JP2021533369A - 重力誘発誤差を減らしたフォトマスク平面度測定システム及び方法 - Google Patents

重力誘発誤差を減らしたフォトマスク平面度測定システム及び方法 Download PDF

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Abstract

本書に開示した方法は、垂直に近い第１及び第２測定姿勢におけるフォトマスク表面の第１及び第２干渉図形を記録するステップと、差マップを前記第１及び第２干渉図形の差と定めるステップとを含む。フォトマスクへの第１及び第２垂直力も前記第１及び第２測定姿勢においてそれぞれ測定される。垂直力の差が倍率を定めるのに使用され、前記倍率は前記差マップに適用されて拡大縮小された差マップを定める。前記拡大縮小された差マップを前記第１干渉図形から減算することで、重力による形状寄与が低減され補償された平面度測定値が得られる。干渉計平面度計測システムも開示される。

Description

関連出願
本出願は、２０１８年８月２日に出願された米国仮特許出願第６２／７１３８３１号の優先権の利益を主張するものであり、その内容全体を本明細書に援用する。
本開示は、光学リソグラフィーで使用されるフォトマスクに関し、特に重力誘発誤差を減らしたフォトマスク平面度測定方法に関する。
光学リソグラフィーは超小型電子装置の製造において使用されフォトマスク（レティクル）上のマスターパターンから感光性被膜を有する半導体ウェハに画像を転写するプロセスである。感光性被膜が露光されると、基板はそのパターンをウェハに永久に刻み込むか、又は露光されたパターンを別の材料で置換するよう処理される。このプロセスは最終の超小型電子装置が完成するまで何度も繰り返される。
ＥＵＶ（極紫外線）光学リソグラフィーはＥＵＶ波長（１０ｎｍ〜７０ｎｍ、例えば１３．５ｎｍ）を利用してより長い波長を用いる場合より小さいライン及びスペースのパターンを作製することでより高速な装置の製造を可能にする次世代のパターン形成プロセスである。この事はフォトマスクのパターン面の平面性の理想的な平面からのずれが３０ｎｍ未満であることを要求する。この平面性要求の故に、レティクル製造プロセスの間、フォトマスク平面性を監視し制御するために平面度干渉計が使用されるようになった。良好なプロセス制御のために、これらの干渉計はフォトマスク平面性を高精度及び高再現性で測定する必要がある。
ＥＵＶ光学リソグラフィーでは、フォトマスクは平坦なチャック上に静電的に固定され、ＥＵＶ光はパターン面により反射され全反射型ＥＵＶ光学系を使用して基板に結像される。この結像プロセスはパターン面の平面性誤差に非常に敏感である。パターン面の理想的な平面からのずれは基板上の像配置誤差を引き起こす。また、固定するプロセスはフォトマスクの裏面からパターンおもて面に平面性誤差を移送する。これは平面度干渉計がフォトマスクの両面の平面度を測定するのを必要にする。
フォトマスク平面性を測定するための現在の手法はほぼ垂直姿勢、例えば、垂直から１°と４°の間に支持されたフォトマスクにフィゾー干渉計を使用することである。フォトマスクの測定する面はその平面性が良く特徴記録された基準面の近くに保持される。コヒーレントレーザー光源は基準面と測定面両方を同時に照射して干渉図形を生成する。複数の干渉図形を生成し位相測定干渉分光法（ＰＭＩ）を実行できる。
フォトマスクが垂直向きにより近く保持されれば、重力からの影響はより小さいが、より振動に影響され易く、平面度測定の質に悪影響を及ぼし、また、フォトマスクは支持装置からより落下し易い。通常、フォトマスクは垂直から２°で測定され、平面度測定への振動の影響と重力の影響とを均衡させる。また、フォトマスクはその表面に垂直な軸に沿って９０°ずつ回転され４つの異なる向きで測定される。測定データは再調整・再結合され重力による測定誤差を更に減らすフォトマスク面の１つの測定結果を生成する。フォトマスクの表面と裏面両方を特徴記録するために、フォトマスクは平面度干渉計上に８回置かれる必要がある。
この手法は、特定の面の測定値が平均される場合、キャンセルするので、重力誘発形状の非対称部分を最小化する。不幸にも、対称部分はキャンセルせず、通常、約１０ｎｍの誤差（ほぼ実力）を測定されたフォトマスク平面度に与える。この量の残留誤差は大きく、そのため非理想的な平面度測定値となる。
モデリング及び実験データの両方が、垂直に近いフォトマスクに重力により引き起こされる形状はそのフォトマスクが測定される時の傾斜角の線形関数であることを確認した。傾斜角は本書で測定角と呼ばれる。測定角ごとに支持装置に組み込まれた力センサーからの読取値を記録する。力センサーは支持装置からフォトマスクへの重力による力の成分を測定する。
２つの異なる測定角において実行されたフォトマスクの２つの平面度測定値を引算することは、フォトマスクへの重力変化によりフォトマスクに誘発される形状変化の測定値を生成する。この形状は測定角に対して線形であるから、どんな測定角でも重力と支持器具の組み合わされた影響によるフォトマスクの変化を反映する差マップを確立できる。この差マップを対応する測定角でのマスク測定値から減算することで、重力及び支持器具からの誤差の寄与が低減された平面度測定値が得られる。
従って、一例の方法では、フォトマスクの平面度は２つの異なる測定角、例えば２°と３°（垂直から）において測定され、それら２つの平面度測定値同士を引算する。その結果が、測定角増分１°から生じる重力誤差を含む差マップである。差マップに倍率Ｓ＝２を掛けたなら、拡大縮小された差マップを測定角２°での平面度測定値から減算することで、測定角２°での平面度測定値から重力誤差を除去できる。差マップはまた、支持部材による形状誤差を含みうる。
本開示の一実施形態はフォトマスクの平面度を干渉計測する方法である。この方法は第１及び第２測定姿勢における前記フォトマスクの表面の第１及び第２干渉図形を記録し、第１及び第２垂直力Ｆ１及びＦ２を支持位置で測定するステップであって、前記第１及び第２測定姿勢は垂直力の差ΔＦ＝Ｆ２−Ｆ１を定める、ステップと、差マップを前記第１及び第２干渉図形の差と定めるステップと、垂直力の差ΔＦと第１測定姿勢における垂直力Ｆ１を使用して倍率Ｓを定め、前記倍率Ｓを前記差マップに適用して拡大縮小された差マップを定めるステップとを含む。この方法は前記拡大縮小された差マップを前記第１干渉図形から減算することで補償された平面度を定めるステップを更に含みうる。
本開示の一実施形態はフォトマスクの平面度を干渉計測する方法である。この方法は第１及び第２測定角θ１及びθ２において調整可能な支持装置により支持された前記フォトマスクの表面の第１及び第２干渉図形ＩＦ１及びＩＦ２をそれぞれ記録するステップであって、θ２＞θ１であり、θ１及びθ２はそれぞれ垂直から０．２ラジアン以内である、ステップと、前記調整可能な支持装置上の前記フォトマスクの第１及び第２垂直力Ｆ１及びＦ２を前記第１及び第２測定角θ１及びθ２においてそれぞれ測定するステップであって、力の差ΔＦ＝Ｆ２−Ｆ１である、ステップと、差マップＤＭを前記第２及び第１干渉図形ＩＦ２及びＩＦ１の差と定めるステップと、第１拡大縮小された差マップＤＭ１＝（Ｆ１／ΔＦ）・ＤＭ又は第２拡大縮小された差マップＤＭ２＝（Ｆ２／ΔＦ）・ＤＭを定めるステップと、１）前記第１干渉図形から前記第１差マップを減算する（ＣＦＭ＝ＩＦ１−ＤＭ１）こと又は２）前記第２干渉図形から前記第２差マップを減算する（ＣＦＭ＝ＩＦ２−ＤＭ２）ことで補償された平面度測定値ＣＦＭを定めるステップとを含む。
