JP6482061B2 - Mask stage and stage apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、光マスクやEUVマスク等の各種マスクを支持するマスクステージに関するものである。
また、本発明は、各種マスクをX及びY方向に駆動するステージ装置に関するものである。
The present invention relates to a mask stage that supports various masks such as an optical mask and an EUV mask.
The present invention also relates to a stage apparatus that drives various masks in the X and Y directions.
光マスク(レチクルないしフォトマスク)に形成されているパターンを検査するパターン検査装置では、検査すべき光マスクはXYステージ上に配置され、XYステージのX方向及びY方向の相対移動によりマスクの全面が検査ビームにより走査されている。パターン検査装置では、欠陥を検出すると共に検出された欠陥のアドレスを特定する必要があるため、検査中におけるマスク座標を正確に検出することが重要であり、高精度な座標精度の管理が要請されている。従来のXYステージでは、定盤上にX方向に延在するX方向直動ガイドが設けられ、X方向直動ガイドにXステージが連結されている。Xステージ上にはY方向に延在するY方向直動ガイドが設けられ、Y方向直動ガイドにはYステージが連結されている。Yステージは、マスクを支持するマスクステージとして機能し、マスクステージには真空チャックが設けられ、光マスクは真空チャックによりマスクステージにクランプされている。 In a pattern inspection apparatus that inspects a pattern formed on an optical mask (reticle or photomask), the optical mask to be inspected is arranged on an XY stage, and the entire surface of the mask is moved by relative movement of the XY stage in the X and Y directions. Are scanned by the inspection beam. In the pattern inspection system, it is necessary to detect the defect and specify the address of the detected defect. Therefore, it is important to accurately detect the mask coordinates during the inspection, and high-precision coordinate accuracy management is required. ing. In the conventional XY stage, an X-direction linear motion guide extending in the X direction is provided on a surface plate, and the X stage is connected to the X-direction linear motion guide. A Y direction linear motion guide extending in the Y direction is provided on the X stage, and the Y stage is connected to the Y direction linear motion guide. The Y stage functions as a mask stage that supports the mask. The mask stage is provided with a vacuum chuck, and the optical mask is clamped to the mask stage by the vacuum chuck.
XYステージでは、マスク座標を検出する手段としてレーザ干渉計が用いられ、マスクステージ上には互いに直交する2つのバーミラーが固定されている。動作中、レーザ干渉計からマスクステージ上に設けたバーミラーに向けてレーザビームが投射され、バーミラーからの反射光を利用してマスクのX方向及びY方向の座標が検出されている(例えば、特許文献1参照)。
従来のXYステージでは、2本の直動ガイドにそってXステージ及びYステージが移動する。しかしながら、2本の直動ガイドの平行度や真直度が不完全な場合、マスクを支持するマスクテーブルに歪みが発生し、レーザ干渉計により検出されたマスク座標と実際のマスク座標との間に誤差が発生する不具合が発生する。また、マスクテーブルに生じた歪みがクランプされたマスクにも伝達され、マスク自身にも歪みが生じ、同様に検出されたマスク座標が誤差成分を含む問題が生じていた。このような場合、検査されたマスクを高倍率の顕微鏡で観察する際、検出されたマスク座標が誤差成分を含むため、観察すべき位置を対物レンズの光軸上に正確に位置決めしにくい問題が発生していた。また、検査装置により検出された欠陥を修正処理する場合も同様に、検出された欠陥を目標位置に正確に位置決めしにくい問題が生じていた。 In the conventional XY stage, the X stage and the Y stage move along two linear motion guides. However, when the parallelism and straightness of the two linear motion guides are incomplete, the mask table supporting the mask is distorted, and the mask coordinates detected by the laser interferometer are between the actual mask coordinates. A defect that causes an error occurs. Further, the distortion generated in the mask table is also transmitted to the clamped mask, the mask itself is also distorted, and the detected mask coordinates contain an error component. In such a case, when observing the inspected mask with a high-power microscope, the detected mask coordinates include an error component, which makes it difficult to accurately position the observation position on the optical axis of the objective lens. It has occurred. Similarly, when a defect detected by the inspection apparatus is corrected, there is a problem that it is difficult to accurately position the detected defect at the target position.
