JP3010853B2 - 座標測定システム - Google Patents
座標測定システムInfo
- Publication number
- JP3010853B2 JP3010853B2 JP3296000A JP29600091A JP3010853B2 JP 3010853 B2 JP3010853 B2 JP 3010853B2 JP 3296000 A JP3296000 A JP 3296000A JP 29600091 A JP29600091 A JP 29600091A JP 3010853 B2 JP3010853 B2 JP 3010853B2
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- JP
- Japan
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- laser beam
- measurement
- coordinate
- stage
- coordinate measuring
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置等の製造、検
査工程などにおいて用いられる座標測定システムの構造
に関しその目的とするところは測定精度の向上安定化を
はかることにある。
査工程などにおいて用いられる座標測定システムの構造
に関しその目的とするところは測定精度の向上安定化を
はかることにある。
【０００２】
【従来の技術】従来一般的に用いられているレーザー干
渉式座標測定装置はステージ、レーザーヘッド共に大気
中に設置されレーザー光は空気中を伝播しステージ上に
設置された反射ミラーより反射されてきたレーザー光と
基準ミラーからの反射レーザー光との干渉回数を計数し
座標の変動に換算してきた。
渉式座標測定装置はステージ、レーザーヘッド共に大気
中に設置されレーザー光は空気中を伝播しステージ上に
設置された反射ミラーより反射されてきたレーザー光と
基準ミラーからの反射レーザー光との干渉回数を計数し
座標の変動に換算してきた。
【０００３】従来良く知られているようにレーザー波長
は伝播する気体の密度によって波長が変動するため、精
度を確保するために常に大気圧、湿度、温度のモニター
を行いリアルタイムに補正を行う必要があった。
は伝播する気体の密度によって波長が変動するため、精
度を確保するために常に大気圧、湿度、温度のモニター
を行いリアルタイムに補正を行う必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法では大気のわずかなユラギ（対流）によってレーザー
波長の局部的な変動が生じ精度の低下を招く。
法では大気のわずかなユラギ（対流）によってレーザー
波長の局部的な変動が生じ精度の低下を招く。
【０００５】さらに温度湿度などのモニターポイント地
点と実際の測定地点との間に差異がある場合などにも波
長の差が生じ精度の低下を招く事は良く知られていると
ころである。
点と実際の測定地点との間に差異がある場合などにも波
長の差が生じ精度の低下を招く事は良く知られていると
ころである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の座標測定システ
ムは、パターン測定用のレーザー光を出射させる第１の
レーザー光システム部と、前記パターン測定用のレーザ
ー光が入射され、前記パターン測定用のレーザー光をＸ
Ｙステージ上に載置された測定試料に照射させる測定ヘ
ッドと、第１の座標測定用のレーザー光を出射させる第
２のレーザー光システム部と、前記第１の座標測定用の
レーザー光を分割させるビームスプリッターと、を有
し、前記第１の座標測定用のレーザー光が前記ビームス
プリッターで分割された後、前記ＸＹステージに設置さ
れたステージ反射ミラーへ入射する第２の座標測定用の
レーザー光と、前記測定ヘッドに設置された基準ミラー
へ入射する第３の座標測定用のレーザー光とに分離さ
れ、前記第２の座標測定用のレーザー光と前記第３の座
標測定用のレーザー光との干渉光を検知することによ
り、前記ＸＹステージの座標を測定する座標測定システ
ムにおいて、前記第１のレーザー光システム部と前記測
定ヘッドの一部とは大気中に設置され、かつ、前記第２
の座標測定用のレーザー光と前記第３の座標測定用のレ
ーザー光との光路全ては真空中に存在するように、前記
ＸＹステージ、前記ステージ反射ミラー、前記基準ミラ
ー、および、前記ビームスプリッターは真空チャンバー
内に設置されていることを特徴とする。
ムは、パターン測定用のレーザー光を出射させる第１の
レーザー光システム部と、前記パターン測定用のレーザ
ー光が入射され、前記パターン測定用のレーザー光をＸ
Ｙステージ上に載置された測定試料に照射させる測定ヘ
ッドと、第１の座標測定用のレーザー光を出射させる第
