JP3349073B2 - Ｘ線マスクのパターン測定装置 - Google Patents
Ｘ線マスクのパターン測定装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線リソグラフィ
ーに用いるＸ線マスクのパターン測定装置に関するもの
である。
ーに用いるＸ線マスクのパターン測定装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、Ｘ線マスクのパターン位置を
測定する装置として、光露光に使用されるレチクルある
いは半導体基板上に形成されたパターン位置を測定する
ために開発された光干渉式位置座標測定装置が使用され
ている。光干渉式位置座標測定装置では、集光した光を
所望のパターンに照射・走査し、散乱あるいは反射され
た光の強度分布からパターンエッジ位置を決定する。ま
た、決定されたエッジ位置間隔からパターン幅を決定
し、決定されたパターンエッジ位置座標、あるいはパタ
ーン両側の２つのエッジ位置の中点座標を算出すること
によりパターン位置座標を決定する。
測定する装置として、光露光に使用されるレチクルある
いは半導体基板上に形成されたパターン位置を測定する
ために開発された光干渉式位置座標測定装置が使用され
ている。光干渉式位置座標測定装置では、集光した光を
所望のパターンに照射・走査し、散乱あるいは反射され
た光の強度分布からパターンエッジ位置を決定する。ま
た、決定されたエッジ位置間隔からパターン幅を決定
し、決定されたパターンエッジ位置座標、あるいはパタ
ーン両側の２つのエッジ位置の中点座標を算出すること
によりパターン位置座標を決定する。
【０００３】散乱光あるいは反射光の強度とコントラス
トを高くするためには、試料に照射する光を試料表面で
最適に集光することが必要である。照射光を試料面で最
適に集光するためには、試料の高さを正確に測定し、試
料面に焦点を合わせる必要がある。光干渉式位置座標測
定装置には自動焦点調整機構が装備されており、自動的
に試料表面の高さを測定し、焦点を自動調整することが
できる。また、試料に照射する光としては、通常レーザ
ー光を用いている。
トを高くするためには、試料に照射する光を試料表面で
最適に集光することが必要である。照射光を試料面で最
適に集光するためには、試料の高さを正確に測定し、試
料面に焦点を合わせる必要がある。光干渉式位置座標測
定装置には自動焦点調整機構が装備されており、自動的
に試料表面の高さを測定し、焦点を自動調整することが
できる。また、試料に照射する光としては、通常レーザ
ー光を用いている。
【０００４】近年開発されたパターン位置測定装置に
は、測定するパターンに焦点を合わせてパターンとその
近傍の画像を取り込み、この画像を処理することにより
パターン位置あるいはパターン寸法を決定する装置もあ
る。この装置では、数年前までは１μｍ程度のパターン
を測定できたのに対して、０．５μｍ程度の微細なパタ
ーンを測定できるようになった。このため、位置を測定
するだけでなくパターン線幅を測定するために、位置座
標測定装置が使用されることが多くなってきている。し
かし、いずれの装置においても、装置と測定の簡便さの
点から、大気中で試料を測定する機構になっている。
は、測定するパターンに焦点を合わせてパターンとその
近傍の画像を取り込み、この画像を処理することにより
パターン位置あるいはパターン寸法を決定する装置もあ
る。この装置では、数年前までは１μｍ程度のパターン
を測定できたのに対して、０．５μｍ程度の微細なパタ
ーンを測定できるようになった。このため、位置を測定
するだけでなくパターン線幅を測定するために、位置座
標測定装置が使用されることが多くなってきている。し
かし、いずれの装置においても、装置と測定の簡便さの
点から、大気中で試料を測定する機構になっている。
【０００５】Ｘ線マスクは図７に示すように、マスク基
板であるガラスフレーム１上にＳｉ支持体２を設け、そ
の上にＸ線を透過する数μｍ厚のＸ線透過膜（一般的に
はメンブレンと呼ばれる）３と、このメンブレン３上に
形成されたＸ線を吸収する吸収体パターン４とからな
り、ガラスフレーム１に開口５を設け、Ｓｉ支持体２の
裏面側にエッチングによって凹部６を設けている。
板であるガラスフレーム１上にＳｉ支持体２を設け、そ
の上にＸ線を透過する数μｍ厚のＸ線透過膜（一般的に
はメンブレンと呼ばれる）３と、このメンブレン３上に
形成されたＸ線を吸収する吸収体パターン４とからな
り、ガラスフレーム１に開口５を設け、Ｓｉ支持体２の
裏面側にエッチングによって凹部６を設けている。
【０００６】このようなＸ線マスク７のパターン位置精
度を測定するためには、各パターン位置を測定しなけれ
ばならない。また、マスク作製途中のパターン位置精度
を測定するためには、各工程でのマスク基板の状態でパ
ターン位置を測定する必要がある。例えば、Ｓｉ支持体
２のバックエッチング工程後の位置精度を測定するため
