JP3042187B2 - リトグラフ・ホトマスクのパターン化された構造物の寸法を測定する方法および装置 - Google Patents
リトグラフ・ホトマスクのパターン化された構造物の寸法を測定する方法および装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップ上に表面
パターンをプリントするのに用いられる金属パターンの
ようなリトグラフ・ホトマスクのパターン化された構造
物を測定しかつ検査する装置および方法に関する。
パターンをプリントするのに用いられる金属パターンの
ようなリトグラフ・ホトマスクのパターン化された構造
物を測定しかつ検査する装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコン・ウエーハのより小さな面積に
関するより多くの情報または処理容量についてのますま
す増大する需要は、当然、チップ上に一段と小さい回路
パターンを生じるに至った。これは順次、一段と大きな
解像度の検査顕微鏡を必要としたが、その結果マイクロ
チップのパターン上のラインの寸法および整合は正確に
チェックしかつ制御することができる。マイクロチップ
回路サイズの減少はさらに、ホトマスクの金属パターン
の形成の検査および慎重な制御に一段と大きな努力を払
うことによって達成することができるが、そのパターン
はシリコン・ウェーハ上の従来の光リトグラフ工程にお
いて投射される。つまり、ホトマスクのパターンを形成
する工程の検査および制御が最近多大の関心を受けたこ
とが感じられる。
関するより多くの情報または処理容量についてのますま
す増大する需要は、当然、チップ上に一段と小さい回路
パターンを生じるに至った。これは順次、一段と大きな
解像度の検査顕微鏡を必要としたが、その結果マイクロ
チップのパターン上のラインの寸法および整合は正確に
チェックしかつ制御することができる。マイクロチップ
回路サイズの減少はさらに、ホトマスクの金属パターン
の形成の検査および慎重な制御に一段と大きな努力を払
うことによって達成することができるが、そのパターン
はシリコン・ウェーハ上の従来の光リトグラフ工程にお
いて投射される。つまり、ホトマスクのパターンを形成
する工程の検査および制御が最近多大の関心を受けたこ
とが感じられる。
【０００３】
【問題が解決しようとする課題】従来の光学顕微鏡によ
るホトマスク上のパターンの寸法を検査したり測定した
りする場合に、ホトレジストまたは上にあるかもしれな
い他の材料による問題点があり、したがっていろいろな
ホトマスクでかついろいろなホトマスク製造工程中に腐
蝕されたり、一部腐蝕または腐蝕されない金属パターン
を隠す。上記の問題点は、繰り返し腐蝕工程の開発によ
り激化され、それによって金属が品質、すなわち仕上が
り製品の精度を改良するために段階間で顕微鏡により行
われる検査と共に一連の段階でホトレジスト層の下に腐
蝕される。
るホトマスク上のパターンの寸法を検査したり測定した
りする場合に、ホトレジストまたは上にあるかもしれな
い他の材料による問題点があり、したがっていろいろな
ホトマスクでかついろいろなホトマスク製造工程中に腐
蝕されたり、一部腐蝕または腐蝕されない金属パターン
を隠す。上記の問題点は、繰り返し腐蝕工程の開発によ
り激化され、それによって金属が品質、すなわち仕上が
り製品の精度を改良するために段階間で顕微鏡により行
われる検査と共に一連の段階でホトレジスト層の下に腐
蝕される。
【０００４】ホトマスクを顕微鏡で検査する従来技術の
装置では、透過顕微鏡が一般に使用され、すなわち光源
がマスクおよび顕微鏡のパターン化されない水晶面に向
けられる光学装置はマスクの対向するパターン化された
面で向けられて、腐蝕された面積を透過した光を検出す
る。しかし、ホトレジスト、抗反射性材料その他の材料
がマスク上の金属パターンの上にあるならば、それによ
って透過した光はひずみを受けて、装置が金属の縁の位
置を正確に求めるのは全く困難となる。ホトレジストの
下にある金属の下を切り取る程度が反復腐蝕工程のよう
に増加するにつれて、精度の合成損失は小さな寸法の所
要測定を行う装置の能力を明らかに制限し、したがって
正しい最終製品を得る正しい処理が行われる。
装置では、透過顕微鏡が一般に使用され、すなわち光源
がマスクおよび顕微鏡のパターン化されない水晶面に向
けられる光学装置はマスクの対向するパターン化された
面で向けられて、腐蝕された面積を透過した光を検出す
る。しかし、ホトレジスト、抗反射性材料その他の材料
がマスク上の金属パターンの上にあるならば、それによ
って透過した光はひずみを受けて、装置が金属の縁の位
置を正確に求めるのは全く困難となる。ホトレジストの
下にある金属の下を切り取る程度が反復腐蝕工程のよう
に増加するにつれて、精度の合成損失は小さな寸法の所
要測定を行う装置の能力を明らかに制限し、したがって
正しい最終製品を得る正しい処理が行われる。
【０００５】マスクを透過した光ではなく、マスクのパ
ターン化された面からの反射光を用いる他の従来技術の
検査装置は、同じ問題を受ける。例えば、光が顕微鏡か
らホトマスクの面の微小点に向けられかつ顕微鏡を通っ
て反射される場合、金属の縁の位置を正確に求めるため
に、反復腐蝕工程中の上にあるホトレジストはパターン
化された構造物の関連縁を定めさせる。
ターン化された面からの反射光を用いる他の従来技術の
検査装置は、同じ問題を受ける。例えば、光が顕微鏡か
らホトマスクの面の微小点に向けられかつ顕微鏡を通っ
て反射される場合、金属の縁の位置を正確に求めるため
に、反復腐蝕工程中の上にあるホトレジストはパターン
化された構造物の関連縁を定めさせる。
【０００６】他の型式のホトマスクが現在開発中である
が、これは従来の顕微鏡検査法を用いる問題を提起す
る。例えば、現在の移相リトグラフ法は、変化する厚さ
の材料の多重パターン化された層を持つマスクまたは変
化するパターン化された基板厚さを持つマスクを利用す
る。従来の検査法では、作像はマスクのパターン化され
た側から行われる場合、正確な測定を得るのは困難であ
る。
が、これは従来の顕微鏡検査法を用いる問題を提起す
る。例えば、現在の移相リトグラフ法は、変化する厚さ
の材料の多重パターン化された層を持つマスクまたは変
化するパターン化された基板厚さを持つマスクを利用す
る。従来の検査法では、作像はマスクのパターン化され
た側から行われる場合、正確な測定を得るのは困難であ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明で、リトグラフ・
ホトマスクの上のパターン化された構造物の寸法を測定