２のレーザー光システム部と、前記第１の座標測定用の
レーザー光を分割させるビームスプリッターと、を有
し、前記第１の座標測定用のレーザー光が前記ビームス
プリッターで分割された後、前記ＸＹステージに設置さ
れたステージ反射ミラーへ入射する第２の座標測定用の
レーザー光と、前記測定ヘッドに設置された基準ミラー
へ入射する第３の座標測定用のレーザー光とに分離さ
れ、前記第２の座標測定用のレーザー光と前記第３の座
標測定用のレーザー光との干渉光を検知することによ
り、前記ＸＹステージの座標を測定する座標測定システ
ムにおいて、前記第１のレーザー光システム部と前記測
定ヘッドの一部とは大気中に設置され、かつ、前記第２
の座標測定用のレーザー光と前記第３の座標測定用のレ
ーザー光との光路全ては真空中に存在するように、前記
ＸＹステージ、前記ステージ反射ミラー、前記基準ミラ
ー、および、前記ビームスプリッターは真空チャンバー
内に設置されていることを特徴とする。
【０００７】
【実施例】図１に本発明の方式による高精度ＸＹステー
ジを使用した座標測定装置の測定部の断面構造模式図を
示す。
ジを使用した座標測定装置の測定部の断面構造模式図を
示す。
【０００８】図中１は真空チャンバーを示し、常に真空
ポンプによりチャンバー内を排気する事により高真空を
保っている。
ポンプによりチャンバー内を排気する事により高真空を
保っている。
【０００９】２は測定ヘッドを示しパターン測定用レー
ザーシステムよりレーザー光４が入射し、真空チャンバ
ー内の測定試料６に照射されている。
ザーシステムよりレーザー光４が入射し、真空チャンバ
ー内の測定試料６に照射されている。
【００１０】真空チャンバーと大気部は測定ヘッド部が
真空チャンバーに真空シール３を介して分離されてお
り、パターン測定用レーザー光のシステム部は大気中に
あり、座標測定用レーザー光のシステムは真空チャンバ
ー内に設置されている。
真空チャンバーに真空シール３を介して分離されてお
り、パターン測定用レーザー光のシステム部は大気中に
あり、座標測定用レーザー光のシステムは真空チャンバ
ー内に設置されている。
【００１１】測定試料６を真空ロードロックを経由して
真空チャンバー内に移した後高精度ＸＹステージ５上に
載置し試料表面のパターンを測定ヘッド部より光学的に
観察しパターン測定用レーザー光によって位置を確定
し、同時にＸＹステージの座標を読みとる。
真空チャンバー内に移した後高精度ＸＹステージ５上に
載置し試料表面のパターンを測定ヘッド部より光学的に
観察しパターン測定用レーザー光によって位置を確定
し、同時にＸＹステージの座標を読みとる。
【００１２】その後、測定試料の測定箇所をＸ軸Ｙ軸方
向に移動し、その箇所のパターンを測定ヘッドより光学
的に観察し、パターン測定用レーザー光によって位置を
確定しさらにＸＹステージの座標移動距離を読みとる。
向に移動し、その箇所のパターンを測定ヘッドより光学
的に観察し、パターン測定用レーザー光によって位置を
確定しさらにＸＹステージの座標移動距離を読みとる。
【００１３】何れの場合も測定試料と測定ヘッドとの間
隔はＸＹステージがＺ方向に移動してフォーカスの合わ
せ込みを行う機構を採っている。
隔はＸＹステージがＺ方向に移動してフォーカスの合わ
せ込みを行う機構を採っている。
【００１４】上記両地点の座標データから両地点の距離
等を算出する訳であるが、ここでＸＹステージが真空チ
ャンバー内にあることからステージ反射ミラー、基準ミ
ラー両者からの反射レーザー光の波長が従来の大気中に
設置した場合に比較して非常に安定する効果を得ること
ができた。
等を算出する訳であるが、ここでＸＹステージが真空チ
ャンバー内にあることからステージ反射ミラー、基準ミ
ラー両者からの反射レーザー光の波長が従来の大気中に
設置した場合に比較して非常に安定する効果を得ること
ができた。
【００１５】座標測定用レーザー光９は、Ｘ軸及びＹ
軸、さらにステージ上に設置された反射ミラーと基準ミ
ラーとの各々の系統にビームスプリッターを用いて分割
した後は座標測定用レーザー光路全てが真空中にあり、
大気のユラギ及び温度分布の悪影響を防ぐことができ
る。
軸、さらにステージ上に設置された反射ミラーと基準ミ
ラーとの各々の系統にビームスプリッターを用いて分割
した後は座標測定用レーザー光路全てが真空中にあり、
大気のユラギ及び温度分布の悪影響を防ぐことができ
る。
【００１６】
【発明の効果】上記実施例による座標測定装置を用いて
長寸法の測定を行った結果、従来の座標測定装置を用い
て測定を行った場合に比較して測定再現性が格段に向上
し、その効用が明らかとなった。
長寸法の測定を行った結果、従来の座標測定装置を用い
て測定を行った場合に比較して測定再現性が格段に向上
し、その効用が明らかとなった。
【００１７】さらにレーザー干渉光の分解能を上げる場
合の障害となっていた波長の不安定性についても、真空