には、図７に示したガラスフレーム１を取り付けていな
い状態でパターン位置を測定しなければならない。
度を測定するためには、各パターン位置を測定しなけれ
ばならない。また、マスク作製途中のパターン位置精度
を測定するためには、各工程でのマスク基板の状態でパ
ターン位置を測定する必要がある。例えば、Ｓｉ支持体
２のバックエッチング工程後の位置精度を測定するため
には、図７に示したガラスフレーム１を取り付けていな
い状態でパターン位置を測定しなければならない。
【０００７】Ｘ線マスク７は構造的に外力が印加される
と変形し易く、振動が伝わった場合には数μｍ厚と薄い
メンブレン３が振動し易い。特に大気中では、大気の僅
かな振動によりメンブレン３が振動する。光干渉式位置
座標測定装置では、大気中でＸ線マスク７のパターンの
形状、位置あるいは幅を測定するため、Ｘ線マスク７に
特異な現象として、メンブレン３の振動による測定精度
の低下が問題となる。
と変形し易く、振動が伝わった場合には数μｍ厚と薄い
メンブレン３が振動し易い。特に大気中では、大気の僅
かな振動によりメンブレン３が振動する。光干渉式位置
座標測定装置では、大気中でＸ線マスク７のパターンの
形状、位置あるいは幅を測定するため、Ｘ線マスク７に
特異な現象として、メンブレン３の振動による測定精度
の低下が問題となる。
【０００８】光干渉式位置座標測定装置の測定原理から
考えられる測定精度の低下の要因として、（１）焦点調
整時にメンブレン３が振動しているために焦点がずれ
る、（２）パターン測定時にメンブレン３が振動してパ
ターンエッジ位置が誤検出される、（３）上記（１）と
（２）の現象が同時に起こる、などが考えられる。
考えられる測定精度の低下の要因として、（１）焦点調
整時にメンブレン３が振動しているために焦点がずれ
る、（２）パターン測定時にメンブレン３が振動してパ
ターンエッジ位置が誤検出される、（３）上記（１）と
（２）の現象が同時に起こる、などが考えられる。
【０００９】メンブレン３を振動させる要因としては、
ステージ移動時のメンブレン表裏面での大気流速あるい
は局所的な大気圧の差、ステージ移動時のステージから
の振動の伝達、装置内の大気流などがある。
ステージ移動時のメンブレン表裏面での大気流速あるい
は局所的な大気圧の差、ステージ移動時のステージから
の振動の伝達、装置内の大気流などがある。
【００１０】実際に２ｍｍ厚のシリコン基板上に形成し
たパターンと、Ｘ線マスクのパターンとを、光干渉式位
置座標測定装置で寸法測定した結果を図８と図９にそれ
ぞれ示す。この場合、測定に用いたシリコン基板とは、
図７に示したＳｉ支持体２に相当するものであるが、全
体が２ｍｍの板厚とされることによりバックエッチング
されておらず、またガラスフレーム１に固着されていな
いものである。一方、Ｘ線マスクは図７に示したガラス
フレーム１を備えないものである。これらの図におい
て、横軸は測定したパターンの基板中心あるいはメンブ
レン中心からの距離を、縦軸は測定したパターン線幅の
測定再現精度を示す。測定再現精度は、同一パターンを
複数回測定し、得られた線幅データを母集団として算出
した３σ値で定義した。２ｍｍ厚のシリコン基板上では
基板上のいずれの点においても、高い再現精度でパター
ン寸法を測定できることが判明した（図８）。これに対
して、マスク基板上では、メンブレン中心に近い程パタ
ーン線幅の測定再現精度が低い（図９）。これは測定中
にＸ線マスク７のメンブレン３が振動しており、メンブ
レン中心に近い程その振動の影響が大きいことを示して
いる。
たパターンと、Ｘ線マスクのパターンとを、光干渉式位
置座標測定装置で寸法測定した結果を図８と図９にそれ
ぞれ示す。この場合、測定に用いたシリコン基板とは、
図７に示したＳｉ支持体２に相当するものであるが、全
体が２ｍｍの板厚とされることによりバックエッチング
されておらず、またガラスフレーム１に固着されていな
いものである。一方、Ｘ線マスクは図７に示したガラス
フレーム１を備えないものである。これらの図におい
て、横軸は測定したパターンの基板中心あるいはメンブ
レン中心からの距離を、縦軸は測定したパターン線幅の
測定再現精度を示す。測定再現精度は、同一パターンを
複数回測定し、得られた線幅データを母集団として算出
した３σ値で定義した。２ｍｍ厚のシリコン基板上では
基板上のいずれの点においても、高い再現精度でパター
ン寸法を測定できることが判明した（図８）。これに対
して、マスク基板上では、メンブレン中心に近い程パタ
ーン線幅の測定再現精度が低い（図９）。これは測定中
にＸ線マスク７のメンブレン３が振動しており、メンブ
レン中心に近い程その振動の影響が大きいことを示して
いる。
【００１１】上記したように、Ｘ線マスク７では、バッ
クエッチングのためにＳｉ支持体２の裏面側に凹部６が
あり、ステージ移動を行うとこの凹部６内で空気の乱流
が生じ、メンブレン３が振動する。さらにＸ線マスク７
では補強のためにＳｉ支持体２を、中央に開口部５を有