する方法が供給され、これによって検査中の金属にホト
レジストが残る反復腐蝕工程中に従来のホトマスクの正
確な検査が可能になる。本方法は、上述の従来技術の検
査方法に固有な諸問題を克服することによって移相リト
グラフ法に用いられるような非金属ホトマスクまたは多
層ホトマスクの正確な検査をも可能にする。本方法で
は、反射性光学顕微鏡は、マスクのパターン化されない
面を通して光を向けて、ホトマスクのパターン化されな
い面を通してパターン化された構造物から反射される像
を受けるように置かれる顕微鏡と共に使用される。次
に、従来の方法で、反射度情報はパターン化された層上
のいろいろな点で得られ、またはパターンにある構造物
の寸法および整合を表わす関連情報を供給するようにホ
トマスクの問題の層のいろいろな点で得られる。
ホトマスクの上のパターン化された構造物の寸法を測定
する方法が供給され、これによって検査中の金属にホト
レジストが残る反復腐蝕工程中に従来のホトマスクの正
確な検査が可能になる。本方法は、上述の従来技術の検
査方法に固有な諸問題を克服することによって移相リト
グラフ法に用いられるような非金属ホトマスクまたは多
層ホトマスクの正確な検査をも可能にする。本方法で
は、反射性光学顕微鏡は、マスクのパターン化されない
面を通して光を向けて、ホトマスクのパターン化されな
い面を通してパターン化された構造物から反射される像
を受けるように置かれる顕微鏡と共に使用される。次
に、従来の方法で、反射度情報はパターン化された層上
のいろいろな点で得られ、またはパターンにある構造物
の寸法および整合を表わす関連情報を供給するようにホ
トマスクの問題の層のいろいろな点で得られる。
【０００８】上述の方法を遂行する装置では、多かれ少
なかれ従来の反射性光学顕微鏡装置が使用されるが、顕
微鏡は透明な材料を通って作像するように光学修正され
る光学装置を含まなければならない。さらに、マスクの
基板またはパターン化されない側の厚さはマスクごとに
変わることがあるので、所定の最大厚さ以下のホトマス
ク基板厚さを補償するために、ホトマスクと顕微鏡との
間の基板材料の変化する厚さの板を挿入する装置を具備
することができる。
なかれ従来の反射性光学顕微鏡装置が使用されるが、顕
微鏡は透明な材料を通って作像するように光学修正され
る光学装置を含まなければならない。さらに、マスクの
基板またはパターン化されない側の厚さはマスクごとに
変わることがあるので、所定の最大厚さ以下のホトマス
ク基板厚さを補償するために、ホトマスクと顕微鏡との
間の基板材料の変化する厚さの板を挿入する装置を具備
することができる。
【０００９】
【実施例】本発明のホトマスク検査方法は、特に図１−
図３に示されるような顕微鏡走査および測定装置により
実行されかつそれと共に有用となるようにされており、
さらに米国特許第4,689,491 号、第4,748,335 号および
第4,707,610 号に説明されかつ請求されている。これら
の従来特許の開示は本明細書の中に参考として本出願中
に包含され、またそのような特許への参照は本発明の装
置およびその作動を一段と詳しく説明するために包含さ
れる。
図３に示されるような顕微鏡走査および測定装置により
実行されかつそれと共に有用となるようにされており、
さらに米国特許第4,689,491 号、第4,748,335 号および
第4,707,610 号に説明されかつ請求されている。これら
の従来特許の開示は本明細書の中に参考として本出願中
に包含され、またそのような特許への参照は本発明の装
置およびその作動を一段と詳しく説明するために包含さ
れる。
【００１０】いま、全装置およびその作動の方法を極め
て詳しく例示する図１を見ると、いろいろな表示ユニッ
ト２４に情報を出力するコンピュータ装置２２によって
制御されかつそれに信号を供給する光学装置２０が示さ
れている。装置により検査しかつ測定すべきホトマスク
Ｐは光学装置の下にあって、光学装置２０からの投射さ
れた光ビームに一般に垂直な面内で移動されるように配
列される。つまり、マスクＰは機械走査機構（図１には
示されていない）によってｘおよびｙ直交方向に微小増
分距離にわたって移動することができ、またコンピュー
タ装置２２からの信号の制御（ｘ・ｙ走査制御）を受け
て水平面内に移動することができる。ｚ方向、すなわち
光学装置から投射される光ビームに一般に平行な方向の
移動は、光学装置の焦点面を変えるために極く小さな垂
直距離にわたって対物レンズ２６（光学装置の部分）を
移動する焦点制御機構２８によって達成され、それによ
ってマスクＰの適当な面に集束ビーム・スポットが作ら
れる。焦点制御機構はレンズ２６を示される通り上下に
移動させる焦点制御信号を通してコンピュータ装置から
作動される。光学装置からのビームは鋭く集束されて、
それは光学装置を通って検光器に戻り焦点面またはその
近くで表面から反射するようにされる。検光器からの信
号は制御回路によってデジタル化され、コンピュータ装
置に送信されて、ｘ−ｙ面内の接近して置かれた複数の
諸点についてホトマスクＰ内で表面からの反射光の輝度
を表わすために、コンピュータ装置に送信される。それ
によって、関連情報は、そのような各点で反射性表面の
有無に関して供給される。光学装置は、極めて狭い被写
体深度を有するので、反射された輝度は焦点面でピーク
でありかつ焦点面から表面が移動して離れるにつれてむ
しろ急激に減少する。つまり、焦点面またはその近くで
の反射性表面（金属）の存在のみが検出される。
て詳しく例示する図１を見ると、いろいろな表示ユニッ
ト２４に情報を出力するコンピュータ装置２２によって
制御されかつそれに信号を供給する光学装置２０が示さ
れている。装置により検査しかつ測定すべきホトマスク
Ｐは光学装置の下にあって、光学装置２０からの投射さ
れた光ビームに一般に垂直な面内で移動されるように配
列される。つまり、マスクＰは機械走査機構（図１には
示されていない）によってｘおよびｙ直交方向に微小増
分距離にわたって移動することができ、またコンピュー
タ装置２２からの信号の制御（ｘ・ｙ走査制御）を受け
て水平面内に移動することができる。ｚ方向、すなわち
光学装置から投射される光ビームに一般に平行な方向の
移動は、光学装置の焦点面を変えるために極く小さな垂
直距離にわたって対物レンズ２６（光学装置の部分）を
移動する焦点制御機構２８によって達成され、それによ
ってマスクＰの適当な面に集束ビーム・スポットが作ら
れる。焦点制御機構はレンズ２６を示される通り上下に
移動させる焦点制御信号を通してコンピュータ装置から
作動される。光学装置からのビームは鋭く集束されて、
それは光学装置を通って検光器に戻り焦点面またはその