本開示の一実施形態は裏面、底端、及び上端を有するフォトマスクの平面度を測定するための干渉計測システムの支持装置である。この支持装置は前記フォトマスクの前記底端を支える２つの底部支持部材と前記フォトマスクの上端において又はその近くで前記フォトマスクを支える１つの上部支持部材とを備えた支持ベースと、前記支持ベースに機械的に取り付けられ前記干渉計測システムに対して測定姿勢に前記支持ベースを回転させるように構成された回転装置と、前記上部支持部材と機械的に連通する上部力センサーとを備え、前記少なくとも３つの支持部材は前記フォトマスクに接触することで前記フォトマスクを機械的に支えるように配置され、前記上部力センサーは前記フォトマスクから重力による前記上部支持部材への力の量を測定する。
本開示の一実施形態はフォトマスクの平面度を測定するための干渉平面度計測システムある。このシステムは本書に開示した支持組立体と、前記支持組立体の近くに動作可能に配置され前記支持組立体に対して傾斜可能な干渉計とを備える。
本開示の一実施形態はフォトマスクの平面度を測定する方法である。この方法は垂直方向に対して第１測定角θ１を有する第１測定姿勢にフォトマスクを置くステップと、前記第１測定姿勢にある前記フォトマスクの面の第１干渉図形ＩＦ１を記録するステップと、前記垂直方向に対して第２測定角θ２を有する第２測定姿勢に前記フォトマスクを移動するステップと、前記第２測定姿勢にある前記フォトマスクの前記面の第２干渉図形ＩＦ２を記録するステップと、前記第１干渉図形ＩＦ１を前記第２干渉図形ＩＦ２から減算することで差マップＤＭを計算するステップと、前記差マップＤＭに倍率Ｓを掛けることで拡大縮小された差マップＤＭθを計算するステップであって、前記倍率Ｓは前記第１測定姿勢にされた前記フォトマスクの第１測定値と前記第２測定姿勢にされた前記フォトマスクの第２測定値とから計算される、ステップとを含む。
この方法の一例では、前記第１測定値は前記第１測定角θ１の測定値であり、前記第２測定値は前記第２測定角θ２の測定値である。
また本方法の一例では、前記倍率Ｓは前記第２測定角θ２と前記第１測定角θ１の差θ２−θ１に逆比例し、例えば、Ｓ＝θ２／（θ２−θ１）又はＳ＝θ１／（θ２−θ１）。
また本方法の一例では、前記第１測定値は前記第１測定姿勢に置かれた前記フォトマスクの第１位置での垂直力Ｆ１の測定値であり、前記第２測定値は前記第２測定姿勢に置かれた前記フォトマスクの第２位置での垂直力Ｆ２の測定値である。
また本方法の一例では、前記倍率Ｓは前記第２測定姿勢での前記垂直力Ｆ２と前記第１測定姿勢での前記垂直力Ｆ１の差Ｆ２−Ｆ１に逆比例し、例えば、Ｓ＝Ｆ２／（Ｆ２−Ｆ１）又はＳ＝Ｆ１／（Ｆ２−Ｆ１）。
また本方法の一例では、前記第１位置は前記第２位置と同じである。
本方法の別の例は、前記拡大縮小された差マップＤＭθを前記第１干渉図形ＩＦ１から減算するステップを含む。また、この例では、倍率Ｓ＝θ１／（θ２−θ１）又はＳ＝Ｆ１／（Ｆ２−Ｆ１）。
本書に開示したシステム及び方法は任意のタイプのフォトマスクに適用でき、特にＥＵＶフォトマスクに、ＥＵＶフォトマスクはウェハ上の感光材料（フォトレジスト）への適切な画像転写を得るために高度の平面度を必要とするので有用である。
追加の特徴と利点が下記の詳細な説明において記述され、その説明から当業者にとって明白となるか、又は下記の説明、請求項、及び添付図面に記載した実施形態を実施することにより認識されるであろう。上記概要説明と下記の詳細な説明の両方とも、単に例示であり、請求項の特質及び特性を理解するための概観又は枠組みを提供するよう意図されていることは理解されるべきである。
添付図面は更なる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ一部をなしている。図面は１つ以上の実施形態を例示し、詳細な説明と共に様々な実施形態の原理と動作を説明する。即ち、本開示は添付図と併せて下記の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。
一例のフォトマスクの上面俯瞰図であり、上面上のパターンの例を示すクローズアップ挿入図を含む。 フォトマスクの平面度を測定するのに使用される一例の干渉計平面度測定システムの概略図であり、フォトマスク載せるために使用される水平姿勢にある支持装置が示されている。 図２Ａと類似するが、測定角θにより定められるほぼ垂直姿勢のフォトマスクを示し、フォトマスクのおもて面の平面度を測定するのに使用される干渉図形を得るシステムを通る測定光の光路を示す。 ほぼ垂直姿勢の支持装置により２つの底部支持部材及び１つの上部支持部材を使用して支持されたフォトマスクの正面図である。 上部及び底部支持部材を使用してほぼ垂直姿勢にフォトマスクを支持する支持装置の側面図である。 支持装置及びその上に支持されたフォトマスクのクローズアップ側断面図であり、支持部材へのフォトマスクの上部力及び底部力を測定する支持部材の力センサーとコントローラへの上部及び底部力信号の送信とを示し、離れて立った構成の支持装置を示す。 支持装置及びその上に支持されたフォトマスクのクローズアップ側断面図であり、支持部材へのフォトマスクの上部力及び底部力を測定する支持部材の力センサーとコントローラへの上部及び底部力信号の送信とを示し、力測定構成を示す。
添付の図面に例が示された本開示の様々な実施形態を詳細に記述する。可能ならいつでも、同じ又は類似の部品を指すために同じ又は類似の符号を全図面に亘って使用する。図面は必ずしも原寸に比例しておらず、本開示の重要な態様を例示するために図面が簡略化されていることを当業者は認識するであろう。
下に明記した請求項はこの詳細な説明に取り込まれその一部を成す。
上面、底面、側面、水平、垂直などの相対的用語は便宜と説明のし易さのために使用され、そうでないと指定されない限り、方向又は向きに関して限定するように意図されていない。
デカルト座標が基準のために幾つかの図で示されているが、方向又は向きに関して限定するように意図されていない。重力の方向は垂直方向Ｖと理解され、−ｙ方向に一致し、水平面はｘ‐ｚ平面である。
下記の測定角に関する用語「ほぼ垂直」は垂直から１１．４６°（０．２ラジアン）以内を意味する。
本書で使用する用語「第１測定姿勢」及び「第２測定姿勢」又は「第１測定角」及び「第２測定角」は、本書に開示した方法を実行する又は本書に開示したシステムを調整する時、測定姿勢又は測定角の特定の時間的又は空間的順番を示唆するように意図されていない、従って、例えば、フォトマスクを第１測定角（姿勢）に設定することはフォトマスクを第２測定角（姿勢）に設定した後に実行されうる。用語「第１」及び「第２」はこの文脈で、考慮している測定角（姿勢）が異なることを示すために使用され、「１つの測定角（姿勢）」及び「別の測定角（姿勢）」と言うのと同意である。
フォトマスク