するガラスフレーム１に接着して用いることがある（図
７）。この場合、凹部６の容積が大きくなって乱流が発
生し易くなる。
クエッチングのためにＳｉ支持体２の裏面側に凹部６が
あり、ステージ移動を行うとこの凹部６内で空気の乱流
が生じ、メンブレン３が振動する。さらにＸ線マスク７
では補強のためにＳｉ支持体２を、中央に開口部５を有
するガラスフレーム１に接着して用いることがある（図
７）。この場合、凹部６の容積が大きくなって乱流が発
生し易くなる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、Ｘ線マ
スク上のパターン形状、位置あるいは幅を大気中で測定
する際には、メンブレン３の振動により測定精度が低下
するという問題があった。このため、光干渉式位置座標
測定装置を用いて大気中でＸ線マスクのパターン形状、
位置あるいは幅を高精度に測定するためには、メンブレ
ン３の振動を低減する必要がある。
スク上のパターン形状、位置あるいは幅を大気中で測定
する際には、メンブレン３の振動により測定精度が低下
するという問題があった。このため、光干渉式位置座標
測定装置を用いて大気中でＸ線マスクのパターン形状、
位置あるいは幅を高精度に測定するためには、メンブレ
ン３の振動を低減する必要がある。
【００１３】本発明は上記した従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、ステー
ジの移動によるマスク表裏面での大気流の速度差による
メンブレンの振動あるいは装置内での大気の振動の伝達
によるメンブレンの振動を低減することにより、Ｘ線マ
スクのパターン形状、位置あるいは幅を高精度に測定す
ることができるようにしたＸ線マスクのパターン測定装
置を提供することにある。
めになされたもので、その目的とするところは、ステー
ジの移動によるマスク表裏面での大気流の速度差による
メンブレンの振動あるいは装置内での大気の振動の伝達
によるメンブレンの振動を低減することにより、Ｘ線マ
スクのパターン形状、位置あるいは幅を高精度に測定す
ることができるようにしたＸ線マスクのパターン測定装
置を提供することにある。
【００１４】
【００１５】第１の発明は、Ｘ線マスクをステージ上に
装着し、このステージを連続もしくは断続的に移動させ
て前記Ｘ線マスクの表面に形成されたパターンの寸法、
位置あるいは幅を測定するＸ線マスクのパターン測定装
置において、Ｘ線マスクの裏面に近接しＸ線マスクのメ
ンブレン領域に直接空気あるいはその他の気体の流れが
当たらないようにする板を含むＸ線マスク保持機構を備
えたことを特徴とする。
装着し、このステージを連続もしくは断続的に移動させ
て前記Ｘ線マスクの表面に形成されたパターンの寸法、
位置あるいは幅を測定するＸ線マスクのパターン測定装
置において、Ｘ線マスクの裏面に近接しＸ線マスクのメ
ンブレン領域に直接空気あるいはその他の気体の流れが
当たらないようにする板を含むＸ線マスク保持機構を備
えたことを特徴とする。
【００１６】また、第２の発明は、Ｘ線マスクをステー
ジ上に装着し、このステージを連続もしくは断続的に移
動させて前記Ｘ線マスクの表面に形成されたパターンの
寸法、位置あるいは幅を測定するＸ線マスクのパターン
測定装置において、Ｘ線マスクの側面あるいは側面と裏
面の両方に近接しＸ線マスクのメンブレン領域に直接空
気あるいはその他の気体の流れが当たらないようにする
板を含むＸ線マスク保持機構を備えたことを特徴とす
る。
ジ上に装着し、このステージを連続もしくは断続的に移
動させて前記Ｘ線マスクの表面に形成されたパターンの
寸法、位置あるいは幅を測定するＸ線マスクのパターン
測定装置において、Ｘ線マスクの側面あるいは側面と裏
面の両方に近接しＸ線マスクのメンブレン領域に直接空
気あるいはその他の気体の流れが当たらないようにする
板を含むＸ線マスク保持機構を備えたことを特徴とす
る。
【００１７】また、第３の発明は、Ｘ線マスクをステー
ジ上に装着し、このステージを連続もしくは断続的に移
動させて前記Ｘ線マスクの表面に形成されたパターンの
寸法、位置あるいは幅を測定するＸ線マスクのパターン
測定装置において、Ｘ線マスクの表面に近接しＸ線マス
クのメンブレン領域に直接空気あるいはその他の気体の
流れが当たらないようにする板を含むＸ線マスク保持機
構を備えたことを特徴とする。
ジ上に装着し、このステージを連続もしくは断続的に移
動させて前記Ｘ線マスクの表面に形成されたパターンの
寸法、位置あるいは幅を測定するＸ線マスクのパターン
測定装置において、Ｘ線マスクの表面に近接しＸ線マス
クのメンブレン領域に直接空気あるいはその他の気体の
流れが当たらないようにする板を含むＸ線マスク保持機
構を備えたことを特徴とする。
【００１８】さらに、第４の発明は、Ｘ線マスクをステ
ージ上に装着し、このステージを連続もしくは断続的に
移動させて前記Ｘ線マスクの表面に形成されたパターン