近くで表面から反射するようにされる。検光器からの信
号は制御回路によってデジタル化され、コンピュータ装
置に送信されて、ｘ−ｙ面内の接近して置かれた複数の
諸点についてホトマスクＰ内で表面からの反射光の輝度
を表わすために、コンピュータ装置に送信される。それ
によって、関連情報は、そのような各点で反射性表面の
有無に関して供給される。光学装置は、極めて狭い被写
体深度を有するので、反射された輝度は焦点面でピーク
でありかつ焦点面から表面が移動して離れるにつれてむ
しろ急激に減少する。つまり、焦点面またはその近くで
の反射性表面（金属）の存在のみが検出される。
【００１１】図１に例示された大きく拡大されるマスク
の断片に示される通り、従来のホトマスクＰは水晶ベー
スまたは基板Ｓと、部分が腐蝕されるクロム金属層Ｍ
と、前述のような反復腐蝕工程中に金属の上に残るホト
レジストＱの上にある層とから成っている。図１に見ら
れる通り、ホトマスクは従来技術の配列から光学装置に
関して位置が逆にされ、すなわち基板Ｓのパターン化さ
れない側は光学装置に面し、かつマスクのパターン化さ
れた面は光学装置から離れるように向けられる。したが
って、走査ビームは基板を経て、金属層Ｍの下面（上面
は図１の通り逆にされたマスクを持つ）を定める面によ
り焦点に向けられる。図示の配列において、ホトマスク
はｘ方向に増分するように移動され、また反射されたビ
ームの強さの読みは金属表面の有無を決定するような方
向に走査ラインに沿って間隔が密な点で取られ、それに
よって金属層Ｍを形成するいろいろな金属セグメントの
幅ｄ１と間隔ｄとが定められる。完全な走査がｘ方向に
ラインを横切ってから、マスクは直角なｙ方向に少し移
動されて、平行なｘ通路に沿って第２組の読みを供給す
る。この方法で、ホトマスクにある金属ラインの寸法ｄ
１および整合は、走査されているマスクの全面積にわた
って正確に決定することができる。
の断片に示される通り、従来のホトマスクＰは水晶ベー
スまたは基板Ｓと、部分が腐蝕されるクロム金属層Ｍ
と、前述のような反復腐蝕工程中に金属の上に残るホト
レジストＱの上にある層とから成っている。図１に見ら
れる通り、ホトマスクは従来技術の配列から光学装置に
関して位置が逆にされ、すなわち基板Ｓのパターン化さ
れない側は光学装置に面し、かつマスクのパターン化さ
れた面は光学装置から離れるように向けられる。したが
って、走査ビームは基板を経て、金属層Ｍの下面（上面
は図１の通り逆にされたマスクを持つ）を定める面によ
り焦点に向けられる。図示の配列において、ホトマスク
はｘ方向に増分するように移動され、また反射されたビ
ームの強さの読みは金属表面の有無を決定するような方
向に走査ラインに沿って間隔が密な点で取られ、それに
よって金属層Ｍを形成するいろいろな金属セグメントの
幅ｄ１と間隔ｄとが定められる。完全な走査がｘ方向に
ラインを横切ってから、マスクは直角なｙ方向に少し移
動されて、平行なｘ通路に沿って第２組の読みを供給す
る。この方法で、ホトマスクにある金属ラインの寸法ｄ
１および整合は、走査されているマスクの全面積にわた
って正確に決定することができる。
【００１２】本発明の装置用の光学装置は、図２に概略
的に示されている。レーザ源４０は、鏡５０に密に定め
られたコヒーレント光ビームＢを供給するが、ビームは
その鏡５０からアイソレータ５１を通して向けられて、
光をホトマスクＰから装置を通って反射されて戻るレー
ザ源を隔離するように矢印Ｔの方向にのみ通させる。ビ
ーム・スプリッタ５２は、レーザ源から送られたビーム
Ｂの一部を直接そこに通すようにする一方、矢印Ｒの方
向に復帰ビームの一部を反射し、その結果光増倍管４２
によってそれが受信される。光学二重屈折板５３は、光
学装置内でビーム偏光を制御するために具備されてい
る。本装置では、板５３は偏光の程度を制御するように
回転される1/4 波長板として設計されている。対物レン
ズ５４および５５はいずれも、送信されたビームＢおよ
びホトマスクからの一致した復帰ビームを受けて、それ
らを２個のレンズの焦点で小さいピンホールを持つ空間
フィルタ５６に向ける。このピンホールは、復帰ビーム
の空気ディスクより小さくなければならず、それは典型
的にはミクロン、またはサブミクロンでさえもある直径
範囲内にある。対物レンズ５５は、送られたビームを再
コリメートするので、そこから事実上平行な光線が出さ
れるが、そのようなビームは約１cmの直径を有する。こ
のビームは鏡５７によって反射されて、その方向を垂直
に変え、そして制御されたアパーチャ・デバイス５８は
このビームを所望のサイズまで絞るために具備されてい
る。この直径はホトマスクの焦点によってカバーすべき
所望の面積の量によって決定されるが、より小さなスポ
ットを持つホトマスクの焦点によってカバーされること
が望ましい面積の量によって定められるが、より小さな
スポットは明らかに、ホトマスク内のパターンのライン
・サイズが減少されるにつれて要求される。最後に、焦
点制御機構２８を通して垂直方向に移動する対物レンズ
２６は、極めて小さなスポット（典型的には直径約０．
３〜約１ミクロン）のマスク内で送信されたビームＢを
集束させる。次に走査は前述の通り、ｘ−ｙ面内でマス
クを移動させることによって達成され、その結果レーザ
・ビームは引き続き、マスクの小部分（走査面積）にわ
たって一連の密な間隔の平行に沿って走査する。
的に示されている。レーザ源４０は、鏡５０に密に定め
られたコヒーレント光ビームＢを供給するが、ビームは
その鏡５０からアイソレータ５１を通して向けられて、
光をホトマスクＰから装置を通って反射されて戻るレー
ザ源を隔離するように矢印Ｔの方向にのみ通させる。ビ
ーム・スプリッタ５２は、レーザ源から送られたビーム
Ｂの一部を直接そこに通すようにする一方、矢印Ｒの方
向に復帰ビームの一部を反射し、その結果光増倍管４２
によってそれが受信される。光学二重屈折板５３は、光
学装置内でビーム偏光を制御するために具備されてい
る。本装置では、板５３は偏光の程度を制御するように
回転される1/4 波長板として設計されている。対物レン
ズ５４および５５はいずれも、送信されたビームＢおよ
びホトマスクからの一致した復帰ビームを受けて、それ
らを２個のレンズの焦点で小さいピンホールを持つ空間
フィルタ５６に向ける。このピンホールは、復帰ビーム
の空気ディスクより小さくなければならず、それは典型
的にはミクロン、またはサブミクロンでさえもある直径
範囲内にある。対物レンズ５５は、送られたビームを再
コリメートするので、そこから事実上平行な光線が出さ
れるが、そのようなビームは約１cmの直径を有する。こ
のビームは鏡５７によって反射されて、その方向を垂直
