JP2005221705A - フォトマスク用石英基板判別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フォトマスク用石英基板の種類を判別するフォトマスク用石英基板判別装置に係り、フォトマスク用石英基板の裏面側に加工されているノッチの加工箇所と形状と数を認識し、石英基板の種類を判定することを課題とする。
【解決手段】 石英基板は位置決めピン３により、位置規正されており、石英基板１の四隅にはＬＥＤ５と第一受光器６と第二受光器７が配置される。ＬＥＤからノッチに向けて光が照射され、反射光はノッチの種類によって異なる受光器で受光される。これによって四隅のノッチの有無と種類を判別し、そのパターンにより石英基板の種類を判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フォトマスク用石英基板の種類を判別することを特徴とする装置に関するものである。

近年の半導体プロセスの微細化に伴い、その原版としての役割を果たすフォトマスクに求められる品質はますます厳しいものになっている。フォトマスクは石英基板の上にクロムなどがパターンニングされたものである。石英基板は、光リソグラフィーのプロセスで使用される露光機の光源の波長によって種別されている。

図１２は、１．５ｍｍ厚の石英基板の波長別最小透過率を示す図である。単位は、パーセント（％）である。

石英基板の裏面側にはノッチが加工されており、ノッチの加工箇所や数や形は、露光機の光源波長に対応するよう種類毎にＳＥＭＩ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）で規定されている。

図１３から図１５は、石英基板１から３のノッチの加工箇所と加工数と形状を示す図である。図に示すように石英基板１は、対角に二箇所、石英基板２は一箇所、石英基板３も一箇所ノッチが加工されている。

図１６は、スクエアコーナータイプ（石英基板１及び石英基板２）のノッチ形状を示す図である。図１７は、ラウンドコーナータイプ（石英基板１及び石英基板２）のノッチ形状を示す図である。図１８は、石英基板３のノッチ形状を示す図である。図に示すように石英基板１及び２はノッチの形状が同じであるが、石英基板１及び２に対して石英基板３のノッチの形状は異なる。従来は、ノッチの加工箇所と数と形の目視確認等を作業者が行うことによって、石英基板の種類を区別していた。

しかしながら、従来の石英基板の目視確認等だけでは作業者による作業バラツキが生じ、種別を誤ることがあった。種別を誤った場合、たとえば、石英基板３にパターンニングしたフォトマスクを１９３ｎｍの光源波長をもつ露光機で使用する場合は透過率が石英基板２と同じであるため問題はないが、石英基板１にパターンニングしたフォトマスクを１５７ｎｍ、あるいは１９３ｎｍの光源波長をもつ露光機で使用する場合は透過率が低いため、ウエハに転写することができないという問題が生じる。
特開２０００−３５６８４９号公報

本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされたものであって、その目的とするところは、フォトマスク用石英基板の種類を判別する装置を提供することである。

本発明に係るフォトマスク用石英基板判別装置は、
フォトマスク用石英基板のコーナー毎のノッチを検出し、コーナー毎のノッチの有無によるパターンと比較し、一致する場合に当該パターンに対応する石英基板の種別を出力する石英基板種別判定部を有することを特徴とする。

石英基板種別判定部は、ノッチのタイプを区別して検出し、検出したノッチのタイプと、タイプ別のノッチの有無によるパターンを比較し、一致する場合に当該パターンに対応する石英基板の種別を出力することを特徴とする。

フォトマスク用石英基板のコーナーを照射する光源装置と、コーナーからの反射光を受光する受光器を有し、
石英基板種別判定部は、光源装置により照射した状態で、受光器で受光した受光結果を入力し、当該受光結果に基づいて、コーナー毎のノッチを検出することを特徴とする。

フォトマスク用石英基板のコーナーを照射する光源装置と、異なる角度でコーナーからの反射光を受光するように設置された複数の受光器を有し、
石英基板種別判定部は、光源装置により照射した状態で、複数の受光器で受光した受光結果を入力し、受光器の別により、ノッチのタイプを区別して検出することを特徴とする。