の寸法、位置あるいは幅を測定するＸ線マスクのパター
ン測定装置において、Ｘ線マスクを収納するケースと、
このケース内に配置され前記Ｘ線マスクを吸引保持する
吸着手段とを含むＸ線マスク保持機構を備えたことを特
徴とする。
ージ上に装着し、このステージを連続もしくは断続的に
移動させて前記Ｘ線マスクの表面に形成されたパターン
の寸法、位置あるいは幅を測定するＸ線マスクのパター
ン測定装置において、Ｘ線マスクを収納するケースと、
このケース内に配置され前記Ｘ線マスクを吸引保持する
吸着手段とを含むＸ線マスク保持機構を備えたことを特
徴とする。
【００１９】メンブレンの振動は、ステージ移動時のメ
ンブレン表裏面での大気流速の差、ステージ移動時のス
テージからの振動の伝達、装置内の大気流などにより発
生する。このうち、ステージからの振動の伝達によるメ
ンブレンの振動は、メンブレンの引張応力を適当に選択
することにより、ステージから伝達される振動の周波数
と異なるメンブレンの共振周波数を選択することで低減
できる。ステージ移動時には、マスク表面と裏面に大気
の流れが発生し、その流れの速度差からメンブレンを振
動させる力が発生する。そこで、本発明においては、メ
ンブレン領域に空気やその他の気体が直接当たらないよ
うにしているので、メンブレンが振動せず、高精度な測
定を行うことができる。
ンブレン表裏面での大気流速の差、ステージ移動時のス
テージからの振動の伝達、装置内の大気流などにより発
生する。このうち、ステージからの振動の伝達によるメ
ンブレンの振動は、メンブレンの引張応力を適当に選択
することにより、ステージから伝達される振動の周波数
と異なるメンブレンの共振周波数を選択することで低減
できる。ステージ移動時には、マスク表面と裏面に大気
の流れが発生し、その流れの速度差からメンブレンを振
動させる力が発生する。そこで、本発明においては、メ
ンブレン領域に空気やその他の気体が直接当たらないよ
うにしているので、メンブレンが振動せず、高精度な測
定を行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る
Ｘ線マスクのパターン測定装置の一実施の形態を示す図
である。本実施の形態では、ガラスフレームなしのＸ線
マスクに適用した例を示す。なお、従来技術の欄で示し
た構成部材等と同一のものについては同一符号をもって
示し、その説明を適宜省略する。Ｘ線マスク７のパター
ン形状、位置または幅を測定する際には、メンブレン３
の振動を低減して測定精度の低下を防ぐことはもちろん
のこと、Ｘ線マスク７を変形させることなく支持して測
定することが大切である。そのため、本実施の形態にお
いては、光干渉式位置座標測定装置の一部を構成するＸ
線マスク保持機構２０を備えている。
形態に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る
Ｘ線マスクのパターン測定装置の一実施の形態を示す図
である。本実施の形態では、ガラスフレームなしのＸ線
マスクに適用した例を示す。なお、従来技術の欄で示し
た構成部材等と同一のものについては同一符号をもって
示し、その説明を適宜省略する。Ｘ線マスク７のパター
ン形状、位置または幅を測定する際には、メンブレン３
の振動を低減して測定精度の低下を防ぐことはもちろん
のこと、Ｘ線マスク７を変形させることなく支持して測
定することが大切である。そのため、本実施の形態にお
いては、光干渉式位置座標測定装置の一部を構成するＸ
線マスク保持機構２０を備えている。
【００２１】Ｘ線マスク７は、メンブレン３を備えたＳ
ｉ支持体２、メンブレン３上に形成された吸収体パター
ン４等で構成され、前記Ｘ線マスク保持機構２０によっ
て保持される。
ｉ支持体２、メンブレン３上に形成された吸収体パター
ン４等で構成され、前記Ｘ線マスク保持機構２０によっ
て保持される。
【００２２】前記Ｘ線マスク保持機構２０は、Ｓｉ支持
体２がエッチング除去されて形成された凹部６内に存在
する大気の量を一定に保持し、ステップ移動あるいはス
テージ移動中に流路２４からＸ線マスク７の裏面側に流
れ込む大気の量を減じるための機構であり、Ｘ線マスク
７が設置される水平な板２１と、この板２１の両端部に
対向して立設されＸ線マスク７の側面から裏面側に流れ
込む空気や他の気体の量を減じる一対の垂直な板２２
と、前記板２１上に設けられＸ線マスク７を真空吸着し
て保持する吸着手段２３とを備えている。
体２がエッチング除去されて形成された凹部６内に存在
する大気の量を一定に保持し、ステップ移動あるいはス
テージ移動中に流路２４からＸ線マスク７の裏面側に流
れ込む大気の量を減じるための機構であり、Ｘ線マスク
７が設置される水平な板２１と、この板２１の両端部に
対向して立設されＸ線マスク７の側面から裏面側に流れ
込む空気や他の気体の量を減じる一対の垂直な板２２
と、前記板２１上に設けられＸ線マスク７を真空吸着し
て保持する吸着手段２３とを備えている。