に変え、そして制御されたアパーチャ・デバイス５８は
このビームを所望のサイズまで絞るために具備されてい
る。この直径はホトマスクの焦点によってカバーすべき
所望の面積の量によって決定されるが、より小さなスポ
ットを持つホトマスクの焦点によってカバーされること
が望ましい面積の量によって定められるが、より小さな
スポットは明らかに、ホトマスク内のパターンのライン
・サイズが減少されるにつれて要求される。最後に、焦
点制御機構２８を通して垂直方向に移動する対物レンズ
２６は、極めて小さなスポット（典型的には直径約０．
３〜約１ミクロン）のマスク内で送信されたビームＢを
集束させる。次に走査は前述の通り、ｘ−ｙ面内でマス
クを移動させることによって達成され、その結果レーザ
・ビームは引き続き、マスクの小部分（走査面積）にわ
たって一連の密な間隔の平行に沿って走査する。
【００１３】例示されかつ説明された光学装置は、共焦
点撮像装置を含み、すなわちそこにある装置には単一ま
たは多重点源、およびホトマスク内の焦点面で一致する
組合された単一または多重点検出器がある。開示された
通り、ピンホール板５６は点源および点検出器の両方を
供給し、また光ビームＢと反射されたビームの両方はつ
まり同一光学装置を通して向けられる。図２に示される
通り、反射されたり復帰されたりする光ビームは、対物
レンズ２６、５５および５４を通りかつ板５３を通って
帰る。ビーム・スプリッタ５２により、ビームの一部は
光増倍管４２に対して直角に（矢印Ｒの方向に）向けら
れるべきビームの一部を生じる。ビーム・スプリッタ５
２を通過する復帰光の部分は、アイソレータ５１によっ
てブロックされるので、それは偽信号情報を作るように
レーザ源４０によって発生されるビームと共に干渉しな
いと思われる。本発明のホトマスク走査装置を含む機械
構造物が図３に示されている。全ホトマスク駆動装置お
よび光学装置２０は、テーブル６１の上に置かれかつそ
れから４個のピストンおよび表面板（図３に２個だけ示
されている）の各隅を支持するように置かれた円筒形空
気ばね６２によって分離される花コウ岩表面板６０の上
に置かれるように配列されているのが見られる。フレー
ム構造物６４は、表面板６０の上に上げられて、光学装
置モジュール２０および焦点制御機構２８を支持するた
めに供給される。焦点制御機構は、その詳細が図示され
ていないが、光学装置の焦点距離を変えてホトマスクＰ
内の投射されたスポットを調節するように、極く小量
（サブミクロン範囲内）だけ対物レンズ２６を上げ下げ
する電磁駆動装置を含む。全焦点制御機構は、直立フレ
ーム６４に取り付けられた滑動式マウントによって垂直
に滑動するようにされるかご７２の中に置かれる。支持
ブラケット７０はそこから外に出るかご７２の１つの側
に取り付けられて直流サーボ電動機６６を支持するが、
その出ている親ねじ６７は主直立フレーム８４に固着さ
れた支持の上方面を結合するようにされている。電動機
組立体６６内のねじ６７の移動が下にあるマスク支持組
立体に関して対物レンズ２６を上げ下げする働きをする
ことが分かると思う。このレンズ移動は、ホトマスクに
関する光学装置の総整合についてのみ、すなわち光学装
置の基本焦点距離の内外に光学装置を移動させるために
のみ与えられる。下にあるホトマスクの十分上にあるレ
ンズ２６を上げる電動機６６の使用により、ホトマスク
は容易にロードおよびアンロードされる。
点撮像装置を含み、すなわちそこにある装置には単一ま
たは多重点源、およびホトマスク内の焦点面で一致する
組合された単一または多重点検出器がある。開示された
通り、ピンホール板５６は点源および点検出器の両方を
供給し、また光ビームＢと反射されたビームの両方はつ
まり同一光学装置を通して向けられる。図２に示される
通り、反射されたり復帰されたりする光ビームは、対物
レンズ２６、５５および５４を通りかつ板５３を通って
帰る。ビーム・スプリッタ５２により、ビームの一部は
光増倍管４２に対して直角に（矢印Ｒの方向に）向けら
れるべきビームの一部を生じる。ビーム・スプリッタ５
２を通過する復帰光の部分は、アイソレータ５１によっ
てブロックされるので、それは偽信号情報を作るように
レーザ源４０によって発生されるビームと共に干渉しな
いと思われる。本発明のホトマスク走査装置を含む機械
構造物が図３に示されている。全ホトマスク駆動装置お
よび光学装置２０は、テーブル６１の上に置かれかつそ
れから４個のピストンおよび表面板（図３に２個だけ示
されている）の各隅を支持するように置かれた円筒形空
気ばね６２によって分離される花コウ岩表面板６０の上
に置かれるように配列されているのが見られる。フレー
ム構造物６４は、表面板６０の上に上げられて、光学装
置モジュール２０および焦点制御機構２８を支持するた
めに供給される。焦点制御機構は、その詳細が図示され
ていないが、光学装置の焦点距離を変えてホトマスクＰ
内の投射されたスポットを調節するように、極く小量
（サブミクロン範囲内）だけ対物レンズ２６を上げ下げ
する電磁駆動装置を含む。全焦点制御機構は、直立フレ
ーム６４に取り付けられた滑動式マウントによって垂直
に滑動するようにされるかご７２の中に置かれる。支持
ブラケット７０はそこから外に出るかご７２の１つの側
に取り付けられて直流サーボ電動機６６を支持するが、
その出ている親ねじ６７は主直立フレーム８４に固着さ
れた支持の上方面を結合するようにされている。電動機
組立体６６内のねじ６７の移動が下にあるマスク支持組
立体に関して対物レンズ２６を上げ下げする働きをする
ことが分かると思う。このレンズ移動は、ホトマスクに
関する光学装置の総整合についてのみ、すなわち光学装
置の基本焦点距離の内外に光学装置を移動させるために
のみ与えられる。下にあるホトマスクの十分上にあるレ
ンズ２６を上げる電動機６６の使用により、ホトマスク
は容易にロードおよびアンロードされる。
【００１４】光学装置２０から垂直に投射されるビーム
のすぐ下の水平面にあるホトマスクＰを支持する平らな
駆動配列には、図示される通り１対のｘおよびｙ駆動デ
バイスまたは相互に重ねられかつ直角に置かれた段３
４、３２が含まれる。各段３４、３２は、本発明のいま
説明した実施例では約６〜８インチ（約２１．２４〜２
８．３２cm）の線形移動を有するように設計されてい
る。これらの各テーブルには、スライド・ブロック８０
に取付けられたナットにねじ付けされている親ねじ（図
示されていない）によって溝形のフレーム構造物８３の
内部のスライド・ブロック８０を駆動する働きをする駆
動電動機８２が含まれている。図示されていないが、各
説明の表には、コンピュータ２２に連続位置信号をフィ
ードバックする働きをするサブミクロンの解像度および