さらに、従来のXYステージでは、マスクは真空チャックや静電チャックを用いてマスクテーブルにクランプされている。チャック手段を用いてクランプすれば、マスクはマスクテーブルに強固にクランプされるため、動作中にステージに急激な加速度が発生しても、マスクがスリップして位置ずれを起こす不具合は防止される。しかしながら、真空チャックを用いてマスクをクランプすると、マスク自身に歪みが発生し、マスク座標の精度が低下する問題があった。 Further, in the conventional XY stage, the mask is clamped to the mask table using a vacuum chuck or an electrostatic chuck. If clamping is performed using the chucking means, the mask is firmly clamped to the mask table, so that even if rapid acceleration occurs on the stage during operation, a problem that the mask slips and is displaced is prevented. However, when the mask is clamped using a vacuum chuck, there is a problem that the mask itself is distorted and the accuracy of the mask coordinates is lowered.
クランプに起因する課題を解消する方法として、マスクテーブルに複数の支持パッドを設け、マスクから支持パッドに作用する重力と、マスクの裏面と支持パッドの表面との間に発生する摩擦力とを利用してマスクをテーブルに支持する方法が想定される。このマスク支持方法では、マスクがフリーな状態に維持され、マスクに不所望な歪みが生じないため、座標精度を高精度に管理することができる。従って、従来のマスクステージよりもはるかに高精度な座標管理が可能になる利点がある。しかしながら、このマスク支持方法では、マスクがクランプされていないため、急激な加速度が発生すると、マスクの支持点にスリップが発生し、マスクとステージとの間に位置ずれが発生するおそれがある。マスクに位置ずれが生じると、レーザ干渉計により検出されたマスク座標が誤差成分を含む不具合が生じてしまう。
また、マスク製造プロセスにおいては、いわゆる欠陥のミチゲーション、すなわち、マスクブランクの欠陥座標を特定し、この影響が出ないように回路パターンの位置を補正して描画することが行われている。この場合はマスクブランクの欠陥座標をnmオーダーで特定する必要がある。
As a method of solving the problems caused by clamping, a plurality of support pads are provided on the mask table, and the gravity acting on the support pads from the mask and the frictional force generated between the back surface of the mask and the front surface of the support pad are used. Thus, a method of supporting the mask on the table is assumed. In this mask support method, the mask is maintained in a free state, and undesired distortion does not occur in the mask, so that the coordinate accuracy can be managed with high accuracy. Therefore, there is an advantage that coordinate management can be performed with higher accuracy than the conventional mask stage. However, in this mask support method, since the mask is not clamped, if a rapid acceleration occurs, a slip occurs at the support point of the mask, and there is a possibility that a positional deviation occurs between the mask and the stage. If the mask is misaligned, the mask coordinates detected by the laser interferometer have a defect including an error component.
Further, in the mask manufacturing process, so-called defect mitigation, that is, defect coordinates of a mask blank are specified, and a circuit pattern position is corrected and drawn so as not to have this influence. In this case, it is necessary to specify the defect coordinates of the mask blank on the order of nm.