フォトマスク用石英基板の各コーナー毎に光源装置と受光器を設置し、
石英基板種別判定部は、受光器の別により、コーナーを区別することを特徴とする。

光源装置と受光器を、フォトマスク用石英基板の各コーナーの位置に移動させ、
石英基板種別判定部は、受光のタイミングの別により、コーナーを区別することを特徴とする。

フォトマスク用石英基板の各コーナーを、光源装置と受光器の位置に移動させ、
石英基板種別判定部は、受光のタイミングの別により、コーナーを区別することを特徴とする。

石英基板種別判定部は、光源装置により照射した状態で、受光器で受光した受光結果を入力し、受光レベルに基づいて、ノッチのタイプを区別して検出することを特徴とする。

フォトマスク用石英基板のコーナーを異なる角度で照射する複数の光源装置と、コーナーからの反射光を受光するように設置された受光器を有し、
石英基板種別判定部は、それぞれの光源装置により別々に照射した複数の状態で、それぞれに受光器で受光した受光結果を入力し、照射した光源装置の別により、ノッチのタイプを区別して検出することを特徴とする。

フォトマスク用石英基板の裏面側に加工されているノッチの加工箇所と形状と数を認識し、石英基板の表裏の判別を行うことを特徴とするフォトマスク用石英基板判別装置。

本発明は、位置規正ピンによって規正された石英基板裏面側の四隅に、ＬＥＤが照射され、反射した光の受光器による検出の有無によってノッチの加工箇所、個数、形状を認識可能となるため、フォトマスク用石英基板の種別を判別することができる。

実施の形態１．
マスクを載せるステージ、マスクの位置を規正する位置決めピン、ノッチに対して照射するＬＥＤ、ノッチに対して照射された光を反射して検出する２種類の検出器を備えているフォトマスク用石英基板判別装置について説明する。この構成により、位置規正ピンによって規正された石英基板裏面側の四隅に、ＬＥＤが照射され、反射光の受光器による検出の有無によってノッチの加工箇所、個数、形状を認識し、フォトマスク用石英基板の種類を判別する。

以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。図１は、フォトマスク用石英基板判別装置の上面図である。図２は、フォトマスク用石英基板判別装置の側面図である。図中、１は石英基板、４はステージ、３は位置決めピン、２は石英基板裏面側に加工されているノッチ、５はＬＥＤ（発光ダイオード）、６は第一受光器、７は第二受光器をあらわす。尚、ＬＥＤ以外の光源装置を用いてもよい。

以上のように構成された本実施例のフォトマスク用石英基板判別装置について、以下その動作を説明する。

まず、ステージには位置決めピン３が設置されており、位置決めピン３に合うように、石英基板の裏面側を上にして、ステージに載せる。

ステージの四隅にはＬＥＤ５と第一受光器１と第二受光器２がそれぞれ設置されている。第一受光器１は、石英基板１と石英基板２に加工されている形状のノッチにＬＥＤが照射した場合、反射光を検出するよう角度調整がされており、第二受光器２は石英基板３に加工されている形状のノッチにＬＥＤが照射した場合、反射光を検出されるよう角度調整がされている。例えば、石英基板１をステージに載せた場合、２つの対角にあるノッチはそれぞれのコーナーの第一受光器１が検出し、２つの対角にあるノッチの加工されていないコーナーは第一受光器１も第二受光器２も検出しない。また、石英基板２を載せた場合は、３つのノッチはそれぞれのコーナーの第一受光器１が検出し、１つのノッチの加工されていないコーナーは第一受光器１も第二受光器２も検出しない。さらに石英基板３を載せた場合は、１つのノッチは第二受光器２が検出し、３つのノッチの加工されていないコーナーは第一受光器１も第二受光器２も検出しない。それぞれの検出器のノッチの有無と形状と個数の認識により、石英基板の種別が可能となる。

石英基板の種別の判定を行う石英基板種別判定部について説明する。石英基板種別判定部は、例えばコンピュータで構成することができる。但し、これに限らず、他の演算装置であっても構わない。