精度を持つ光学位置エンコーダが含まれ、その結果任意
の与えられた時間にｘ−ｙ面のマスクＰの精密な位置
は、装置の作動中に光学装置からの反射された強度測定
と共に制御され、かつ相関されることが認められると思
う。平らな下方傾斜板８４は、上方またはｙ段変換器３
２のスライド・ブロック８０の上方面に堅く取り付けら
れ、また中間傾斜板８６は両傾斜板の隣接した隔置端に
堅くボルト付けされる。傾斜調節ねじ８７は、中間傾斜
板（およびその上に支持された構造物）がねじ８７の調
節によりｘ軸について傾斜されるように、下方傾斜板８
４の上方表面を圧するようにばね８８の取付けに対向す
る。同様な方法で、上方傾斜板９０は傾斜板の後方縁に
ボルト付けされた重ね板ばね９２によって中間傾斜板８
６に隔置関係に固着され、傾斜調節ねじ９１はＹ軸の回
りに傾斜板９０を調節自在に回転するように、傾斜板８
６の上方表面を圧するために、傾斜板９０の前方縁を通
してねじ込まれ、傾斜板９０をＹ軸の回りに調節自在に
回転させる。言うまでもなく、装置を最初セットアップ
してその後それをチェックする際に、傾斜ねじ８７およ
び９１が適切に調節されて、上方傾斜ブロック９０の表
面が頭上の光学装置２０からの光ビームの通路に正確に
垂直な完全水平面内にあることを保証する。
のすぐ下の水平面にあるホトマスクＰを支持する平らな
駆動配列には、図示される通り１対のｘおよびｙ駆動デ
バイスまたは相互に重ねられかつ直角に置かれた段３
４、３２が含まれる。各段３４、３２は、本発明のいま
説明した実施例では約６〜８インチ（約２１．２４〜２
８．３２cm）の線形移動を有するように設計されてい
る。これらの各テーブルには、スライド・ブロック８０
に取付けられたナットにねじ付けされている親ねじ（図
示されていない）によって溝形のフレーム構造物８３の
内部のスライド・ブロック８０を駆動する働きをする駆
動電動機８２が含まれている。図示されていないが、各
説明の表には、コンピュータ２２に連続位置信号をフィ
ードバックする働きをするサブミクロンの解像度および
精度を持つ光学位置エンコーダが含まれ、その結果任意
の与えられた時間にｘ−ｙ面のマスクＰの精密な位置
は、装置の作動中に光学装置からの反射された強度測定
と共に制御され、かつ相関されることが認められると思
う。平らな下方傾斜板８４は、上方またはｙ段変換器３
２のスライド・ブロック８０の上方面に堅く取り付けら
れ、また中間傾斜板８６は両傾斜板の隣接した隔置端に
堅くボルト付けされる。傾斜調節ねじ８７は、中間傾斜
板（およびその上に支持された構造物）がねじ８７の調
節によりｘ軸について傾斜されるように、下方傾斜板８
４の上方表面を圧するようにばね８８の取付けに対向す
る。同様な方法で、上方傾斜板９０は傾斜板の後方縁に
ボルト付けされた重ね板ばね９２によって中間傾斜板８
６に隔置関係に固着され、傾斜調節ねじ９１はＹ軸の回
りに傾斜板９０を調節自在に回転するように、傾斜板８
６の上方表面を圧するために、傾斜板９０の前方縁を通
してねじ込まれ、傾斜板９０をＹ軸の回りに調節自在に
回転させる。言うまでもなく、装置を最初セットアップ
してその後それをチェックする際に、傾斜ねじ８７およ
び９１が適切に調節されて、上方傾斜ブロック９０の表
面が頭上の光学装置２０からの光ビームの通路に正確に
垂直な完全水平面内にあることを保証する。
【００１５】ホトマスクＰがｘ軸の方向に急速振動され
る振動走査機構４６には、傾斜ブロック９０の上方面に
固着されかつばね取付けされて傾斜ブロック９０の上に
置かれかつ図３の矢印により示される通り、ｘ方向およ
び傾斜ブロック９０に平行に（すなわち水平に）振動す
るようにされるばね取付けの上方振動駆動機構１０２に
固着された電機子を有する電磁駆動機１００が含まれ
る。真空チャック８９は振動駆動機構１０２の可動部分
により支持されて、光学装置からの走査ビームの下の固
定位置にあるホトマスクを支持しかつ維持する。つま
り、駆動機１００に交流が加えられると、駆動機構１０
２は印加される交流の周波数で矢印ｘの方向に前後に駆
動機構１０２を移動させ、かつ装置の走査幅を含む距離
にわたって移動させるが、そのような走査幅は典型的に
約２mmの振幅にセットされる。正常な走査順序中に、ｘ
方向で振動している駆動機構１０２によって、ｙ軸段３
２は低速でｙ方向に移動されるので、後述のｘ方向の平
行走査連はマスクの金属基板面に沿って与えられ、それ
によって金属層にあるラインの寸法をモニタする。
る振動走査機構４６には、傾斜ブロック９０の上方面に
固着されかつばね取付けされて傾斜ブロック９０の上に
置かれかつ図３の矢印により示される通り、ｘ方向およ
び傾斜ブロック９０に平行に（すなわち水平に）振動す
るようにされるばね取付けの上方振動駆動機構１０２に
固着された電機子を有する電磁駆動機１００が含まれ
る。真空チャック８９は振動駆動機構１０２の可動部分
により支持されて、光学装置からの走査ビームの下の固
定位置にあるホトマスクを支持しかつ維持する。つま
り、駆動機１００に交流が加えられると、駆動機構１０
２は印加される交流の周波数で矢印ｘの方向に前後に駆
動機構１０２を移動させ、かつ装置の走査幅を含む距離
にわたって移動させるが、そのような走査幅は典型的に
約２mmの振幅にセットされる。正常な走査順序中に、ｘ
方向で振動している駆動機構１０２によって、ｙ軸段３
２は低速でｙ方向に移動されるので、後述のｘ方向の平
行走査連はマスクの金属基板面に沿って与えられ、それ
によって金属層にあるラインの寸法をモニタする。
【００１６】図３には、図示の通りステップ電動機１１
２の駆動軸の回りのピボット運動のために置かれる基板
厚さ補償機構１１０も示されているが、これはホトマス
クＰと上にある光学装置との間にガラス板を選択的に置
く働きをして、光学装置が後に詳しく説明される方法で
セットされる基板厚さと異なる検査を受けるホトマスク
の基板の特定な厚さを補償する。ステップ電動機は、装
置の主直立フレーム６４に取付けられるブラケット１１
４の上に置かれる。
２の駆動軸の回りのピボット運動のために置かれる基板
厚さ補償機構１１０も示されているが、これはホトマス
クＰと上にある光学装置との間にガラス板を選択的に置
く働きをして、光学装置が後に詳しく説明される方法で
セットされる基板厚さと異なる検査を受けるホトマスク
の基板の特定な厚さを補償する。ステップ電動機は、装
置の主直立フレーム６４に取付けられるブラケット１１
４の上に置かれる。
【００１７】装置および特にその制御装置の追加の説明
については、前述の米国特許第4,689,491 号、第4,478,
335 号および第4,707,610 号を参照されたい。