上述した課題は、マスク座標が比較的低い精度の座標情報により管理される場合、問題となることは少ない。しかしながら、マスクパターンの線幅は微細化しており、マスク検査装置により検出された欠陥を例えば10nm程度の座標精度で検出する必要がある場合、マスクの微小な変位やステージに微小な歪みが生じるだけでも、検出されたマスク座標が目的とする精度に適合しない問題が発生する。すなわち、フォトマスクを検査するマスク検査装置の場合、現在実用化されているマスク検査装置の座標精度はミクロンオーダーである。しかしながら、マスクパターンの線幅は微細化し、特にEUVマスクの場合、10nm前後の線幅のパターンが使用される。この場合、欠陥検査装置により検出された欠陥を検査後に顕微鏡観察する場合、高倍率の対物レンズを用いて観察するため、欠陥座標は10nm程度の座標精度で管理する必要がある。このような高精度の座標精度が要求される場合、マスクステージに生じる僅かな歪みやステージ上におけるマスクに微小な変位が生ずるだけでも検出された座標情報が誤差成分を含む問題が発生し、正確な位置決め操作が困難になってしまう。従って、従来の座標管理システムとは異なる高精度なマスク座標の管理が強く要請されている。特に、EUVL(EUVリソグラフィー)においては、マスク検査装置により検出された欠陥座標を数nmの精度で管理することが要請されているため、光マスクの座標精度とは異なる高精度な座標管理が強く要請されている。 The problems described above are less likely to be a problem when the mask coordinates are managed by coordinate information with relatively low accuracy. However, the line width of the mask pattern is miniaturized, and when it is necessary to detect a defect detected by the mask inspection apparatus with a coordinate accuracy of, for example, about 10 nm, only a small displacement of the mask or a small distortion occurs on the stage. However, there is a problem that the detected mask coordinates do not match the target accuracy. That is, in the case of a mask inspection apparatus for inspecting a photomask, the coordinate accuracy of a mask inspection apparatus currently in practical use is on the order of microns. However, the line width of the mask pattern is reduced, and in the case of an EUV mask in particular, a pattern having a line width of about 10 nm is used. In this case, when the defect detected by the defect inspection apparatus is observed with a microscope after the inspection, the defect coordinates must be managed with a coordinate accuracy of about 10 nm in order to observe using a high-magnification objective lens. When such high-precision coordinate accuracy is required, there is a problem in that the detected coordinate information includes an error component even if a slight distortion occurs on the mask stage or a minute displacement occurs on the mask on the stage. Difficult positioning operation becomes difficult. Therefore, there is a strong demand for highly accurate mask coordinate management different from the conventional coordinate management system. In particular, in EUVL (EUV lithography), since it is required to manage defect coordinates detected by a mask inspection apparatus with an accuracy of several nm, high-precision coordinate management different from the coordinate precision of an optical mask is strong. It has been requested.
上述した問題は、マスク検査装置だけでなく、マスクブランクスにパターンを描画するパターン描画機、ウエハにパターンを転写する露光機、及びマスクブランクスについて欠陥検査を行う検査装置に用いられるステージ装置においても同様に指摘されている。 The above-mentioned problems are not limited to a mask inspection apparatus, but also in a pattern drawing machine that draws a pattern on a mask blank, an exposure machine that transfers a pattern onto a wafer, and a stage apparatus that is used in an inspection apparatus that performs defect inspection on a mask blank. Has been pointed out.
本発明の目的は、マスク座標を高精度にコントロールできるマスクステージを実現することにある。
さらに、本発明の別の目的は、マスクがステージに対してクランプされていなくても、マスク座標を正確にコントロールできるマスクステージを提供することにある。
さらに、本発明の目的は、マスク座標を高精度にコントロールできるステージ装置を実現することにある。
An object of the present invention is to realize a mask stage that can control mask coordinates with high accuracy.
Furthermore, another object of the present invention is to provide a mask stage that can accurately control mask coordinates even when the mask is not clamped to the stage.
Another object of the present invention is to realize a stage apparatus that can control mask coordinates with high accuracy.