図１は一例のフォトマスク１０の上面俯瞰図である。フォトマスク１０は上面１２、裏面１４、上端１６、底端１８、及び互いに反対側の縁２０を有する。フォトマスク１０はまた、長さＬ、幅Ｗ、厚みＴＨ、及び上面１２に垂直な中心軸ＡＭを有する。上面１２及び裏面１４は互いに概ね平行であり平らに磨かれている。上端１６及び底端１８は、互いに反対側の縁２０と同様に互いに平行である。従って、一例ではフォトマスク１０は矩形立方形形状を有する。一例のフォトマスク１０は６”×６”×０．１２０”又は０．２５０”（１５．２４ｃｍ×１５．２４ｃｍ×０．３０４８又は０．６３５ｃｍ）又は５”×５”×０．０９０”（１２．７ｃｍ×１２．７ｃｍ×０．２２８６ｃｍ） 又は３”×５”×０．０９０”（７．６２ｃｍ×１２．７ｃｍ×０．２２８６ｃｍ）のＬ×Ｗ×ＴＨ寸法を有する。本書に記載のシステム及び方法は様々な寸法を有するフォトマスク１０に適用されうる。
上面１２は、クローズアップ挿入図に示すように複数の特徴２５でパターン付けされうる。ＥＵＶフォトマスクの例では、特徴２５はＥＵＶ波長（例えば、１３．５ｎｍ）の光を吸収し、一方、フォトマスクの上面１２は反射する。一例では、ＥＵＶフォトマスクは上面１２上に多層反射薄膜積層（不図示）を形成する、例えばフォトマスク基板上に４０〜５０個のモリブデン（Ｍｏ）及びシリコン（Ｓｉ）の交互の層を形成することで反射性にされる。低熱膨張材料（例えば、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス）が望ましいフォトマスク基板材料である。下記の説明で、フォトマスク１０は例示と記述のし易さのために単一の基板として取り扱われる。なお、上面１２上に反射層を有するが反射薄膜積層上に特徴２５をまだ有していないフォトマスク１０はブランクフォトマスクと呼ばれ、反射薄膜積層上に特徴２５を有するフォトマスクはパターン付きフォトマスクと呼ばれる。反射層を持たない基板だけから成るフォトマスク１０はフォトマスク基板と呼ばれる。本書に開示したシステム及び方法はパターン付きフォトマスクだけでなくブランクフォトマスク又はフォトマスク基板にも、またフォトマスク基板とパターン付きフォトマスクの間のフォトマスク形成ステップのいずれにおいても使用されうる。そうでないと指定されない限り、追加の形容句のない用語「フォトマスク」はフォトマスク基板、ブランクフォトマスク、又はパターン付きフォトマスクのいずれかを指す。
平面度測定システム
図２Ａはフォトマスク１０の平面度を測定するのに使用される一例の平面度測定システム（「システム」）４０の概略図である。
システム４０は干渉計５０、例えばフィゾー干渉計を備える。フィゾー干渉計を使用する一例のマスク平面度測定システムは米国コーニングトロペル社製ＵｌｔｒａＦｌａｔ（商標）２００マスクシステムである。
一例の干渉計５０は中心軸（「干渉計軸」）Ａ１と開口５４を有する前端５２とを有する。干渉計５０は下記で説明するように傾斜角可変である。干渉計５０はまた、干渉計軸Ａ１に沿って順にレーザー光源６０（例えば、レーザーダイオード）、焦束レンズ組立体６４、第２軸Ａ２を形成するビームスプリッター６８、コリメーターレンズ７０、及び基準面７４を有する基準要素７２を備える。干渉計５０はまた、第２軸Ａ２に沿ってＣＣＤ画像センサーなどの光検出器８０を備える。代表的な光検出器は４メガ画素（ＭＰ）のＣＣＤカメラである。ビームスプリッター６８と光検出器８０の間に配置された結像レンズは第２軸Ａ２に沿って示されていない。干渉計５０の他の構成を効果的に使用でき、示されたフィゾー構成は非限定の例としてであり、例示と記述のし易さのためである。
干渉計５０の光検出器８０はコントローラ９０に操作可能に接続される。一例では、コントローラ９０は、コントローラに本書に開示された平面度測定方法を実行させる命令群を記憶するための持続性コンピュータ読取可能媒体を有して構成されたプログラマブルコンピュータから成る。
本システム４０はまた、フォトマスク１０を操作可能に支持するように構成された調整可能支持装置１００を備える。支持装置１００は上面１１２、上端１１６、及び底端１１８を有する支持ベース１１０を備える。支持装置１００の上面１１２はマスク支持部材１２６を含み、特定の例では２つの隔てられた底部マスク支持部材１２６Ｂと上部マスク支持部材１２６Ｔとを含む（図３Ａ参照）。各支持部材１２６はフォトマスク１０を支持位置で支持する。３つのマスク支持部材１２６及び３つの支持位置が通常望ましいが、より多くのマスク支持部材及び支持位置も使用されうる。マスク支持部材はフォトマスク１０の裏面１４との接触を制限し汚染と有り得る損傷を避けるように設計されている。
支持装置１００はまた、支持ベース１１０の底端１１８に動作可能に取り付けられ、ベース（及びその上に操作可能に支持されたフォトマスク）を図２Ａに示す水平（載せる）姿勢（ｘ‐ｚ平面）と垂直（通常測定）姿勢（ｘ‐ｙ平面）又は図２Ｂに示す平面度測定時の選択したほぼ垂直姿勢の間で回転させるように構成された回転装置１５０を備える。測定角θは垂直（ｘ‐ｙ平面）と支持ベース１１０の面１１２又はフォトマスク１０のおもて面１２の間の角として定義される。回転装置１５０はまた、コントローラ９０に操作可能に（例えば、電気的に）接続され、コントローラ９０は回転装置の動作を制御し回転装置制御信号ＳＲＤを介して支持ベース１１０（及び、従って、その上に支持されたフォトマスク１０）を選択した測定角θに設定するように構成される。一例では、測定角θ≦０．２ラジアンである。
一例では、システム４０は平面度測定への振動の悪影響を低減又は取り除く防振装置５８を含む干渉計支持構造体５６を備える。
図２Ｂに示し上述したように、干渉計５０は傾斜角可変で、即ち、小さい角度（通常、水平から２°）で傾斜し、干渉計軸Ａ１がｘ‐ｚ平面に対して、例えば２°傾斜するように構成される。回転装置１５０はフォトマスク１０を２つの名目姿勢間、載せる姿勢及び通常測定姿勢間を移動させるのに使用される。通常測定姿勢にある場合、フォトマスク１０は干渉計５０の基準面７４に平行である。重力Ｇの方向に対してフォトマスクの傾きを変えるために、干渉計５０を傾斜させる（例えば、２、３度）とフォトマスク１０と基準面７４が共に動く。一例では、これは、干渉計支持構造体５６の傾きを変えることで、及び／又は防振装置５８を調整することで達成される。基準面７４の平面性は重力によって影響されず、重力により引き起こされる変化はフォトマスク１０に限定されると想定する。一例では、基準面７４を含む基準要素７２は重力により引き起こされる基準面平面度への大きな変化を防ぐのに十分厚く作られる。
図３Ａはほぼ垂直姿勢の支持装置１００の正面図、図３Ｂは側面図であり、フォトマスク１０が測定角θに底部マスク支持部材１２６Ｂ及び上部マスク支持部材１２６Ｔによって支持される仕方を示す。図４Ａ及び４Ｂは支持装置１００及びその上に支持されたフォトマスク１０のクローズアップ側断面図である。図４Ａは離れて立った構成の支持装置１００を示し、図４Ｂは下記に説明する力測定構成の支持装置を示す。図４Ａ及び図４Ｂでは、重力の方向はＧとラベル付けされた実線黒矢印により表され、−ｙ方向である。