については、前述の米国特許第4,689,491 号、第4,478,
335 号および第4,707,610 号を参照されたい。
【００１８】図４は、本発明の装置が反復腐蝕工程を経
てホトマスクを走査する働きをする方法を例示する。光
学装置の対物レンズ２６からのビームＢは、基板−金属
（Ｓ−Ｍ）の境界を定める面上に集束されるように配列
される。本発明では、調査中のホトマスク基板の厚さを
経て屈折制限された作動について特に修正される対物レ
ンズが使用される。この型のレンズは、プラスチック培
養容器の内側で生試料を調査するのに従来使用されてい
る。見られる通り、レンズからの光線は１つの角度で集
束される一方、空気を通りかつ異なる屈折率により水晶
基板を通って移動するときに異なる、より鈍い角度で移
動する。修正されたレンズ２６は、基板Ｓの最大厚さに
合うように選ばれる。次に、検査を受ける特定のホトマ
スクのより薄い基板では、補償ディスク、または光学板
１２０は、マスクとレンズ２６との間に置かれるように
配列されているので、基板および補償ディスクの組合さ
れた光学厚さは一般に、修正されたレンズ２６がセット
される実際のガラス厚さに等しい。本発明では、４８８
nm波長のレーザが光源として使用することができ、また
最大厚さ０．２５in（約０．８１６cm）の基板用に修正
された０．５５N.A.レンズは対物レンズ２６として使用
し得ることが判明した。オリンパスULWD CDプラン４０
のレンズは、適当であることが判明したが、それは従来
のホトマスク基板に見られた比較的厚いガラスを通して
測定するように変形しなければならない。
てホトマスクを走査する働きをする方法を例示する。光
学装置の対物レンズ２６からのビームＢは、基板−金属
（Ｓ−Ｍ）の境界を定める面上に集束されるように配列
される。本発明では、調査中のホトマスク基板の厚さを
経て屈折制限された作動について特に修正される対物レ
ンズが使用される。この型のレンズは、プラスチック培
養容器の内側で生試料を調査するのに従来使用されてい
る。見られる通り、レンズからの光線は１つの角度で集
束される一方、空気を通りかつ異なる屈折率により水晶
基板を通って移動するときに異なる、より鈍い角度で移
動する。修正されたレンズ２６は、基板Ｓの最大厚さに
合うように選ばれる。次に、検査を受ける特定のホトマ
スクのより薄い基板では、補償ディスク、または光学板
１２０は、マスクとレンズ２６との間に置かれるように
配列されているので、基板および補償ディスクの組合さ
れた光学厚さは一般に、修正されたレンズ２６がセット
される実際のガラス厚さに等しい。本発明では、４８８
nm波長のレーザが光源として使用することができ、また
最大厚さ０．２５in（約０．８１６cm）の基板用に修正
された０．５５N.A.レンズは対物レンズ２６として使用
し得ることが判明した。オリンパスULWD CDプラン４０
のレンズは、適当であることが判明したが、それは従来
のホトマスク基板に見られた比較的厚いガラスを通して
測定するように変形しなければならない。
【００１９】ビームをＳ−Ｍ境界上に集束させることに
より、かつホトマスクを横切る走査ラインに沿って密な
間隔の点で反射度を監視することによって、金属ライン
またはセグメントＭの幅ｄ１は正確に求めることができ
る。これは、反復腐蝕工程中に検査が行われるとき、特
に重要である。図４に示される通り、ホトマスクへの酸
の初度塗布により、金属セグメントを定める比較的広い
縁１３０ａが生じる。次にセグメント幅ｄ１ａの測定
は、前述のような装置を用いて行われる。これは所望の
セグメント幅ｄ１（縁１３０により定められる）より大
きいので、工程は腐蝕工程を完成するのに十分と思われ
る時間の周期の間継続されるが、そのような時間は最初
定められたような測定幅から算出される。所望ならば、
第２の中間腐蝕段階は、金属セグメントが幅ｄ１ｂ（縁
１３０ｂにより定められる）を持つときに監視され、残
りの腐蝕時間は測定された幅ｄ１ｂに基づいて再度算出
される。最後に、所望のセグメント幅ｄ１が得られて、
ホトレジストＱが下を切り取られた金属セグメントの上
のもとの場所に残る間容易にチェックすることができ
る。測定決定はホトレジストＱによって影響されず、そ
れによってひずみがないので、測定の精度の著しい増大
は本発明の方法および装置によって得られることが認め
られると思う。
より、かつホトマスクを横切る走査ラインに沿って密な
間隔の点で反射度を監視することによって、金属ライン
またはセグメントＭの幅ｄ１は正確に求めることができ
る。これは、反復腐蝕工程中に検査が行われるとき、特
に重要である。図４に示される通り、ホトマスクへの酸
の初度塗布により、金属セグメントを定める比較的広い
縁１３０ａが生じる。次にセグメント幅ｄ１ａの測定
は、前述のような装置を用いて行われる。これは所望の
セグメント幅ｄ１（縁１３０により定められる）より大
きいので、工程は腐蝕工程を完成するのに十分と思われ
る時間の周期の間継続されるが、そのような時間は最初
定められたような測定幅から算出される。所望ならば、
第２の中間腐蝕段階は、金属セグメントが幅ｄ１ｂ（縁
１３０ｂにより定められる）を持つときに監視され、残
りの腐蝕時間は測定された幅ｄ１ｂに基づいて再度算出
される。最後に、所望のセグメント幅ｄ１が得られて、
ホトレジストＱが下を切り取られた金属セグメントの上
のもとの場所に残る間容易にチェックすることができ
る。測定決定はホトレジストＱによって影響されず、そ
れによってひずみがないので、測定の精度の著しい増大
は本発明の方法および装置によって得られることが認め
られると思う。
【００２０】基板補償機構１１０は図５に詳しく示され
ている。ステップ電動機１１２は、その駆動軸および角
度位置の選択可能な連続を経てピン止めされたディスク
運搬体１１６を回転させるように適当に制御される。示
された実施例では、運搬体１１６はその上部ボデーに直
角に投射している１対の脚１１６ａおよび１１６ｂと共
にフォークの形をしており、その結果それらは走査すべ
きホトマスクＰのその面積に平行にかつその上にあって
密接に個別に置くことができる。各脚１１６ａ、１１６
ｂは検査されている特定のマスク基板に合う前述の補償
ガラス板として働くガラス・ディスク１２０ａ、１２０
ｂを堅く適合させる凹形アパーチャを有する。示された
実施例では、運搬体はステップ電動機により３つの異な
る位置、すなわち(1) マスクから離れかつビーム通路か
ら離れてピポット付けされる両脚１１６ａ、１１６ｂ、
(2) 光学装置（図５に示される通り）の投射されたビー
ムを受けるディスク１２０ａと共にマスクの上にある脚
１１６ａ、および(3) 投射されたビームを受けるディス