図３は、石英基板種別判定部のインターフェースを示す図である。石英基板種別判定部は、各コーナーの第一受光器１及び第二受光器２による受光結果を入力して、処理を行う。受光結果は、ＬＥＤにより照射した状態で、受光器で受光した受光レベル（光の強度、エネルギー量）あるいは受光の有／無である。処理に際しては、パターンテーブルの情報を用いる。そして、石英基板種別の判定結果を出力する。

図４は、パターンテーブルの例を示す図である。石英基板１〜３の種別毎に、第一コーナーの第一受光器１及び第二受光器２の受光結果、第二コーナーの第一受光器１及び第二受光器２の受光結果、第三コーナーの第一受光器１及び第二受光器２の受光結果、及び第四コーナーの第一受光器１及び第二受光器２の受光結果からなる受光パターンを定義して記憶している。パターンテーブルは、石英基板種別判定部で読み取れるように構成されている。例えば、コンピュータ内の記憶領域に記憶されている。

但し、石英基板は、必ずしも所定の方向に設置されるとは限らないので、上述の受光パターンを９０度、１８０度、２７０度回転した関係（コーナー循環）の受光パターンも適合する受光パターンとしてあつかう。

図５は、コーナー循環の概念を示す図である。第一コーナーの受光結果を第二コーナーの受光結果と扱い、第二コーナーの受光結果を第三コーナーの受光結果と扱い、第三コーナーの受光結果を第四コーナーの受光結果と扱い、第四コーナーの受光結果を第一コーナーの受光結果と扱うことにより、９０度回転した関係の受光パターンとなる。

また、第一コーナーの受光結果を第三コーナーの受光結果と扱い、第二コーナーの受光結果を第四コーナーの受光結果と扱い、第三コーナーの受光結果を第一コーナーの受光結果と扱い、第四コーナーの受光結果を第二コーナーの受光結果と扱うことにより、１８０度回転した関係の受光パターンとなる。

また、第一コーナーの受光結果を第四コーナーの受光結果と扱い、第二コーナーの受光結果を第一コーナーの受光結果と扱い、第三コーナーの受光結果を第二コーナーの受光結果と扱い、第四コーナーの受光結果を第三コーナーの受光結果と扱うことにより、２７０度回転した関係の受光パターンとなる。

この例によらず、９０度、１８０度、２７０度回転した関係の受光パターンをすべてパターンテーブルで記憶するようにしてもよい。

図６は、フォトマスク用石英基板判別装置の処理フローを示す図である。各コーナーの受光結果を入力し（Ｓ６０１）、石英基板種別判定部による石英基板種別判定処理を行う（Ｓ６０２）。

図７は、石英基板種別判定の処理フローを示す図である。各コーナーの受光結果について、パターンテーブルのパターンと一致するか判定する（Ｓ７０２）。受光レベルで受光結果を入力した場合は、受光レベルが閾値を越える場合に、受光有りとして扱う。いずれかのパターンと一致する場合には（Ｓ７０３）、一致したパターンに相当する種別を出力する（Ｓ７０４）。

いずれのパターンにも一致しない場合には、前述のように順に９０度、１８０度、２７０度と回転させた関係の受光パターンについてもマッチングを行う（Ｓ７０１，Ｓ７０２）。

石英基板種別判定は、上述のように、フォトマスク用石英基板のコーナー毎のノッチを検出し、コーナー毎のノッチの有無によるパターンと比較し、一致する場合に当該パターンに対応する石英基板の種別を出力するように構成されている。この例では、特に、ノッチのタイプを区別して検出し、検出したノッチのタイプと、タイプ別のノッチの有無によるパターンを比較し、一致する場合に当該パターンに対応する石英基板の種別を出力する。