図４Ａ及び４Ｂを参照すると、本書に開示された方法の幾つかで１つだけの力測定値が使用されるので、少なくとも１つの支持部材１２６は力センサー１２８を備える。図４Ａ及び４Ｂに示した例では、上部支持部材１２６Ｔは上部力センサー１２８Ｔを有し、各底部支持部材１２６Ｂは底部力センサー１２８Ｂを有する。各力センサー１２８はコントローラ９０に電気的に接続され、検知した力の量を表す電気的力信号を生成する。異なる支持部材１２６での複数の力測定値は測定冗長性を提供するため及び／又は測定精度向上のために使用されうる。
幾つかの場合、力センサー１２８に係合することなくフォトマスク１０を測定姿勢に設定することは有利である。例えば、力測定は、平面度測定が干渉計５０で行われているのと同時に行われる必要はない。また、支持装置１００が測定姿勢に移動した時に力センサー１２８を較正するのが便利でありうる。従って、図４Ａに示した実施形態では、支持装置１００は離れて立った構成で動作するように構成され、この構成では力センサー１２８は支持部材１２６と係合していない。離れて立った構成では、力センサー１２８は支持部材１２６に対して引っ込められうる。図３Ｂを再び参照すると、支持ベース１１０は、支持部材１２６が取り付けられ、少し動いて（例えば、フォトマスク中心軸ＡＭの方向に）マスク支持部材１２６をそれぞれの力センサー１２８から機械的に非接続にしうる可動部分１２２（破線輪郭で示す）を有しうる。別の実施形態では、力センサー１２８は、少し動いて力センサーと支持部材間を機械的に非接続にし、離れて立った構成を定めうる可動台１３０上に支持されうる。
図４Ｂは、力センサー１２８が支持部材１２６と係合する力測定姿勢にあるフォトマスク１０を示す。この構成では、上部力センサー１２８Ｔは上部力ＦＴを測定し、上部力を表す上部力信号ＳＦＴを生成し、一方、底部力センサー１２８Ｂは底部力ＦＢを測定し、底部力を表す底部力信号ＳＦＢを生成する。適切な量の測定感度を有する力センサー１２８の種類の例は当技術分野で既知の屈曲力センサー及び引張力センサーを含む。上述したように、一例では、１つだけの力センサー（例えば、上部力センサー１２８Ｔ）が力測定値を得るために使用される。
平面度測定方法
モデリング及び実験データの両方が、フォトマスク形状誤差の重力成分は平面度測定時に通常使用される測定角範囲（例えば、θ＜１０°、また一例では、１°と５°の間）に亘って測定角θの線形関数であることを確認した。従って、本書で開示された平面度測定方法は、通常２つの異なる測定角θにより規定される２つの異なる測定姿勢での平面度測定及び力測定を行うことと、２つの平面度測定値及び２つの力測定値を使って平面度測定値の重力成分と支持部材１２６により規定される特定の装着構成による平面度測定誤差とを除去又は低減することとを含む。
フォトマスク１０の平面度を測定する方法は、図２Ａに示すようにフォトマスク１０を支持装置１００の支持部材１２６上に載せることを含む。支持装置１００の回転装置１５０は、コントローラ９０によって支持装置にフォトマスク１０を第１測定角θ＝θ１に設定させる第１回転装置制御信号ＳＲＤを介して作動される。一例では、θ１＝２°である。
フォトマスク１０のおもて面１２の平面度の干渉計測はシステム４０及びその干渉計５０を使用して行われる。これは光源６０を光６２を放出するように作動させることを含む。光６２は焦束レンズ組立体６４により拡大されて光を平行光にするコリメーターレンズ７０に進む。平行光６２は基準部材７２（基準面７４を含む）を通過し開口５４を通ってフォトマスク１０のおもて面１２に到達する。フォトマスク１０のおもて面１２は平行光６２を反射し開口５４を通って反射光６２Ｒとして戻す。反射光６２Ｒは基準部材７２（基準面７４を含む）を通ってビームスプリッター６８によって方向を変えられ光検出器８０上に結像され、光検出器は検出された光を第１デジタル画像又は第１干渉図形ＩＦ１として表す電気的光検出器信号ＳＰＤを生成する。電気的光検出器信号ＳＰＤはコントローラ９０に送信され、コントローラは信号処理（例えば、フィルタリング）を実行し、第１測定角θ１に関連付けて取得した第１干渉図形ＩＦ１を記憶しうる。一例では、第１干渉図形ＩＦ１は異なる名目位相オフセットで計測された複数の干渉計測値（例えば、２つ超、より好ましくは１２個と６０個の間）を組み合わせることで形成されうる。
フォトマスク１０が第１測定角θ１にある時、上部及び底部力センサー１２８Ｔ及び１２８Ｂは、上部及び底部マスク支持部材１２６Ｔ及び１２６Ｂに押し当たるフォトマスク１０の上部及び底部力ＦＴ１及びＦＢ１の第１量をそれぞれ測定する。約３００グラムの重さのフォトマスク１０の場合、上部及び底部力ＦＴ１及びＦＢ１は測定角θ１＝２°では約６グラム及び約２グラムでありうる。
第１上部及び底部力ＦＴ１及びＦＢ１は上部及び底部力センサー１２８Ｔ及び１２８Ｂによりそれぞれ検出され、第１上部及び底部力信号ＳＦＴ１及びＳＦＢ１を生成し、コントローラ９０に送信され、第１干渉図形ＩＦ１を生成するフォトマスク１０の第１測定値と関連付けられる。
従って、第１測定角θ１での第１測定データ組みＤＳ１は、第１干渉図形ＩＦ１及び力ＦＴ１及びＦＢ１の第１の量を含む。このデータ組みＤＳ１は省略表記でＤＳ１＝｛ＩＦ１，ＦＴ１，ＦＢ１｝と表され、コントローラ９０に記憶されうる。なお、１つの上部支持部材１２６Ｔ及び２つの底部支持部材１２６Ｂを使用するこの一例の支持装置構成では、各測定角θについて１つの第１上部力信号ＳＦＴ及び２つの第１底部力信号ＳＦＢが存在する。
力センサー１２８はフォトマスク面に垂直な重力の成分、即ち、垂直力だけを測定するように設計されている。マスク支持装置１００がＸ‐Ｙ平面に対してθ＝０°にされたなら、フォトマスク面に垂直な重力成分は名目上ゼロである力に減少する。小さいがゼロでない測定角θの場合、測定された力は測定角に対して線形であろう。測定された力とフォトマスク面上の予想される重力誘発形状両方が角に対して線形であるので、フォトマスク支持装置１００の測定角θを測定することは必要でない。しかし、傾斜角可変の干渉計支持構造体５６の動作及び／又は防振装置５８を調整することで、少なくとも近似の測定角θを知りうる。本書で言及する異なる測定角は、異なる平面度測定条件を区別する便利なやり方である。
第１平面度測定が完了し第１データ組みＤＳ１が確立されコントローラ９０に記憶されると、防振装置５８又は支持構造体５６はフォトマスク１０を第１測定角θ１と異なる第２測定角θ＝θ２により規定される第２測定姿勢に設定するように調整されうる。一例では、第２測定角θ２＝３°。
フォトマスク１０のおもて面１２の平面度の第２干渉計測が上述したシステム４０を使用して第２測定角θ２で行われ、第２データ組みＤＳ２＝｛ＩＦ２，ＦＴ２，ＦＢ２｝を得る。ＩＦ２は第２干渉図形であり、ＦＴ２及びＦＢ２は、上部及び底部支持部材１２６Ｔ及び１２６Ｂの上部及び底部力センサー１２８Ｔ及び１２８Ｂによりそれぞれ測定された上部及び底部力の第２の量である。もし１つの上部力センサー（例えば、１２８Ｔ）だけが力を測定するのに使用されるなら、第１及び第２データ組みはＤＳ１＝｛ＩＦ１，Ｆ１｝及びＤＳ２＝｛ＩＦ２，Ｆ２｝となり、力センサーは１つだけなので「Ｔ」又は「Ｂ」が力符号から省かれる。第１干渉図形ＩＦ１と同様に、一例では第２干渉図形ＩＦ２は、異なる名目位相オフセットで計測された複数の干渉計測値（例えば、２つ超、より好ましくは１２個と６０個の間）を組み合わせることで形成されうる。