ク１２０ｂと共にマスクの上にある脚１１６ｂ、を経て
回転することができる。ディスク１２０ａ、１２０ｂ
は、異なる基板厚さに合うように異なる厚さであること
は明白である。本発明の装置では、０．１inおよび０．
１６in（０．２５４cmおよび１．５２４cm）が選ばれた
が、それによってそれぞれ０．１５in（０．３８１cm）
および０．０９in（０．２２８６cm）のマスク基板厚さ
が得られる。明らかに、追加の脚および支持されたディ
スク１２０は、所望ならば、利用できるオプションを増
加させるために運搬体１１６に追加することができる。
ている。ステップ電動機１１２は、その駆動軸および角
度位置の選択可能な連続を経てピン止めされたディスク
運搬体１１６を回転させるように適当に制御される。示
された実施例では、運搬体１１６はその上部ボデーに直
角に投射している１対の脚１１６ａおよび１１６ｂと共
にフォークの形をしており、その結果それらは走査すべ
きホトマスクＰのその面積に平行にかつその上にあって
密接に個別に置くことができる。各脚１１６ａ、１１６
ｂは検査されている特定のマスク基板に合う前述の補償
ガラス板として働くガラス・ディスク１２０ａ、１２０
ｂを堅く適合させる凹形アパーチャを有する。示された
実施例では、運搬体はステップ電動機により３つの異な
る位置、すなわち(1) マスクから離れかつビーム通路か
ら離れてピポット付けされる両脚１１６ａ、１１６ｂ、
(2) 光学装置（図５に示される通り）の投射されたビー
ムを受けるディスク１２０ａと共にマスクの上にある脚
１１６ａ、および(3) 投射されたビームを受けるディス
ク１２０ｂと共にマスクの上にある脚１１６ｂ、を経て
回転することができる。ディスク１２０ａ、１２０ｂ
は、異なる基板厚さに合うように異なる厚さであること
は明白である。本発明の装置では、０．１inおよび０．
１６in（０．２５４cmおよび１．５２４cm）が選ばれた
が、それによってそれぞれ０．１５in（０．３８１cm）
および０．０９in（０．２２８６cm）のマスク基板厚さ
が得られる。明らかに、追加の脚および支持されたディ
スク１２０は、所望ならば、利用できるオプションを増
加させるために運搬体１１６に追加することができる。
【００２１】図５は、検査工程中にホトマスクＰを支持
するチャック８９の所望構造をも示している。チャック
の上方面は凹部１３２を具備しており、マスクはその中
に置かれるようにされていることが見られると思うが、
この場合それは狭い支持棚１３４によってその周辺縁に
沿ってのみ支持されるように配列される。支持棚のまわ
りの隔置位置に、複数の真空スロット１３６が置かれて
おり（図には１つだけが示されている）、真空源がそれ
に加えられると、チャックの上にマスクを堅く固着させ
る働きをし、かつ走査作動中にそのどのような相対運動
をも防止する。チヤックの大きな中央凹部１３８は、チ
ャックの堅い表面とのいかなる接触をも防止してその堅
い表面による予想される損傷を防止するようにホトマス
クの全パターン化面の下にある。
するチャック８９の所望構造をも示している。チャック
の上方面は凹部１３２を具備しており、マスクはその中
に置かれるようにされていることが見られると思うが、
この場合それは狭い支持棚１３４によってその周辺縁に
沿ってのみ支持されるように配列される。支持棚のまわ
りの隔置位置に、複数の真空スロット１３６が置かれて
おり（図には１つだけが示されている）、真空源がそれ
に加えられると、チャックの上にマスクを堅く固着させ
る働きをし、かつ走査作動中にそのどのような相対運動
をも防止する。チヤックの大きな中央凹部１３８は、チ
ャックの堅い表面とのいかなる接触をも防止してその堅
い表面による予想される損傷を防止するようにホトマス
クの全パターン化面の下にある。
【００２２】可視波長共焦点走査顕微鏡学に基づく装置
が開示されたが、本発明はビデオ・カメラおよび光学顕
微鏡、ニプカウ（Nipkow）ディスク共焦点顕微鏡、スリ
ット走査顕微鏡、ビーム走査光学顕微鏡、対物走査顕微
鏡および像せん断顕微鏡を含むビデオ顕微鏡のような分
散可視または不可視波長で作動する度量衡応用に設計さ
れた多くの他の型式の走査または作像光学顕微鏡に包含
される。例えば、本発明は、非走査型の顕微鏡と共に利
用されるが、この場合見られるホトマスクの基板の全面
積は光で充満されかつビデオ・カメラはそのような面積
を見て金属基板の境界でグリッドにある複数の密な間隔
の点にわたり反射光の輝度を感知する。前述の通り、補
償板はそのようなビデオ・カメラ顕微鏡装置とホトマス
クとの間に挿入されて前に指摘した方法で変化する基板
厚さを補償する。
が開示されたが、本発明はビデオ・カメラおよび光学顕
微鏡、ニプカウ（Nipkow）ディスク共焦点顕微鏡、スリ
ット走査顕微鏡、ビーム走査光学顕微鏡、対物走査顕微
鏡および像せん断顕微鏡を含むビデオ顕微鏡のような分
散可視または不可視波長で作動する度量衡応用に設計さ
れた多くの他の型式の走査または作像光学顕微鏡に包含
される。例えば、本発明は、非走査型の顕微鏡と共に利
用されるが、この場合見られるホトマスクの基板の全面
積は光で充満されかつビデオ・カメラはそのような面積
を見て金属基板の境界でグリッドにある複数の密な間隔
の点にわたり反射光の輝度を感知する。前述の通り、補
償板はそのようなビデオ・カメラ顕微鏡装置とホトマス
クとの間に挿入されて前に指摘した方法で変化する基板
厚さを補償する。
【００２３】反射腐蝕工程中にホトマスクを検査する際
に利用されるほか、本発明の方法および装置は、移相リ
トグラフ法に用いられるようなホトマスクの検査に利用
され、この場合マスクは厚さが変化しかつ異なるパター
ン化された材料で作られる。ホトマスクのパターン化さ
れない例を通して見ると、説明したような光学装置は、
例えばマスクのパターン化された面の上の凹部の最も下
方の表面によって定められる。この問題の面は、マスク
のパターン化された側から作像するときに生じる無ひず
みの投射されかつ反射されたビームによって検査される
ことが認められると思う。平らな多層ホトマスクは、パ
ターン化されない面を通してそのようなマスクを見るこ
とによって本発明の装置と共に従来通り検査することが
できる。
に利用されるほか、本発明の方法および装置は、移相リ
トグラフ法に用いられるようなホトマスクの検査に利用
され、この場合マスクは厚さが変化しかつ異なるパター
ン化された材料で作られる。ホトマスクのパターン化さ
れない例を通して見ると、説明したような光学装置は、
例えばマスクのパターン化された面の上の凹部の最も下
方の表面によって定められる。この問題の面は、マスク
のパターン化された側から作像するときに生じる無ひず