【００２３】前記板２１は、Ｘ線マスク７の裏面に対し
て略平行な相対位置関係にある。ここでは厳密に平行で
ある必要はない。板２２は、Ｘ線マスク保持機構２０の
働きを高めるためのものであり、Ｘ線マスク７の側面に
略垂直な相対位置関係にある。これも厳密には垂直であ
る必要はない。また、板２２は板２１に密着して強固に
固定されることにより、ステージ移動中の減加速時に働
く力で振動しないように十分な強度を有し、かつステー
ジ移動中にマスク側面に接触しないようになっている。
この場合、板２２とＸ線マスク７の側面との間隔が狭け
れば狭い程流路２４に流入する、あるいは流出する大気
の量を滅じる効果が高くなる。なお、板２１，２２の材
質は特に制限がない。
て略平行な相対位置関係にある。ここでは厳密に平行で
ある必要はない。板２２は、Ｘ線マスク保持機構２０の
働きを高めるためのものであり、Ｘ線マスク７の側面に
略垂直な相対位置関係にある。これも厳密には垂直であ
る必要はない。また、板２２は板２１に密着して強固に
固定されることにより、ステージ移動中の減加速時に働
く力で振動しないように十分な強度を有し、かつステー
ジ移動中にマスク側面に接触しないようになっている。
この場合、板２２とＸ線マスク７の側面との間隔が狭け
れば狭い程流路２４に流入する、あるいは流出する大気
の量を滅じる効果が高くなる。なお、板２１，２２の材
質は特に制限がない。
【００２４】前記吸着手段２３は、板２１に設けた穴を
通って図示しない真空ポンプに接続され、Ｓｉ支持体２
を吸引保持する。吸着手段２３の高さは、できるだけ低
い方がよい。この高さが低い程Ｘ線マスク７の裏面と板
２１との間隔が狭くなり、Ｓｉ支持体２がエッチング除
去されて形成された凹部６に流入・流出する大気の量を
減じる効果が高い。
通って図示しない真空ポンプに接続され、Ｓｉ支持体２
を吸引保持する。吸着手段２３の高さは、できるだけ低
い方がよい。この高さが低い程Ｘ線マスク７の裏面と板
２１との間隔が狭くなり、Ｓｉ支持体２がエッチング除
去されて形成された凹部６に流入・流出する大気の量を
減じる効果が高い。
【００２５】図２はガラスフレーム付きＸ線マスクに適
用した例を示す図である。Ｘ線マスク７のＸ線マスク保
持機構２０としては、図１に示したものと同様なものを
使用することができる。ただし、板２１はガラスフレー
ム１の大きさに合わせて大きく形成され、吸着手段２３
によりガラスフレーム１を吸引保持する。また、吸着手
段２３の位置は、ガラスフレーム１の大きさに合わせて
外側に位置している。
用した例を示す図である。Ｘ線マスク７のＸ線マスク保
持機構２０としては、図１に示したものと同様なものを
使用することができる。ただし、板２１はガラスフレー
ム１の大きさに合わせて大きく形成され、吸着手段２３
によりガラスフレーム１を吸引保持する。また、吸着手
段２３の位置は、ガラスフレーム１の大きさに合わせて
外側に位置している。
【００２６】図１に示したＸ線マスク保持機構を使用し
てＸ線マスクのパターン寸法を測定した結果を図３に示
す。横軸は測定したパターンのメンブレン中心からの距
離を、縦軸は測定した線幅の再現精度を示す。本発明に
係る測定装置を使用した場合には、２ｍｍ厚のシリコン
基板上での測定精度と同程度の高い測定再現精度を実現
できることが図から明かである。
てＸ線マスクのパターン寸法を測定した結果を図３に示
す。横軸は測定したパターンのメンブレン中心からの距
離を、縦軸は測定した線幅の再現精度を示す。本発明に
係る測定装置を使用した場合には、２ｍｍ厚のシリコン
基板上での測定精度と同程度の高い測定再現精度を実現
できることが図から明かである。
【００２７】図４は本発明の他の実施の形態を示す断面
図である。この実施の形態においては、Ｘ線マスク７の
測定精度を低下させないためにメンブレン３の振動を低
減し測定精度を向上させるためのＸ線マスク保持機構２
０として、Ｓｉ支持体２を変形なく吸引保持する吸着手
段２３と、Ｓｉ支持体２の凹部６を覆う板３０とを備え
ている。板３０は、Ｓｉ支持体２がエッチング除去され
て形成された凹部６に流れ込むあるいは凹部６から流れ
出す大気の量を低減することで凹部６内で大気の乱流が
生じないようにしている。
図である。この実施の形態においては、Ｘ線マスク７の
測定精度を低下させないためにメンブレン３の振動を低
減し測定精度を向上させるためのＸ線マスク保持機構２
０として、Ｓｉ支持体２を変形なく吸引保持する吸着手
段２３と、Ｓｉ支持体２の凹部６を覆う板３０とを備え
ている。板３０は、Ｓｉ支持体２がエッチング除去され
て形成された凹部６に流れ込むあるいは凹部６から流れ
出す大気の量を低減することで凹部６内で大気の乱流が
生じないようにしている。
【００２８】このようなＸ線マスク保持機構２０におい
ては、ステップ移動あるいはステージ移動中にＸ線マス
ク７の裏面側からＳｉ支持体２の凹部６内に空気または
他の気体が流入したり流出するのを確実に防止すること
ができるので、測定精度を一層向上させることができ