本発明によるマスクステージは、各種マスクを支持するマスクステージであって、
マスクが配置されるマスクテーブルと、
マスクテーブルに固定され、マスクが載置されるマスク支持手段と、
マスクテーブルに固定されると共にレーザ干渉計又はレーザ測長機と連動する第1及び第2のバーミラーであって、第1のバーミラーは第1の方向に延在し第2のバーミラーは第1の方向と直交する第2の方向に延在する第1及び第2のバーミラーと、
前記第1のバーミラーに固定され、前記第2の方向のマスクまでの距離又は第2の方向のマスクの変位量を検出する2つ又はそれ以上のセンサ手段、及び、前記第2のバーミラーに固定され、前記第1の方向のマスクまでの距離又は第1の方向のマスクの変位量を検出する1つ又はそれ以上のセンサ手段とを有し、
前記センサ手段は、マスクテーブル上に支持されているマスクの側面に向けて光ビームを投射し、マスクの側面で反射した反射光を受光し、
前記センサ手段からの出力信号を用いて、マスクの並進移動量が計測されることを特徴とする。
The mask stage according to the present invention is a mask stage that supports various masks,
A mask table on which the mask is placed;
A mask support means fixed to the mask table and on which the mask is placed;
First and second bar mirrors fixed to a mask table and interlocked with a laser interferometer or laser length measuring device, wherein the first bar mirror extends in a first direction and the second bar mirror is a first bar mirror. First and second bar mirrors extending in a second direction orthogonal to the direction;
Fixed to the first bar mirror, two or more sensor means for detecting the distance to the mask in the second direction or the displacement of the mask in the second direction, and fixed to the second bar mirror And one or more sensor means for detecting a distance to the mask in the first direction or a displacement of the mask in the first direction,
The sensor means projects a light beam toward the side surface of the mask supported on the mask table, receives reflected light reflected by the side surface of the mask,
A translational movement amount of the mask is measured using an output signal from the sensor means .
本発明は、マスクをマスクステージに対してクランプせずフリーな状態に維持してパターン描画を行うパターン描画機やマスクに形成されているパターンを検査するパターン検査装置に用いられるステージ装置に好適なマスクステージを実現する。そのため、マスクステージには、マスクの変位を検出するセンサ手段を設け、動作中におけるマスクの変位を監視する。このように構成することにより、マスクがクランプされずフリーな状態に維持されるので、マスク自身に不所望な歪みが発生する問題が解消され、一層高精度な座標管理を行うことができる。同時に、パターン検査中又はパターン描画中等のステージ装置の動作中にマスクが変位しても、マスクステージに対するマスクの位置が常時検出されるので、レーザ干渉計やレーザ測長機により検出されたマスクステージの位置情報をセンサ手段により検出されたマスクの位置情報を用いて補正することにより、常時正確なマスク座標を出力することが可能になる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for a pattern drawing machine that performs pattern drawing while maintaining a mask in a free state without clamping the mask stage, and a stage device used for a pattern inspection apparatus that inspects a pattern formed on a mask. Realize the mask stage. Therefore, the mask stage is provided with sensor means for detecting the displacement of the mask to monitor the displacement of the mask during operation. With this configuration, the mask is not clamped and is maintained in a free state, so that the problem of unwanted distortion occurring in the mask itself is solved, and coordinate management with higher accuracy can be performed. At the same time, the position of the mask with respect to the mask stage is always detected even if the mask is displaced during operation of the stage device such as during pattern inspection or pattern drawing, so the mask stage detected by a laser interferometer or laser length measuring machine. By correcting the position information using the position information of the mask detected by the sensor means, it becomes possible to always output accurate mask coordinates.
本発明では、センサ手段は、マスクテーブル上に支持されているマスクの側面に向けて測定ビームを投射し、マスクの側面で反射した反射光を受光して距離測定ないし変位量測定を行う光学式センサ又は変位計により構成する。光マスクやEUVマスクは、厚さが数mmのガラス材料により構成され、その側面は高精度に研磨されている。従って、マスクの側面は、外乱の影響を受けにくい安定な反射面として機能する。本発明では、このマスク側面の安定性に着目し、マスクの側面を変位量検出の基準反射面として利用する。この結果、動作中におけるマスクの変位を安定して検出することができる。尚、センサ手段として、光ファイバセンサ等の各種光学式距離センサや変位計を用いることができる。 In the present invention, the sensor means projects the measurement beam toward the side surface of the mask supported on the mask table, receives the reflected light reflected from the side surface of the mask, and performs distance measurement or displacement measurement. It consists of a sensor or a displacement meter. Optical masks and EUV masks are made of a glass material having a thickness of several millimeters, and their side surfaces are polished with high accuracy. Therefore, the side surface of the mask functions as a stable reflecting surface that is not easily affected by disturbance. In the present invention, paying attention to the stability of the mask side surface, the side surface of the mask is used as a reference reflection surface for displacement detection. As a result, the displacement of the mask during operation can be detected stably. As the sensor means, various optical distance sensors such as optical fiber sensors and displacement meters can be used.