次に、２つの干渉図形の差マップＤＭ、例えばＤＭ＝ＩＦ２−ＩＦ１が計算される。差マップＤＭは重力たわみ、即ち、測定角θの変化Δθ＝θ２−θ１によるフォトマスクにかかる重力の量の変化からフォトマスク１０に引き起こされる形状変化の測定値を表す画像である。差マップはまた、支持装置１００の構成からのどんな形状誘発誤差も含む。
重力による平面度測定値（即ち、フォトマスク形状）への効果は測定姿勢（測定角θ）に対して線形であるので、差マップＤＭは倍率Ｓにより拡大縮小され、拡大縮小された差マップ（Ｓ・ＤＭ）が第１又は第２測定角θ１又はθ２で測定された第１又は第２干渉図形ＩＦ１又はＩＦ２への重力の寄与と一致する。拡大縮小された差マップＳ・ＤＭはＤＭθで表記され、選択された測定角θに拡大縮小されていることを示す。ｉ番目の測定角θｉの場合、倍率Ｓｉ＝ＦＴｉ／ΔＦであり、ΔＦは２つの測定角θ２及びθ１間の測定された力の差である。拡大縮小された差マップＤＭθは、差マップが拡大縮小された特定の干渉図形と同じ測定角を有すると言われている。単一の力センサー実施形態の場合、ΔＦ＝Ｆ２−Ｆ１である。複数の力センサー１２８を使用する場合、センサーからの力測定値を平均し力Ｆ１及びＦ２を算出しうる。
例えば、差マップＤＭが測定角漸増変化Δθ＝１°の場合、倍率Ｓ＝ＦＴ１／ΔＦ＝２を使用することは拡大縮小された差マップＤＭθ＝Ｓ・ＤＭ＝２・ＤＭを提供し、第１測定角θ１＝２°及び第１干渉図形ＩＦ１に対応する。同様に、倍率Ｓ＝ＦＴ２／ΔＦ＝３を使用することは拡大縮小された差マップＤＭθ＝Ｓ・ＤＭ＝３・ＤＭを提供し、第２測定角θ２＝３°及び第２干渉図形ＩＦ２に対応する。これら２つの異なる倍率Ｓはまた、第１倍率と第２倍率とそれぞれ呼ばれ、便宜のため、Ｓ１とＳ２でそれぞれ表記されうる。
倍率Ｓは第２測定角θ２と第１測定角θ１の差θ２−θ１に逆比例することに注意されたい。従って、一例では、倍率Ｓは測定角を使って定義されうる、即ち、Ｓ＝θ２／（θ２−θ１）又はＳ＝θ１／（θ２−θ１）。
拡大縮小された差マップＤＭθが確立されると、その差マップは対応する干渉図形ＩＦθ（即ち、差マップがそれに拡大縮小された測定角を有する干渉図形）から減算され、補償された平面度測定値ＣＦＭを提供する、即ち、
ＣＦＭ＝ＩＦθ−ＤＭθ
補償された平面度測定値は、重力効果及び支持装置１００による寄与が最小であるフォトマスク１０の平面度マップである。一例では、ＣＦＭ＝ＩＦ１−２・ＤＭ（測定角θ＝θ１＝２°）であり、別の例では、ＣＦＭ＝ＩＦ２−３・ＤＭ（測定角θ＝θ２＝３°）である。一例では、各測定角θに１つで、２つの補償された平面度測定値ＣＦＭが計算され、結果が平均されうる。別の例では、３つ以上の測定角θで測定が行われ、３つ以上の補償された平面度測定値ＣＦＭが計算され、それらの結果の２つ以上が平均されうる。補償された平面度測定値ＣＦＭは表面の平面度に基づいてフォトマスクを分類するのに使用されうる。例えば、ある用途はある表面平面度仕様を満たすフォトマスクを要求することがあり、フォトマスクの補償された平面度測定値ＣＦＭはフォトマスクがその仕様を満たすか否かを判断するのに使用されうる。その仕様を満たすフォトマスクはその用途用に選択され、仕様を満たさないフォトマスクはその用途では拒絶されうる。補償された平面度測定値ＣＦＭはフォトマスクを分類するために拡大縮小された差マップＤＭの使用を含む。
利点
本書に記載したフォトマスク１０の平面度測定システム及び方法は、従来のフォトマスク平面度測定方法と比べて少なくとも次の利点を有する。
第１の利点は、フォトマスクの異なる回転角への中心軸ＡＭの周りの回転は必要ないので、増加した測定処理量である。一例では、測定処理量は２×と３×の間の倍率だけ増加する。
第２の利点はフォトマスクを汚染及び／又は損傷のリスクに曝す複数のフォトマスク取扱いステップが削除されることである。フォトマスクの異なる測定角θへの移動はフォトマスクを支持装置から取り外すことを要求しない。
第３の利点は残留測定誤差を引き起こす重力たわみの対称成分は低減又は除去されうることである。
第４の利点は本測定方法は異なるフォトマスク間の違い、例えば幾何学的違いと重力により引き起こされる誤形状に影響しうる異なる平面度形状とを識別する。
本開示の態様１は
支持位置で支持されたフォトマスクの平面度を干渉計測する方法であって、
第１及び第２測定姿勢における前記フォトマスクの表面の第１及び第２干渉図形を記録し、第１及び第２垂直力Ｆ１及びＦ２を前記支持位置で測定するステップであって、前記第１及び第２測定姿勢は垂直力の差ΔＦ＝Ｆ２−Ｆ１を定める、ステップと、
差マップを前記第１及び第２干渉図形の差と定めるステップと、
垂直力の差ΔＦと第１測定姿勢における垂直力Ｆ１を使用して倍率Ｓを定め、前記倍率Ｓを前記差マップに適用して拡大縮小された差マップを定めるステップと
を含む方法。
本開示の態様２は
前記拡大縮小された差マップを前記第１干渉図形から減算することで補償された平面度を定めるステップを更に含む態様１記載の方法。
本開示の態様３は
前記フォトマスクは極紫外線（ＥＵＶ）フォトマスクから成る、態様１又は２記載の方法。
本開示の態様４は
前記フォトマスクはパターン付きフォトマスクである、態様１〜３のいずれかに記載の方法。
本開示の態様５は
前記第１及び第２干渉図形の記録はフィゾー干渉計を使用して実行される、態様１〜４のいずれかに記載の方法。
本開示の態様６は
前記フィゾー干渉計を前記第１及び第２測定姿勢を定める第１及び第２測定角θ１及びθ２の間で調整するステップを更に含む態様５記載の方法。
本開示の態様７は
前記第１及び第２測定角θ１及びθ２は１°と５°の間である、態様６記載の方法。
本開示の態様８は
前記フォトマスクは、前記フォトマスクに３つの支持位置を提供するように構成された３つの支持部材を備える調整可能な支持装置により支持される、態様１〜７のいずれかに記載の方法。
本開示の態様９は
前記調整可能な支持装置は前記フォトマスクを離れて立った構成に置くように構成される、態様８記載の方法。
本開示の態様１０は
前記第１及び第２干渉図形の記録は前記離れて立った構成で実行される、態様９記載の方法。
本開示の態様１１は
前記第１測定姿勢における第１複数の干渉図形を記録し、前記第１複数の干渉図形を結合して前記第１干渉図形を形成するステップと、
前記第２測定姿勢における第２複数の干渉図形を記録し、前記第２複数の干渉図形を結合して前記第２干渉図形を形成するステップと
を更に含む態様１〜１０のいずれかに記載の方法。
本開示の態様１２は
前記第１複数の干渉図形は１２個と６０個の間の干渉図形からなり、前記第２複数の干渉図形は１２個と６０個の間の干渉図形からなる、態様１１記載の方法。
本開示の態様１３は
前記フォトマスクを前記拡大縮小された差マップに基づいて分類するステップを更に含む態様１〜１２のいずれかに記載の方法。
本開示の態様１４は
フォトマスクの平面度を干渉計測する方法であって、
第１及び第２測定角θ１及びθ２において調整可能な支持装置により支持された前記フォトマスクの表面の第１及び第２干渉図形ＩＦ１及びＩＦ２をそれぞれ記録するステップであって、θ２＞θ１であり、θ１及びθ２はそれぞれ垂直から１１．４６°以内である、ステップと、