る。
ては、ステップ移動あるいはステージ移動中にＸ線マス
ク７の裏面側からＳｉ支持体２の凹部６内に空気または
他の気体が流入したり流出するのを確実に防止すること
ができるので、測定精度を一層向上させることができ
る。
【００２９】ここで、板３０は、Ｘ線マスク７に対して
略平行な相対位置関係にあるが、厳密に平行である必要
はなく、またＸ線マスク７の裏面と板３０とが間隙なく
接しているか、あるいはＳｉ支持体２がエッチング除去
されて形成された凹部６へ流入する、あるいは凹部６か
ら流出する大気の量が無視できる程度にＸ線マスク７の
裏面と板３０との間隙が狭ければよい。
略平行な相対位置関係にあるが、厳密に平行である必要
はなく、またＸ線マスク７の裏面と板３０とが間隙なく
接しているか、あるいはＳｉ支持体２がエッチング除去
されて形成された凹部６へ流入する、あるいは凹部６か
ら流出する大気の量が無視できる程度にＸ線マスク７の
裏面と板３０との間隙が狭ければよい。
【００３０】重要な点は、Ｓｉ支持体２がエッチング除
去されて形成された凹部６への大気の流入と流出を防
ぎ、かつ、Ｘ線マスク７を歪ませるような力をＸ線マス
ク７に与えないことである。この２点が達成できれば、
Ｘ線マスク７の裏面と板３０が接するか否かは問題では
ない。Ｘ線マスク７の裏面と板３０の間に、Ｘ線マスク
７を変形させるような力をＸ線マスク保持機構２０が伝
達せず、かつＸ線マスク７の裏面と板３０との間隙をな
くすために、例えばシリコングリスなどを使用してもよ
い。
去されて形成された凹部６への大気の流入と流出を防
ぎ、かつ、Ｘ線マスク７を歪ませるような力をＸ線マス
ク７に与えないことである。この２点が達成できれば、
Ｘ線マスク７の裏面と板３０が接するか否かは問題では
ない。Ｘ線マスク７の裏面と板３０の間に、Ｘ線マスク
７を変形させるような力をＸ線マスク保持機構２０が伝
達せず、かつＸ線マスク７の裏面と板３０との間隙をな
くすために、例えばシリコングリスなどを使用してもよ
い。
【００３１】本発明では、シリコングリスを使用し、メ
ンブレン３を裏側からふたをするように凹部６のサイズ
よりも少しだけ大きなシリコン小片を貼付けた。シリコ
ングリスを固化させずにパターン位置とパターン寸法を
測定したため、シリコン小片を貼付けることによる試料
の変形は確認されなかった。
ンブレン３を裏側からふたをするように凹部６のサイズ
よりも少しだけ大きなシリコン小片を貼付けた。シリコ
ングリスを固化させずにパターン位置とパターン寸法を
測定したため、シリコン小片を貼付けることによる試料
の変形は確認されなかった。
【００３２】凹部６を覆うための板３０の材質は、本発
明で使用したシリコン小片に限ることなく、凹部６に大
気が流れ込むあるいは凹部６から大気が流れ出すのを防
ぐことができる程度の堅い材質であり、貼付けることで
マスクの変形を生じさせない重量の材質であればどんな
材質のものであってもよい。
明で使用したシリコン小片に限ることなく、凹部６に大
気が流れ込むあるいは凹部６から大気が流れ出すのを防
ぐことができる程度の堅い材質であり、貼付けることで
マスクの変形を生じさせない重量の材質であればどんな
材質のものであってもよい。
【００３３】図４に示したＸ線マスク保持機構を使用し
てＸ線マスクを測定した結果を図５に示す。Ｘ線マスク
の裏面とＳｉ支持体２がエッチング除去されて形成され
た凹部６に大気が流入あるいは流出することを防ぐため
の板３０とＳｉ支持体２との間にはシリコングリスを使
用した。横軸は測定したパターンのメンブレン中心から
の距離、縦軸は測定した線幅の再現精度を示す。
てＸ線マスクを測定した結果を図５に示す。Ｘ線マスク
の裏面とＳｉ支持体２がエッチング除去されて形成され
た凹部６に大気が流入あるいは流出することを防ぐため
の板３０とＳｉ支持体２との間にはシリコングリスを使
用した。横軸は測定したパターンのメンブレン中心から
の距離、縦軸は測定した線幅の再現精度を示す。
【００３４】本実施の形態においては、２ｍｍ厚のシリ
コン基板上での測定精度と同程度の高い測定再現精度を
実現できることが図から明かである。また、本実施の形
態の場合、上記した実施の形態に示した方法あるいは装
置よりも簡便にメンブレン３の振動を低減することがで
きる。
コン基板上での測定精度と同程度の高い測定再現精度を
実現できることが図から明かである。また、本実施の形
態の場合、上記した実施の形態に示した方法あるいは装
置よりも簡便にメンブレン３の振動を低減することがで
きる。
【００３５】図６は本発明のさらに他の実施の形態を示
す図である。この実施の形態においては、Ｘ線マスク保
持機構２０を、Ｘ線マスク７全体を覆うケース４０と、
Ｘ線マスク７を吸引保持する吸着手段２３とで構成して
いる。ケース４０は、パターン形状、位置または幅を測
定するための光を効率よく透過する透明な材料によって
形成される。また、大気の振動により容易に振動あるい