センサ手段を変位計で構成する場合、マスクをマスクステージ上に配置して初期設定した際のマスクまでの距離を基準長とし、基準長と検出されたマスクまでの距離との差分を変位量として出力することができる。 When the sensor means is composed of a displacement meter, the distance to the mask when the mask is placed on the mask stage and initially set is the reference length, and the difference between the reference length and the detected distance to the mask is the displacement amount. Can be output.
本発明によるマスクステージの好適実施例は、当該マスクステージは、さらに、マスクテーブルに固定されると共にレーザ干渉計又はレーザ測長機と連動する第1及び第2のバーミラーを有し、第1のバーミラーは前記第1の方向に延在し、第2のバーミラーは前記第2の方向に延在し、
前記第1のバーミラーには、マスクの第1の方向に延在するマスク側面までの前記第2の方向の距離又は当該マスク側面の第2の方向の変位量を測定する第1及び第2のセンサ手段が固定され、第2のバーミラーには、前記マスクの第2の方向に延在するマスク側面までの前記第1の方向の距離又は当該マスク側面の前記第1の方向の変位量を測定する第3のセンサ手段が固定され、
前記第1〜第3のセンサ手段からの出力信号を用いて、マスクの並進移動量が計測されることを特徴とする。
In a preferred embodiment of the mask stage according to the present invention, the mask stage further comprises first and second bar mirrors fixed to the mask table and interlocked with a laser interferometer or laser length measuring machine, A bar mirror extends in the first direction, a second bar mirror extends in the second direction;
The first bar mirror measures the distance in the second direction to the mask side surface extending in the first direction of the mask or the amount of displacement in the second direction of the mask side surface. The sensor means is fixed, and the second bar mirror measures the distance in the first direction to the mask side surface extending in the second direction of the mask or the displacement amount in the first direction of the mask side surface. A third sensor means is fixed,
The translational movement amount of the mask is measured using output signals from the first to third sensor means.
マスクステージの座標は、マスクステージに設けたバーミラーとレーザ干渉計又はレーザ測長機により計測される。すなわち、レーザ干渉計からバーミラーに向けてレーザビームが投射され、バーミラーからの反射光を利用してステージのX及びY方向の位置が検出される。バーミラーは、合成石英等の角柱体に反射面が形成された反射体である。このバーミラーは、熱膨張係数が小さく、高精度に製造され、しかも外的要因からの影響受けにくい特性を有する。これらバーミラーの特性を鑑み、バーミラーを位置決めの基準部材として利用することができる。そして、バーミラーに位置検出センサを設け、マスクステージに対するマスクの位置を検出し、欠陥検査等の動作中におけるマスクの変位を監視する。 The coordinates of the mask stage are measured by a bar mirror and a laser interferometer or laser length measuring device provided on the mask stage. That is, a laser beam is projected from the laser interferometer toward the bar mirror, and the position in the X and Y directions of the stage is detected using the reflected light from the bar mirror. The bar mirror is a reflector in which a reflecting surface is formed on a prismatic body such as synthetic quartz. This bar mirror has a small thermal expansion coefficient, is manufactured with high accuracy, and has a characteristic that it is not easily influenced by external factors. In view of the characteristics of these bar mirrors, the bar mirror can be used as a positioning reference member. A position detection sensor is provided on the bar mirror to detect the position of the mask with respect to the mask stage, and monitor the displacement of the mask during operations such as defect inspection.