チャンバー内にレーザーシステムを設置することによっ
て安定し、分解能を上げた測定法を採用することが可能
となった。
合の障害となっていた波長の不安定性についても、真空
チャンバー内にレーザーシステムを設置することによっ
て安定し、分解能を上げた測定法を採用することが可能
となった。
【００１８】本発明の方式による高精度ＸＹステージを
用いた座標測定システムは寸法座標測定装置のみならず
縮小投影露光装置など高精度ＸＹステージを用いて処理
を行うシステムに於いても大きな効果を得ることができ
た。
用いた座標測定システムは寸法座標測定装置のみならず
縮小投影露光装置など高精度ＸＹステージを用いて処理
を行うシステムに於いても大きな効果を得ることができ
た。
【図１】本発明の方式による高精度ＸＹステージを使用
した座標測定装置の測定部の断面構造模式図。
した座標測定装置の測定部の断面構造模式図。
１ 真空チャンバー ２ 測定ヘッド ３ 真空シール部 ４ パターン測定用レーザー光 ５ 高精度ＸＹステージ ６ 測定試料 ７ ステージ反射ミラー ８ 基準ミラー ９ 座標測定用レーザー光
Claims (1)
- 【請求項１】パターン測定用のレーザー光を出射させる
第１のレーザー光システム部と、 前記パターン測定用のレーザー光が入射され、前記パタ
ーン測定用のレーザー光をＸＹステージ上に載置された
測定試料に照射させる測定ヘッドと、 第１の座標測定用のレーザー光を出射させる第２のレー
ザー光システム部と、 前記第１の座標測定用のレーザー光を分割させるビーム
スプリッターと、 を有し、 前記第１の座標測定用のレーザー光が前記ビームスプリ
ッターで分割された後、前記ＸＹステージに設置された
ステージ反射ミラーへ入射する第２の座標測定用のレー
ザー光と、前記測定ヘッドに設置された基準ミラーへ入
射する第３の座標測定用のレーザー光とに分離され、 前記第２の座標測定用のレーザー光と前記第３の座標測
定用のレーザー光との干渉光を検知することにより、前
記ＸＹステージの座標を測定する座標測定システムにお
いて、 前記第１のレーザー光システム部と前記測定ヘッドの一
部とは大気中に設置され、 かつ、 前記第２の座標測定用のレーザー光と前記第３の座標測
定用のレーザー光との光路全ては真空中に存在するよう
に、前記ＸＹステージ、前記ステージ反射ミラー、前記
基準ミラー、および、前記ビームスプリッターは真空チ
ャンバー内に設置されていることを特徴とする座標測定
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3296000A JP3010853B2 (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 座標測定システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3296000A JP3010853B2 (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 座標測定システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05133719A JPH05133719A (ja) | 1993-05-28 |
| JP3010853B2 true JP3010853B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=17827838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3296000A Expired - Fee Related JP3010853B2 (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 座標測定システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3010853B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104535042B (zh) * | 2014-12-31 | 2016-09-14 | 天津大学 | 基于非正交轴系激光经纬仪的测量方法 |
| CN104880205B (zh) * | 2015-06-24 | 2017-08-25 | 天津大学 | 非正交轴系激光经纬仪测量系统标定方法 |
-
1991
- 1991-11-12 JP JP3296000A patent/JP3010853B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05133719A (ja) | 1993-05-28 |
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