このように処理することにより、受光結果から石英基板の種別を判定することができる。

実施の形態２．
前述の例では、各コーナーに、ＬＥＤと受光器（４組）を設け、受光器の別によりコーナーを区別したが、１組のＬＥＤと受光器で、各コーナーの測定を行い、受光のタイミングの別によりコーナーを区別することもできる。この実施の形態では、ステージを９０度ずつ回転させ、その回転の都度、測定を行う形態について説明する。

図８は、実施の形態２に係るフォトマスク用石英基板判別装置の上面図である。図９は、実施の形態２に係るフォトマスク用石英基板判別装置の側面図である。制御モータ等で、回転軸８を回転させることにより、所定の角度にステージを停止させることができるように構成されている。

まず回転しない状態（０度状態）で、第一コーナーを測定し、受光結果を得る。続いて、９０度回転させて（９０度状態）、第二コーナーを測定し、受光結果を得る。次に、更に９０度回転させて（１８０度状態）、第三コーナーを測定し、受光結果を得る。最後に、更に９０度回転させて（２７０度状態）、第四コーナーを測定し、受光結果を得る。

これにより、実施の形態１と同様の受光結果を取得することができる。

実施の形態３．
本実施の形態では、１組のＬＥＤと受光器を９０度ずつ回転させ、その回転の都度、測定を行う形態について説明する。この例も、前述と同様に受光のタイミングの別によりコーナーを区別する。

図１０は、実施の形態３に係るフォトマスク用石英基板判別装置の上面図である。図１１は、実施の形態３に係るフォトマスク用石英基板判別装置の側面図である。制御モータ等で、回転軸８を回転させることにより、所定の角度にＬＥＤと受光器の設置台を停止させることができるように構成されている。

まず回転しない状態（０度状態）で、第一コーナーを測定し、受光結果を得る。続いて、９０度回転させて（９０度状態）、第二コーナーを測定し、受光結果を得る。次に、更に９０度回転させて（１８０度状態）、第三コーナーを測定し、受光結果を得る。最後に、更に９０度回転させて（２７０度状態）、第四コーナーを測定し、受光結果を得る。

これにより、実施の形態２と同様の受光結果を取得することができる。

実施の形態４．
上述の例では、反射面となるノッチの角度毎に複数の受光器を用いる例を説明したが、一つの受光器で、ノッチの別を測定することも考えられる。角度により反射強度が異なることに着目し、その差によりノッチを区別することができる。つまり、受光レベルに基づいて、ノッチのタイプを区別して検出する。

例えば、閾値Ａ以上かつ閾値Ｂ以下の場合に、石英基板１または２のノッチと判定し、閾値Ｃ以上かつ閾値Ｄ以下の場合に、石英基板３のノッチと判定することができる。各閾値は、ＬＥＤの発光レベルや設置角度等により適宜設定する。

実施の形態５．
また、ＬＥＤを２つ設けて、片方ずつ発光させ、それぞれに一つの受光器で測定することにより、ノッチの別を測定することも考えられる。ノッチの角度により、受光器に効果的に反射させるＬＥＤの位置が異なることに着目している。

例えば、第一のＬＥＤを発光させた状態で、受光した場合には、石英基板１または２のノッチと判定し、第二のＬＥＤを発光させた状態で、受光した場合には、石英基板３のノッチと判定することができる。

これにより、石英基板種別判定部は、それぞれの光源装置により別々に照射した複数の状態で、それぞれに受光器で受光した受光結果を入力し、照射した光源装置の別により、ノッチのタイプを区別して検出することができる。

実施の形態６．
また、石英基板の四隅のノッチについての加工箇所と形状と数をＬＥＤと２種類の受光器で認識することにより、石英基板の表裏の判別を行うことも可能である。