前記調整可能な支持装置上の前記フォトマスクの第１及び第２垂直力Ｆ１及びＦ２を前記第１及び第２測定角θ１及びθ２においてそれぞれ測定するステップであって、力の差ΔＦ＝Ｆ２−Ｆ１である、ステップと、
差マップＤＭ＝ＩＦ２−ＩＦ１を前記第２及び第１干渉図形ＩＦ２及びＩＦ１の差と定めるステップと、
第１拡大縮小された差マップＤＭ１＝（Ｆ１／ΔＦ）・ＤＭ又は第２拡大縮小された差マップＤＭ２＝（Ｆ２／ΔＦ）・ＤＭを定めるステップと、
前記第１干渉図形から前記第１差マップを減算する（ＣＦＭ＝ＩＦ１−ＤＭ１）こと又は前記第２干渉図形から前記第２差マップを減算する（ＣＦＭ＝ＩＦ２−ＤＭ２）ことで補償された平面度測定値ＣＦＭを定めるステップと
を含む方法。
本開示の態様１５は
前記フォトマスクは極紫外線（ＥＵＶ）フォトマスクから成る、態様１４記載の方法。
本開示の態様１６は
前記フォトマスクはパターン付きフォトマスクである、態様１４又は１５記載の方法。
本開示の態様１７は
前記第１及び第２干渉図形の記録はフィゾー干渉計を使用して実行される、態様１４〜１６のいずれかに記載の方法。
本開示の態様１８は
前記フィゾー干渉計は前記第１及び第２測定角θ１及びθ２を定めるように調整可能である、態様１７記載の方法。
本開示の態様１９は
前記フォトマスクを２つの底部支持部材及び１つの上部支持部材を備える支持装置上に支持するステップであって、前記上部支持部材は力センサーに動作可能に接続されている、ステップと、
前記第１及び第２垂直力Ｆ１及びＦ２を前記力センサーを使用して測定するステップとを更に含む態様１４〜１８のいずれかに記載の方法。
本開示の態様２０は
前記フォトマスクは裏面を有し、前記調整可能な支持装置は前記フォトマスクに３つの支持位置を提供するように構成された３つの支持部材を備える、態様１９記載の方法。
本開示の態様２１は
前記調整可能な支持装置は前記フォトマスクを離れて立った構成に置くように構成される、態様１４〜２０のいずれかに記載の方法。
本開示の態様２２は
前記第１及び第２干渉図形の記録は前記離れて立った構成で実行される、態様２１記載の方法。
本開示の態様２３は
前記測定角θ１及びθ２は１°と５°の間である、態様１４〜２２のいずれかに記載の方法。
本開示の態様２４は
前記第１干渉図形ＩＦ１は複数の記録された第１干渉図形を結合することで形成され、
前記第２干渉図形ＩＦ２は複数の記録された第２干渉図形を結合することで形成される、態様１４〜２３のいずれかに記載の方法。
本開示の態様２５は
前記複数の記録された第１干渉図形は１２個と６０個の間の第１干渉図形からなり、前記複数の記録された第２干渉図形は１２個と６０個の間の第２干渉図形からなる、態様２４記載の方法。
本開示の態様２６は
前記フォトマスクを前記拡大縮小された差マップに基づいて分類するステップを更に含む態様１〜２５のいずれかに記載の方法。
本開示の態様２７は
裏面、底端、及び上端を有するフォトマスクの平面度を測定するための干渉計測システムの支持装置であって、
前記フォトマスクの前記底端を支える２つの底部支持部材と前記フォトマスクの上端において又はその近くで前記フォトマスクを支える１つの上部支持部材とを含む少なくとも３つの支持部材を備えた支持ベースと、
前記支持ベースに機械的に取り付けられ前記干渉計測システムに対して測定姿勢に前記支持ベースを回転させるように構成された回転装置と、
前記上部支持部材と機械的に連通する上部力センサーと
を備え、
前記少なくとも３つの支持部材は前記フォトマスクに接触することで前記フォトマスクを機械的に支えるように配置され、前記上部力センサーは前記フォトマスクから重力による前記上部支持部材への力の量を測定する、支持装置。
本開示の態様２８は
前記上部力センサーは屈曲力センサー又は引張力センサーから成る、態様２７記載の支持装置。
本開示の態様２９は
前記２つの底部支持部材とそれぞれ機械的に連通する２つの底部力センサーを更に備える態様２７又は２８記載の支持装置。
本開示の態様３０は
前記支持ベースは一端を有し、前記回転装置は前記支持ベースの前記端に又はその近くに位置する、態様２７〜２９のいずれかに記載の支持装置。
本開示の態様３１は
フォトマスクの平面度を測定するための干渉平面度計測システムあって、
態様２７記載の支持装置と、
前記支持装置の近くに動作可能に配置され前記支持装置に対して傾斜可能な干渉計と
を備える干渉平面度計測システム。
本開示の態様３２は
前記干渉計はフィゾー干渉計から成る、態様３１記載の干渉計測システム。
本開示の態様３３は
前記支持装置は前記フォトマスクを離れて立った構成と力測定構成の間を移動させるように構成される、態様３１又は３２記載の干渉計測システム。
本開示の態様３４は
フォトマスクの平面度を測定する方法であって、
垂直方向に対して第１測定角θ１を有する第１測定姿勢にフォトマスクを置くステップと、
前記第１測定姿勢にある前記フォトマスクの面の第１干渉図形ＩＦ１を記録するステップと、
前記垂直方向に対して第２測定角θ２を有する第２測定姿勢に前記フォトマスクを移動するステップと、
前記第２測定姿勢にある前記フォトマスクの前記面の第２干渉図形ＩＦ２を記録するステップと、
前記第１干渉図形ＩＦ１を前記第２干渉図形ＩＦ２から減算することで差マップＤＭを計算するステップと、
前記差マップＤＭに倍率Ｓを掛けることで拡大縮小された差マップＤＭθを計算するステップであって、前記倍率Ｓは前記第１測定姿勢にされた前記フォトマスクの第１測定値と前記第２測定姿勢にされた前記フォトマスクの第２測定値とから計算されるステップと
を含む方法。
本開示の態様３５は
前記第１測定値は前記第１測定角θ１の測定値であり、前記第２測定値は前記第２測定角θ２の測定値である、態様３４記載の方法。
本開示の態様３６は
前記倍率Ｓは前記第２測定角θ２と前記第１測定角θ１の差θ２−θ１に逆比例する、態様３４又は３５記載の方法。
本開示の態様３７は
前記倍率Ｓ＝θ１／（θ２−θ１）である、態様３６記載の方法。
本開示の態様３８は
前記第１測定値は前記第１測定姿勢に置かれた前記フォトマスクの第１位置での垂直力Ｆ１の測定値であり、前記第２測定値は前記第２測定姿勢に置かれた前記フォトマスクの第２位置での垂直力Ｆ２の測定値である、態様３４記載の方法。
本開示の態様３９は
前記倍率Ｓは前記第２測定姿勢での前記垂直力Ｆ２と前記第１測定姿勢での前記垂直力Ｆ１の差Ｆ２−Ｆ１に逆比例する、態様３８記載の方法。
本開示の態様４０は
前記倍率Ｓ＝Ｆ１／（Ｆ２−Ｆ１）である、態様３９記載の方法。
本開示の態様４１は
前記第１位置は前記第２位置と同じである、態様３８〜４０のいずれかに記載の方法。
本開示の態様４２は
前記拡大縮小された差マップＤＭθを前記第１干渉図形ＩＦ１から減算するステップを更に含む態様３４〜４１のいずれかに記載の方法。
添付の請求項に規定された本開示の要旨と範囲から逸脱することなく、様々な部分変更が本書に記載した開示の好適な実施形態にされうることは当業者には明らかであろう。従って、本開示は、それらの部分変更及び変形が添付の請求項及びそれらの等価物の範囲内に入る場合、それらを包含する。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態１
支持位置で支持されたフォトマスクの平面度を干渉計測する方法であって、