は変形しない程度の強度を有するもので、パターンエッ
ジ位置検出のためにマスクに照射される光を散乱させる
ことのない形状と表面状態を有する。また、ケース４０
としては、密閉性が高いもの程、Ｘ線マスク７のメンブ
レン３の振動を抑制する効果が高い。なお、本実施の形
態においては、ケース４０の材質としてガラス板を使用
した。
す図である。この実施の形態においては、Ｘ線マスク保
持機構２０を、Ｘ線マスク７全体を覆うケース４０と、
Ｘ線マスク７を吸引保持する吸着手段２３とで構成して
いる。ケース４０は、パターン形状、位置または幅を測
定するための光を効率よく透過する透明な材料によって
形成される。また、大気の振動により容易に振動あるい
は変形しない程度の強度を有するもので、パターンエッ
ジ位置検出のためにマスクに照射される光を散乱させる
ことのない形状と表面状態を有する。また、ケース４０
としては、密閉性が高いもの程、Ｘ線マスク７のメンブ
レン３の振動を抑制する効果が高い。なお、本実施の形
態においては、ケース４０の材質としてガラス板を使用
した。
【００３６】このようなＸ線マスク保持機構２０におい
ては、Ｘ線マスク７の凹部６に流入・流出する大気を確
実に防止することができるので、測定精度をより一層向
上させることができる。また、本実施の形態において
は、Ｘ線マスク７全体をケース４０によって覆えばよい
ので、Ｘ線マスク７とケース４０との隙間を大きくする
ことができ、ケース４０の作製が容易である。また同様
の理由により、ケース４０内にＸ線マスク７を収納する
際の簡便性が増す。
ては、Ｘ線マスク７の凹部６に流入・流出する大気を確
実に防止することができるので、測定精度をより一層向
上させることができる。また、本実施の形態において
は、Ｘ線マスク７全体をケース４０によって覆えばよい
ので、Ｘ線マスク７とケース４０との隙間を大きくする
ことができ、ケース４０の作製が容易である。また同様
の理由により、ケース４０内にＸ線マスク７を収納する
際の簡便性が増す。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように発明に係るＸ線マス
クのパターン測定装置によれば、Ｘ線マスクのパターン
形状、位置または幅を測定する際にステージが移動する
ことにより発生する大気流が、エッチング除去によって
Ｓｉ支持体の裏面側に形成されている凹部内に流入した
り、あるいは凹部から流出するのを防止することができ
る。その結果、大気もしくはその他の気体によるメンブ
レンの振動を抑制することができ、メンブレンの振動に
起因するＸ線マスクにおけるパターン測定精度を向上さ
せることができる。また、Ｘ線マスク保持機構は、板と
吸着手段とで構成することができるので、Ｘ線マスク保
持機構の構造も簡単である。
クのパターン測定装置によれば、Ｘ線マスクのパターン
形状、位置または幅を測定する際にステージが移動する
ことにより発生する大気流が、エッチング除去によって
Ｓｉ支持体の裏面側に形成されている凹部内に流入した
り、あるいは凹部から流出するのを防止することができ
る。その結果、大気もしくはその他の気体によるメンブ
レンの振動を抑制することができ、メンブレンの振動に
起因するＸ線マスクにおけるパターン測定精度を向上さ
せることができる。また、Ｘ線マスク保持機構は、板と
吸着手段とで構成することができるので、Ｘ線マスク保
持機構の構造も簡単である。
【図１】 本発明に係るＸ線マスクのパターン測定装置
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図２】 本発明をフレーム付きＸ線マスクに適用した
実施の形態を示す図である。
実施の形態を示す図である。
【図３】 図１に示した実施の形態において測定したＸ
線マスクのパターン寸法の測定再現精度を示す図であ
る。
線マスクのパターン寸法の測定再現精度を示す図であ
る。
【図４】 本発明のさらに実施の形態の形態を示す図で
ある。
ある。
【図５】 図４に示した実施の形態において測定したＸ
線マスクのパターン寸法の測定再現精度を示す図であ
る。
線マスクのパターン寸法の測定再現精度を示す図であ
る。
【図６】 本発明のさらに実施の形態の形態を示す図で
ある。
ある。
【図７】 Ｘ線マスクの構造を示す図である。
【図８】 従来の測定機構を使用して測定した２ｍｍ厚
のシリコン基板上でのパターン寸法測定再現精度を示す
図である。
のシリコン基板上でのパターン寸法測定再現精度を示す
図である。
【図９】 従来の測定機構を使用して測定したＸ線マス
クのパターン寸法測定再現精度を示す図である。
クのパターン寸法測定再現精度を示す図である。
１…ガラスフレーム、２…Ｓｉ支持体、３…メンブレ
ン、４…吸収体パターン、５…開口、６…凹部、７…Ｘ
線マスク、２０…Ｘ線マスク保持機構、２１…基板、２
２…板、２３…吸着手段、２４…通路、３０…板、４０
…ケース。
ン、４…吸収体パターン、５…開口、６…凹部、７…Ｘ