フォトマスク用石英基板判別装置の上面図である。 フォトマスク用石英基板判別装置の側面図である。 石英基板種別判定部のインターフェースを示す図である。 パターンテーブルの例を示す図である。 コーナー循環の概念を示す図である。 フォトマスク用石英基板判別装置の処理フローを示す図である。 石英基板種別判定の処理フローを示す図である。 実施の形態２に係るフォトマスク用石英基板判別装置の上面図である。 実施の形態２に係るフォトマスク用石英基板判別装置の側面図である。 実施の形態３に係るフォトマスク用石英基板判別装置の上面図である。 実施の形態３に係るフォトマスク用石英基板判別装置の側面図である。 １．５ｍｍ厚の石英基板の波長別最小透過率を示す図である。 石英基板１のノッチの加工箇所と加工数と形状を示す図である。 石英基板２のノッチの加工箇所と加工数と形状を示す図である。 石英基板３のノッチの加工箇所と加工数と形状を示す図である。 スクエアコーナータイプ（石英基板１及び石英基板２）のノッチ形状を示す図である。 ラウンドコーナータイプ（石英基板１及び石英基板２）のノッチ形状を示す図である。 石英基板３のノッチ形状を示す図である。

符号の説明

１ 石英基板、２ ノッチ、３ 位置決めピン、４ ステージ、５ ＬＥＤ、６ 受光器１、７ 受光器２、８ 回転軸。

Claims (10)

1. フォトマスク用石英基板のコーナー毎のノッチを検出し、コーナー毎のノッチの有無によるパターンと比較し、一致する場合に当該パターンに対応する石英基板の種別を出力する石英基板種別判定部を有することを特徴とするフォトマスク用石英基板判別装置。
2. 石英基板種別判定部は、ノッチのタイプを区別して検出し、検出したノッチのタイプと、タイプ別のノッチの有無によるパターンを比較し、一致する場合に当該パターンに対応する石英基板の種別を出力することを特徴とする請求項１記載のフォトマスク用石英基板判別装置。
3. フォトマスク用石英基板のコーナーを照射する光源装置と、コーナーからの反射光を受光する受光器を有し、
   石英基板種別判定部は、光源装置により照射した状態で、受光器で受光した受光結果を入力し、当該受光結果に基づいて、コーナー毎のノッチを検出することを特徴とする請求項１記載のフォトマスク用石英基板判別装置。
4. フォトマスク用石英基板のコーナーを照射する光源装置と、異なる角度でコーナーからの反射光を受光するように設置された複数の受光器を有し、
   石英基板種別判定部は、光源装置により照射した状態で、複数の受光器で受光した受光結果を入力し、受光器の別により、ノッチのタイプを区別して検出することを特徴とする請求項２記載のフォトマスク用石英基板判別装置。
5. フォトマスク用石英基板の各コーナー毎に光源装置と受光器を設置し、
   石英基板種別判定部は、受光器の別により、コーナーを区別することを特徴とする請求項３または４記載のフォトマスク用石英基板判別装置。
6. 光源装置と受光器を、フォトマスク用石英基板の各コーナーの位置に移動させ、
   石英基板種別判定部は、受光のタイミングの別により、コーナーを区別することを特徴とする請求項３または４記載のフォトマスク用石英基板判別装置。
7. フォトマスク用石英基板の各コーナーを、光源装置と受光器の位置に移動させ、
   石英基板種別判定部は、受光のタイミングの別により、コーナーを区別することを特徴とする請求項３または４記載のフォトマスク用石英基板判別装置。
8. 石英基板種別判定部は、光源装置により照射した状態で、受光器で受光した受光結果を入力し、受光レベルに基づいて、ノッチのタイプを区別して検出することを特徴とする請求項２記載のフォトマスク用石英基板判別装置。
9. フォトマスク用石英基板のコーナーを異なる角度で照射する複数の光源装置と、コーナーからの反射光を受光するように設置された受光器を有し、
   石英基板種別判定部は、それぞれの光源装置により別々に照射した複数の状態で、それぞれに受光器で受光した受光結果を入力し、照射した光源装置の別により、ノッチのタイプを区別して検出することを特徴とする請求項２記載のフォトマスク用石英基板判別装置。
10. フォトマスク用石英基板の裏面側に加工されているノッチの加工箇所と形状と数を認識し、石英基板の表裏の判別を行うことを特徴とするフォトマスク用石英基板判別装置。

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