第１及び第２測定姿勢における前記フォトマスクの表面の第１及び第２干渉図形を記録し、第１及び第２垂直力Ｆ１及びＦ２を前記支持位置で測定するステップであって、前記第１及び第２測定姿勢は垂直力の差ΔＦ＝Ｆ２−Ｆ１を定める、ステップと、
差マップを前記第１及び第２干渉図形の差と定めるステップと、
垂直力の差ΔＦと第１測定姿勢における垂直力Ｆ１を使用して倍率Ｓを定め、前記倍率Ｓを前記差マップに適用して拡大縮小された差マップを定めるステップと
を含む方法。
実施形態２
前記拡大縮小された差マップを前記第１干渉図形から減算することで補償された平面度を定めるステップを更に含む実施形態１記載の方法。
実施形態３
前記フォトマスクは極紫外線（ＥＵＶ）フォトマスクから成る、実施形態１又は２記載の方法。
実施形態４
前記フォトマスクはパターン付きフォトマスクである、実施形態１〜３のいずれかに記載の方法。
実施形態５
前記第１及び第２干渉図形の記録はフィゾー干渉計を使用して実行される、実施形態１〜４のいずれかに記載の方法。
実施形態６
前記フィゾー干渉計を前記第１及び第２測定姿勢を定める第１及び第２測定角θ１及びθ２の間で調整するステップを更に含む実施形態５記載の方法。
実施形態７
前記第１及び第２測定角θ１及びθ２は１°と５°の間である、実施形態６記載の方法。
実施形態８
前記フォトマスクは、前記フォトマスクに３つの支持位置を提供するように構成された３つの支持部材を備える調整可能な支持装置により支持される、実施形態１〜７のいずれかに記載の方法。
実施形態９
前記調整可能な支持装置は前記フォトマスクを離れて立った構成に置くように構成される、実施形態８記載の方法。
実施形態１０
前記第１及び第２干渉図形の記録は前記離れて立った構成で実行される、実施形態９記載の方法。
実施形態１１
前記第１測定姿勢における第１複数の干渉図形を記録し、前記第１複数の干渉図形を結合して前記第１干渉図形を形成するステップと、
前記第２測定姿勢における第２複数の干渉図形を記録し、前記第２複数の干渉図形を結合して前記第２干渉図形を形成するステップと
を更に含む実施形態１〜１０のいずれかに記載の方法。
実施形態１２
前記第１複数の干渉図形は１２個と６０個の間の干渉図形からなり、前記第２複数の干渉図形は１２個と６０個の間の干渉図形からなる、実施形態１１記載の方法。
実施形態１３
前記フォトマスクを前記拡大縮小された差マップに基づいて分類するステップを更に含む実施形態１〜１２のいずれかに記載の方法。
実施形態１４
フォトマスクの平面度を干渉計測する方法であって、
第１及び第２測定角θ１及びθ２において調整可能な支持装置により支持された前記フォトマスクの表面の第１及び第２干渉図形ＩＦ１及びＩＦ２をそれぞれ記録するステップであって、θ２＞θ１であり、θ１及びθ２はそれぞれ垂直から１１．４６°以内である、ステップと、
前記調整可能な支持装置上の前記フォトマスクの第１及び第２垂直力Ｆ１及びＦ２を前記第１及び第２測定角θ１及びθ２においてそれぞれ測定するステップであって、力の差ΔＦ＝Ｆ２−Ｆ１である、ステップと、
差マップＤＭ＝ＩＦ２−ＩＦ１を前記第２及び第１干渉図形ＩＦ２及びＩＦ１の差と定めるステップと、
第１拡大縮小された差マップＤＭ１＝（Ｆ１／ΔＦ）・ＤＭ又は第２拡大縮小された差マップＤＭ２＝（Ｆ２／ΔＦ）・ＤＭを定めるステップと、
１）前記第１干渉図形から前記第１差マップを減算する（ＣＦＭ＝ＩＦ１−ＤＭ１）こと又は２）前記第２干渉図形から前記第２差マップを減算する（ＣＦＭ＝ＩＦ２−ＤＭ２）ことで補償された平面度測定値ＣＦＭを定めるステップと
を含む方法。
実施形態１５
前記フォトマスクは極紫外線（ＥＵＶ）フォトマスクから成る、実施形態１４記載の方法。
実施形態１６
前記フォトマスクはパターン付きフォトマスクである、実施形態１４又は１５記載の方法。
実施形態１７
前記第１及び第２干渉図形の記録はフィゾー干渉計を使用して実行される、実施形態１４〜１６のいずれかに記載の方法。
実施形態１８
前記フィゾー干渉計は前記第１及び第２測定角θ１及びθ２を定めるように調整可能である、実施形態１７記載の方法。
実施形態１９
前記フォトマスクを２つの底部支持部材及び１つの上部支持部材を備える支持装置上に支持するステップであって、前記上部支持部材は力センサーに動作可能に接続されている、ステップと、
前記第１及び第２垂直力Ｆ１及びＦ２を前記力センサーを使用して測定するステップとを更に含む実施形態１４〜１８のいずれかに記載の方法。
実施形態２０
前記フォトマスクは裏面を有し、前記調整可能な支持装置は前記フォトマスクに３つの支持位置を提供するように構成された３つの支持部材を備える、実施形態１９記載の方法。
実施形態２１
前記調整可能な支持装置は前記フォトマスクを離れて立った構成に置くように構成される、実施形態１４〜２０のいずれかに記載の方法。
実施形態２２
前記第１及び第２干渉図形の記録は前記離れて立った構成で実行される、実施形態２１記載の方法。
実施形態２３
前記測定角θ１及びθ２は１°と５°の間である、実施形態１４〜２２のいずれかに記載の方法。
実施形態２４
前記第１干渉図形ＩＦ１は複数の記録された第１干渉図形を結合することで形成され、
前記第２干渉図形ＩＦ２は複数の記録された第２干渉図形を結合することで形成される、実施形態１４〜２３のいずれかに記載の方法。
実施形態２５
前記複数の記録された第１干渉図形は１２個と６０個の間の第１干渉図形からなり、前記複数の記録された第２干渉図形は１２個と６０個の間の第２干渉図形からなる、実施形態２４記載の方法。
実施形態２６
前記フォトマスクを前記拡大縮小された差マップに基づいて分類するステップを更に含む実施形態１〜２５のいずれかに記載の方法。
実施形態２７
裏面、底端、及び上端を有するフォトマスクの平面度を測定するための干渉計測システムの支持装置であって、
前記フォトマスクの前記底端を支える２つの底部支持部材と前記フォトマスクの上端において又はその近くで前記フォトマスクを支える１つの上部支持部材とを含む少なくとも３つの支持部材を備えた支持ベースと、
前記支持ベースに機械的に取り付けられ前記干渉計測システムに対して測定姿勢に前記支持ベースを回転させるように構成された回転装置と、
前記上部支持部材と機械的に連通する上部力センサーと
を備え、
前記少なくとも３つの支持部材は前記フォトマスクに接触することで前記フォトマスクを機械的に支えるように配置され、前記上部力センサーは前記フォトマスクから重力による前記上部支持部材への力の量を測定する、支持装置。
実施形態２８
前記上部力センサーは屈曲力センサー又は引張力センサーから成る、実施形態２７記載の支持装置。
実施形態２９
前記２つの底部支持部材とそれぞれ機械的に連通する２つの底部力センサーを更に備える実施形態２７又は２８記載の支持装置。
実施形態３０
前記支持ベースは一端を有し、前記回転装置は前記支持ベースの前記端に又はその近くに位置する、実施形態２７〜２９のいずれかに記載の支持装置。
実施形態３１
フォトマスクの平面度を測定するための干渉平面度計測システムあって、
実施形態２７記載の支持装置と、
前記支持装置の近くに動作可能に配置され前記支持装置に対して傾斜可能な干渉計と
を備える干渉平面度計測システム。