線マスク、２０…Ｘ線マスク保持機構、２１…基板、２
２…板、２３…吸着手段、２４…通路、３０…板、４０
…ケース。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−22131（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 9/00 - 11/30 102 G01B 21/00 - 21/32 H01L 21/027
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｘ線マスクをステージ上に装着し、この
ステージを連続もしくは断続的に移動させて前記Ｘ線マ
スクの表面に形成されたパターンの寸法、位置あるいは
幅を測定するＸ線マスクのパターン測定装置において、 Ｘ線マスクの裏面に近接しＸ線マスクのメンブレン領域
に直接空気あるいはその他の気体の流れが当たらないよ
うにする板を含むＸ線マスク保持機構を備えたことを特
徴とするＸ線マスクのパターン測定装置。 - 【請求項２】 Ｘ線マスクをステージ上に装着し、この
ステージを連続もしくは断続的に移動させて前記Ｘ線マ
スクの表面に形成されたパターンの寸法、位置あるいは
幅を測定するＸ線マスクのパターン測定装置において、 Ｘ線マスクの側面あるいは側面と裏面の両方に近接しＸ
線マスクのメンブレン領域に直接空気あるいはその他の
気体の流れが当たらないようにする板を含むＸ線マスク
保持機構を備えたことを特徴とするＸ線マスクのパター
ン測定装置。 - 【請求項３】 Ｘ線マスクをステージ上に装着し、この
ステージを連続もしくは断続的に移動させて前記Ｘ線マ
スクの表面に形成されたパターンの寸法、位置あるいは
幅を測定するＸ線マスクのパターン測定装置において、 Ｘ線マスクの表面に近接しＸ線マスクのメンブレン領域
に直接空気あるいはその他の気体の流れが当たらないよ
うにする板を含むＸ線マスク保持機構を備えたことを特
徴とするＸ線マスクのパターン測定装置。 - 【請求項４】 Ｘ線マスクをステージ上に装着し、この
ステージを連続もしくは断続的に移動させて前記Ｘ線マ
スクの表面に形成されたパターンの寸法、位置あるいは
幅を測定するＸ線マスクのパターン測定装置において、 Ｘ線マスクを収納するケースと、このケース内に配置さ
れ前記Ｘ線マスクを吸引保持する吸着手段とを含むＸ線
マスク保持機構を備えたことを特徴とするＸ線マスクの
パターン測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25190497A JP3349073B2 (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | Ｘ線マスクのパターン測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25190497A JP3349073B2 (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | Ｘ線マスクのパターン測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1194523A JPH1194523A (ja) | 1999-04-09 |
| JP3349073B2 true JP3349073B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=17229693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25190497A Expired - Fee Related JP3349073B2 (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | Ｘ線マスクのパターン測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3349073B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI286674B (en) | 2002-12-27 | 2007-09-11 | Asml Netherlands Bv | Container for a mask, method of transferring lithographic masks therein and method of scanning a mask in a container |
-
1997
- 1997-09-17 JP JP25190497A patent/JP3349073B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1194523A (ja) | 1999-04-09 |
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