みの投射されかつ反射されたビームによって検査される
ことが認められると思う。平らな多層ホトマスクは、パ
ターン化されない面を通してそのようなマスクを見るこ
とによって本発明の装置と共に従来通り検査することが
できる。
【００２４】本発明を遂行するものと思われる最良のモ
ードが本明細書に示されかつ説明されたが、他の変形お
よび変化が本発明の主題に関するものから逸脱せずに作
られることは明白であると思う。
ードが本明細書に示されかつ説明されたが、他の変形お
よび変化が本発明の主題に関するものから逸脱せずに作
られることは明白であると思う。
【図１】装置によって検査されるときホトマスクの断片
を例示する本発明の顕微鏡装置の線図表示である。
を例示する本発明の顕微鏡装置の線図表示である。
【図２】図１の顕微鏡の光学配列の線図例示である。
【図３】本発明の顕微鏡装置の、一部断面の、側立面図
である。
である。
【図４】本発明の顕微鏡を利用するときに、光がホトマ
スクに向けられかつホトマスクによって反射される方法
を例示する線図である。
スクに向けられかつホトマスクによって反射される方法
を例示する線図である。
【図５】本発明の基板厚さ補償機構および顕微鏡のマス
ク支持チャックの斜視図である。
ク支持チャックの斜視図である。
２０ 光学装置 ２２ コンピュータ装置 ２４ 表示ユニット ２６ 対物レンズ ２８ 焦点制御機構 ３２ 段変換器（ｙ軸段） ３４ 段 ４０ レーザ源（オリンパスULWD CD プラン） ４２ ホトマルチプライヤ（光増倍管） ４６ 振動走査機構 ５０ 鏡 ５１ アイソレータ ５２ ビームスプリッタ ５３ 装置板（光学二重屈折板） ５４ 対物レンズ ５５ 対物レンズ ５６ 空間フィルタ（ピンホール板） ５７ 鏡 ５８ アパーチャ・デバイス ６０ 花コウ岩表面板 ６１ テーブル ６２ 円筒形空気ばね ６４ フレーム構造物 ６６ 直流サーボ電動機（電動機組立体） ６７ 親ねじ ７０ 支持ブラケット ７２ かご ８０ スライド・ブロック ８２ 駆動電動機 ８３ フレーム構造物 ８４ 傾斜板（主直立フレーム） ８６ 中間傾斜板 ８７ 傾斜調節ねじ ８８ ばね ８９ 真空チャック ９０ 上方傾斜板 ９１ 傾斜調節ねじ ９２ 重ね板ばね １００ ドライバー（電磁駆動機） １０２ ドライブ機構（上方振動駆動機構） １１０ 補償機構 １１２ ステップ電動機 １１４ ブラケット １１６ ディスク運搬体 １１６ａ １対の脚 １１６ｂ １対の脚 １２０ 光学板 １２０ａ ガラス・ディスク １２０ｂ ガラス・ディスク １３０ 縁 １３０ａ 縁 １３０ｂ 縁 １３２ 凹部 １３４ 支持棚 １３６ 真空スロット １３８ 中央凹部 Ｍ クロム金属層 Ｑ ホトレジスト ｄ 金属セグメントの幅ｄ１と間隔ｄ Ｂ コヒーレント光ビーム Ｔ 矢印 Ｒ 矢印 Ｐ ホトマスク ｘ 走査制御 ｙ 走査制御 Ｓ 基板
Claims (9)
- 【請求項１】 ホトマスクのパターン化されていない基
板側が顕微鏡に面する位置にあるように反射光を使用す
る光学顕微鏡によって見られるべき位置にホトマスクを
置く段階と、ホトマスクのパターン化された層の構造物
の寸法を示す情報を供給するようにホトマスクのパター
ン化された層の上のいろいろな点で反射度情報を得る段
階とを含む、ことを特徴とするリトグラフ・ホトマスク
上のパターン化された構造物の寸法を測定する方法。 - 【請求項２】 顕微鏡は装置の焦点深度が極めて小であ
るように共焦点光学装置を利用する、ことを特徴とする
請求項１記載による方法。 - 【請求項３】 顕微鏡とホトマスクとの間に補償する透
明光学板を挿入して、光学装置により補償される厚さよ
りも小さい基板厚さを持つホトマスクを補償する段階を
含む、ことを特徴とする請求項１記載による方法。 - 【請求項４】 光源と、前記光源から前記ホトマスクに
光を向けてホトマスクの前記パターン化された構造物か
ら反射された光を受ける光学顕微鏡と、パターン化され
た構造物がビームの面にほぼ垂直な面にあるように、か
つホトマスクのパターン化されない側が顕微鏡に面する
ように、ホトマスクを置く装置と、ホトマスクからの反
射光を分析してホトマスクのパターン化された構造物の
寸法を表わす出力を供給する装置と、ホトマスクと顕微
鏡との間の変化する厚さの光学板を挿入して所定の最大
厚さより薄いホトマスク基板厚さを補償する装置とを含
む、ことを特徴とするリトグラフ・ホトマスクのパター
ン化された構造物の寸法を測定する装置。 - 【請求項５】 顕微鏡はその焦点深度を制限する共焦点
光学装置を含む、ことを特徴とする請求項４記載による
装置。 - 【請求項６】 光源と、前記光源から前記ホトマスクに
光を向けてホトマスクの前記パターン化された構造物か
ら反射された光を受ける光学顕微鏡と、パターン化され
た構造物がビームの面にほぼ垂直な面内にあるように、
かつホトマスクのパターン化されない側が顕微鏡に面す
るように、ホトマスクを置く装置と、ホトマスクからの
反射光を分析してホトマスク上にパターン化された構造
物の寸法を表わす出力を供給する装置であり、前記顕微
鏡には透明材料を経て作像するように光学修正される光
学装置が含まれる前記装置とを含む、ことを特徴とする
リトグラフ・ホトマスクのパターン化された構造物の寸
法を測定する装置。 - 【請求項７】 運搬体は隔置された位置に置かれた複数
の光学板を有し、かつ移動装置が前記各板を前記顕微鏡
からの光を遮断する前記位置まで選択移動させるように
配列される、ことを特徴とする請求項４記載による装
置。 - 【請求項８】 反復腐食工程中において、ホトマスクに
パターン化された構造物を作り出すように露出した金属
をホトマスクから腐食させる段階と、ホトマスクのパタ
ーン化されていない基板側が顕微鏡に面する位置にある
ように反射光を使用する光学顕微鏡によって見られるべ
き位置にホトマスクを置く段階と、ホトマスクのパター
ン化された層の構造物の寸法を示す情報を供給するよう
にホトマスクのパターン化された層の上のいろいろな点
で反射度情報を得る段階と、それによって腐食工程を完
成させるために必要な腐食の程度を決定する段階と、露
出した金属をホトマスクからさらに腐食させてパターン
化された構造物をさらに正確に作り出す段階とを含む、
ことを特徴とするリトグラフ・ホトマスクのパターン化
された構造物の寸法を測定する方法。 - 【請求項９】 顕微鏡とホトマスクとの間に補償する透
明光学板を挿入して、光学装置により補償される厚さよ
りも小さい基板厚さを持つホトマスクを補償する段階を
含む、ことを特徴とする請求項８記載による方法。
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