実施形態３２
前記干渉計はフィゾー干渉計から成る、実施形態３１記載の干渉計測システム。
実施形態３３
前記支持装置は前記フォトマスクを離れて立った構成と力測定構成の間を移動させるように構成される、実施形態３１又は３２記載の干渉計測システム。
実施形態３４
フォトマスクの平面度を測定する方法であって、
垂直方向に対して第１測定角θ１を有する第１測定姿勢にフォトマスクを置くステップと、
前記第１測定姿勢にある前記フォトマスクの面の第１干渉図形ＩＦ１を記録するステップと、
前記垂直方向に対して第２測定角θ２を有する第２測定姿勢に前記フォトマスクを移動するステップと、
前記第２測定姿勢にある前記フォトマスクの前記面の第２干渉図形ＩＦ２を記録するステップと、
前記第１干渉図形ＩＦ１を前記第２干渉図形ＩＦ２から減算することで差マップＤＭを計算するステップと、
前記差マップＤＭに倍率Ｓを掛けることで拡大縮小された差マップＤＭθを計算するステップであって、前記倍率Ｓは前記第１測定姿勢にされた前記フォトマスクの第１測定値と前記第２測定姿勢にされた前記フォトマスクの第２測定値とから計算される、ステップと
を含む方法。
実施形態３５
前記第１測定値は前記第１測定角θ１の測定値であり、前記第２測定値は前記第２測定角θ２の測定値である、実施形態３４記載の方法。
実施形態３６
前記倍率Ｓは前記第２測定角θ２と前記第１測定角θ１の差θ２−θ１に逆比例する、実施形態３４又は３５記載の方法。
実施形態３７
前記倍率Ｓ＝θ１／（θ２−θ１）である、実施形態３６記載の方法。
実施形態３８
前記第１測定値は前記第１測定姿勢に置かれた前記フォトマスクの第１位置での垂直力Ｆ１の測定値であり、前記第２測定値は前記第２測定姿勢に置かれた前記フォトマスクの第２位置での垂直力Ｆ２の測定値である、実施形態３４記載の方法。
実施形態３９
前記倍率Ｓは前記第２測定姿勢での前記垂直力Ｆ２と前記第１測定姿勢での前記垂直力Ｆ１の差Ｆ２−Ｆ１に逆比例する、実施形態３８記載の方法。
実施形態４０
前記倍率Ｓ＝Ｆ１／（Ｆ２−Ｆ１）である、実施形態３９記載の方法。
実施形態４１
前記第１位置は前記第２位置と同じである、実施形態３８〜４０のいずれかに記載の方法。
実施形態４２
前記拡大縮小された差マップＤＭθを前記第１干渉図形ＩＦ１から減算するステップを更に含む実施形態３４〜４１のいずれかに記載の方法。
１０ フォトマスク
１２ 上面
１４ 裏面
１６ 上端
１８ 底端
２０ 縁
２５ 特徴
４０ 平面度測定システム
５０ 干渉計
５２ 前端
５４ 開口
５６ 干渉計支持構造体
５８ 防振装置
６０ レーザー光源
６４ 焦束レンズ組立体
６８ ビームスプリッター
７０ コリメーターレンズ
７２ 基準要素
７４ 基準面
８０ 光検出器
９０ コントローラ
１００ 支持装置
１１０ 支持ベース
１１２ 上面
１１６ 上端
１１８ 底端
１２２ 可動部分
１２６ マスク支持部材
１２６Ｂ 底部マスク支持部材
１２６Ｔ 上部マスク支持部材
１２８ 力センサー
１２８Ｂ 底部力センサー
１２８Ｔ 上部力センサー
１３０ 可動台
１５０ 回転装置

Claims (11)

  1. 支持位置で支持されたフォトマスクの平面度を干渉計測する方法であって、
    第１及び第２測定姿勢における前記フォトマスクの表面の第１及び第２干渉図形を記録し、第１及び第２垂直力Ｆ１及びＦ２を前記支持位置で測定するステップであって、前記第１及び第２測定姿勢は垂直力の差ΔＦ＝Ｆ２−Ｆ１を定める、ステップと、
    差マップを前記第１及び第２干渉図形の差と定めるステップと、
    垂直力の差ΔＦと第１測定姿勢における垂直力Ｆ１を使用して倍率Ｓを定め、前記倍率Ｓを前記差マップに適用して拡大縮小された差マップを定めるステップと
    を含む方法。
  2. 前記拡大縮小された差マップを前記第１干渉図形から減算することで補償された平面度を定めるステップを更に含む請求項１記載の方法。
  3. 前記第１及び第２干渉図形の記録はフィゾー干渉計を使用して実行され、前記フィゾー干渉計を前記第１及び第２測定姿勢を定める第１及び第２測定角θ１及びθ２の間で調整するステップを更に含む請求項１又は２記載の方法。
  4. 前記第１及び第２測定角θ１及びθ２は１°と５°の間である、請求項３記載の方法。
  5. フォトマスクの平面度を干渉計測する方法であって、
    第１及び第２測定角θ１及びθ２において調整可能な支持装置により支持された前記フォトマスクの表面の第１及び第２干渉図形ＩＦ１及びＩＦ２をそれぞれ記録するステップであって、θ２＞θ１であり、θ１及びθ２はそれぞれ垂直から１１．４６°以内である、ステップと、
    前記調整可能な支持装置上の前記フォトマスクの第１及び第２垂直力Ｆ１及びＦ２を前記第１及び第２測定角θ１及びθ２においてそれぞれ測定するステップであって、力の差ΔＦ＝Ｆ２−Ｆ１である、ステップと、
    差マップＤＭ＝ＩＦ２−ＩＦ１を前記第２及び第１干渉図形ＩＦ２及びＩＦ１の差と定めるステップと、
    第１拡大縮小された差マップＤＭ１＝（Ｆ１／ΔＦ）・ＤＭ又は第２拡大縮小された差マップＤＭ２＝（Ｆ２／ΔＦ）・ＤＭを定めるステップと、
    １）前記第１干渉図形から前記第１差マップを減算する（ＣＦＭ＝ＩＦ１−ＤＭ１）こと又は
    ２）前記第２干渉図形から前記第２差マップを減算する（ＣＦＭ＝ＩＦ２−ＤＭ２）ことで補償された平面度測定値ＣＦＭを定めるステップと
    を含む方法。
  6. 前記測定角θ１及びθ２は１°と５°の間である、請求項５記載の方法。
  7. フォトマスクの平面度を測定する方法であって、
    垂直方向に対して第１測定角θ１を有する第１測定姿勢にフォトマスクを置くステップと、
    前記第１測定姿勢にある前記フォトマスクの面の第１干渉図形ＩＦ１を記録するステップと、
    前記垂直方向に対して第２測定角θ２を有する第２測定姿勢に前記フォトマスクを移動するステップと、
    前記第２測定姿勢にある前記フォトマスクの前記面の第２干渉図形ＩＦ２を記録するステップと、
    前記第１干渉図形ＩＦ１を前記第２干渉図形ＩＦ２から減算することで差マップＤＭを計算するステップと、
    前記差マップＤＭに倍率Ｓを掛けることで拡大縮小された差マップＤＭθを計算するステップであって、前記倍率Ｓは前記第１測定姿勢にされた前記フォトマスクの第１測定値と前記第２測定姿勢にされた前記フォトマスクの第２測定値とから計算される、ステップと
    を含む方法。
  8. 前記倍率Ｓは前記第２測定角θ２と前記第１測定角θ１の差θ２−θ１に逆比例する、請求項７記載の方法。
  9. 前記倍率Ｓ＝θ１／（θ２−θ１）である、請求項８記載の方法。
  10. 前記第１測定値は前記第１測定姿勢に置かれた前記フォトマスクの第１位置での垂直力Ｆ１の測定値であり、前記第２測定値は前記第２測定姿勢に置かれた前記フォトマスクの第２位置での垂直力Ｆ２の測定値である、請求項７記載の方法。
  11. 前記倍率Ｓは前記第２測定姿勢での前記垂直力Ｆ２と前記第１測定姿勢での前記垂直力Ｆ１の差Ｆ２−Ｆ１に逆比例する、請求項１０記載の方法。
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