している。このため、対物レンズ14
(レンズ鏡筒14a)の温度の変化によるパターン10
aの計測値の誤差をキャンセルすることができる。
【0030】図4は、上記実施例を改良した本発明の他
の実施例を示す。本実施例は、上記実施例に使用される
温度センサの数を複数にしたものであり、対物レンズ1
4のレンズ鏡筒14aの外周に複数の温度センサ50a
〜50gを設置している。なお、他の構成については上
記実施例と同様である。補正装置36,38は、温度セ
ンサ50a〜50gからの検出値の平均値を求め、その
平均値に基づいてレンズ鏡筒14aと参照鏡24,26
の熱膨張又は収縮による変位量を求める。その他の動作
については、上記実施例と同様であるため、重複した説
明は省略する。この実施例によれば、1つの温度センサ
が何らかのノイズ成分を含んでいたとしても、全体とし
て平均化された温度情報が得られ、レンズ鏡筒14aの
温度をより正確に測定することができる。
の実施例を示す。本実施例は、上記実施例に使用される
温度センサの数を複数にしたものであり、対物レンズ1
4のレンズ鏡筒14aの外周に複数の温度センサ50a
〜50gを設置している。なお、他の構成については上
記実施例と同様である。補正装置36,38は、温度セ
ンサ50a〜50gからの検出値の平均値を求め、その
平均値に基づいてレンズ鏡筒14aと参照鏡24,26
の熱膨張又は収縮による変位量を求める。その他の動作
については、上記実施例と同様であるため、重複した説
明は省略する。この実施例によれば、1つの温度センサ
が何らかのノイズ成分を含んでいたとしても、全体とし
て平均化された温度情報が得られ、レンズ鏡筒14aの
温度をより正確に測定することができる。
【0031】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に示された本発明の技術的思想とし
ての要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、補正装置36,38は、それぞれ干渉計本体3
2,34に内蔵させても良い。
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に示された本発明の技術的思想とし
ての要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、補正装置36,38は、それぞれ干渉計本体3
2,34に内蔵させても良い。
【図1】図1は、本発明の実施例にかかるパターン位置
測定装置の構成を示す概念図(斜視図)である。
測定装置の構成を示す概念図(斜視図)である。
【図2】図2は、図1に示すパターン位置測定装置の要
部の構成を示す拡大側面図である。
部の構成を示す拡大側面図である。
【図3】図3は、図1に示すパターン位置測定装置の実
施例の制御系の構成を示すブロック図である。
施例の制御系の構成を示すブロック図である。
【図4】図4は、本発明の他の実施例の要部を示す説明
図(正面図)である。
図(正面図)である。
【図5】図5は、従来のパターン位置測定装置の要部の
構成を示す側面図である。
構成を示す側面図である。
10・・・基板 12・・・光学装置 14・・・対物レンズ 14a・・・レンズ鏡筒 16a,16b,18a,18b・・・受光素子 20・・・ステージ 24,26・・・参照鏡 28,30・・・移動鏡 32,34・・・干渉計本体 35,50a〜50g・・・温度センサ 36,38・・・補正装置 36a,38a・・・演算部 36b,38b・・・補正部 40・・・主制御装置
Claims (5)
- 【請求項1】測定対象物に固定された反射部材に対して
検出用の光を照射し、前記反射部材で反射した光を受光
することによって、前記光の方向における前記測定対象
物の位置を測定する測長方法において、 前記測定対象物の温度を検出し;前記検出された温度に
基づいて、前記測定対象物に対する前記反射部材の反射
面の変位量を求め;前記求められた変位量に基づいて、
前記測定された前記測定対象物の位置を補正することを
特徴とする測長方法。 - 【請求項2】前記温度を前記測定対象物の複数の位置で
検出し、 前記複数の位置で検出された温度に基づいて、前記変位
量を算出することを特徴とする請求項1に記載の測長方
法。 - 【請求項3】移動可能なステージ上に載置された試料の
位置を所定の光学系を基準に計測する位置計測装置にお
いて、 前記光学系に固定された第1の反射部材と;前記ステー
ジ上に固定された第2の反射部材と;前記第1及び第2
の反射部材に対して計測用の光を照射し、当該第1及び
第2の反射部材で反射した光に基づいて前記光学系に対
する前記試料の相対的な位置を計測する計測手段と;前
記光学系の温度を検出する温度センサと;前記温度セン
サの検出結果に基づいて前記光学系の光軸に対する前記
第1反射部材の反射面の変位量を求める演算手段と;前
記変位量に基づいて、前記計測された前記試料の位置を
補正する補正手段とを備えたことを特徴とする位置計測
装置。 - 【請求項4】対物レンズを介して照射される第1の光を
用い、移動可能なステージ上に載置された基板に形成さ
れたパターンを計測するシステムに使用され、前記対物
レンズに対する前記基板の位置を計測する位置計測装置
において、 前記対物レンズに固定された第1の反射部材と;前記ス
テージ上に固定された第2の反射部材と;前記第1及び
第2の反射部材に対して計測用の第2の光を照射し、当
該第1及び第2の反射部材で反射した前記第2の光に基
づいて前記対物レンズに対する前記基板の相対的な位置
を計測する計測手段と;前記対物レンズの温度を検出す
る温度センサと;前記温度センサの検出結果に基づいて
前記対物レンズの光軸に対する前記第1反射部材の反射
面の変位量を求める演算手段と;前記変位量に基づい
て、前記計測された前記基板の位置を補正する補正手段
とを備えたことを特徴とする位置計測装置。 - 【請求項5】前記温度センサは、複数の温度検出部から
構成され、 前記演算手段は、前記複数の温度検出部による複数の検
出結果に基づいて、前記変位量を算出することを特徴と
する請求項3又は4に記載の位置計測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8190125A JPH1019511A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 測長方法及び位置計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8190125A JPH1019511A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 測長方法及び位置計測装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1019511A true JPH1019511A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=16252817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8190125A Pending JPH1019511A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 測長方法及び位置計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1019511A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010067627A (ja) * | 2008-09-08 | 2010-03-25 | Shimadzu Corp | 基板の位置制御方法、および基板の位置制御装置 |
-
1996
- 1996-07-01 JP JP8190125A patent/JPH1019511A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010067627A (ja) * | 2008-09-08 | 2010-03-25 | Shimadzu Corp | 基板の位置制御方法、および基板の位置制御装置 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041129 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050201 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050614 |