本発明によるマスクステージの好適実施例は、マスク支持手段は、マスクテーブル上に固定され、マスクを支持する複数個の支持パッドにより構成され、前記マスクは支持パッド上に配置され、マスクから支持パッドに向けて作用する重力と、マスクの裏面と支持パッドの表面との間に作用する摩擦力とにより支持されることを特徴とする。マスクはガラス材料を基材としているため、その重量は相当重く、支持パッドに対して相当大きな重力が作用する。また、アクリル系及びポリイミド系の弾性変形可能な樹脂材料は相当大きな摩擦係数を有する。従って、マスクに作用する重力とマスクの裏面と支持パッドの表面との間に作用する摩擦力とによりマスクを安定して支持することができる。さらに、本発明者の実験結果によれば、現在流通している各種ステージ装置について実験したところ、マスクをその重力と摩擦力で支持した場合、動作中にほとんどスリップが発生せず、またスリップが発生した場合であっても、発生したスリップ量は微小量であることが確認されている。従って、マスクステージに設けた位置検出手段によりマスクのX及びY方向の位置を常時監視することにより、マスクをクランプすることに起因する歪みの問題が解消されると共に、一層高精度な座標管理を行うことができる。 In a preferred embodiment of the mask stage according to the present invention, the mask support means is constituted by a plurality of support pads fixed on the mask table and supporting the mask, and the mask is disposed on the support pads, and the masks support pads. And a frictional force acting between the back surface of the mask and the surface of the support pad. Since the mask is made of a glass material as a base material, its weight is considerably heavy, and a considerable amount of gravity acts on the support pad. Also, acrylic and polyimide elastically deformable resin materials have a considerably large coefficient of friction. Therefore, the mask can be stably supported by the gravity acting on the mask and the frictional force acting between the back surface of the mask and the surface of the support pad. Furthermore, according to the experiment results of the present inventors, when various types of stage devices currently in circulation were tested, when the mask was supported by its gravity and frictional force, almost no slip occurred during the operation, and no slip occurred. Even if it occurs, it has been confirmed that the generated slip amount is very small. Therefore, by constantly monitoring the position of the mask in the X and Y directions by the position detection means provided on the mask stage, the problem of distortion caused by clamping the mask is solved, and coordinate management with higher accuracy is performed. It can be carried out.
マスクを支持する支持パッドは、大きな摩擦係数を有する弾性変形可能な樹脂材料で構成することができる。マスクに急激な加速度が生じてスリップが発生するのは、マスクステージが走行状態から静止状態に移行する期間中及び静止状態から走行状態に移行する期間中である。一方、マスクを支持する支持パッドを弾性材料で構成すれば、走行状態から静止状態に移行する際、マスクがオーバーシュートしようとすると、支持パッドが弾性変形し復元力が作用する。この復元力はマスクに対してブレーキの作用を果たし、スリップの発生を防止することができる。また、静止状態から走行状態に移行する際、支持パッドが加速度を緩和する作用を果たす。従って、マスクを支持する支持パッドを弾性変形可能な材料で構成することにより、マスクの重力とマスクと支持パッドとの間の摩擦力によりマスクを安定して支持することが可能である。 The support pad that supports the mask can be made of an elastically deformable resin material having a large coefficient of friction. A sudden acceleration is generated in the mask and slip occurs during a period when the mask stage shifts from the running state to the stationary state and during a period when the mask stage shifts from the stationary state to the traveling state. On the other hand, if the support pad that supports the mask is made of an elastic material, when the mask attempts to overshoot when shifting from the running state to the stationary state, the support pad is elastically deformed and a restoring force acts. This restoring force acts as a brake on the mask and prevents the occurrence of slip. Further, when shifting from the stationary state to the traveling state, the support pad acts to alleviate the acceleration. Therefore, by configuring the support pad that supports the mask with an elastically deformable material, the mask can be stably supported by the gravity of the mask and the frictional force between the mask and the support pad.
本発明によるステージ装置は、マスクを支持すると共に支持されているマスクをX方向及びX方向と直交するY方向に駆動するステージ装置であって、
X方向に延在するガイド手段に連結したXステージと、
Xステージ上に設けられると共にY方向に延在するガイド手段に連結され、マスクを支持するマスク支持手段を有するマスクステージと、
前記XステージをX方向にそって移動させる第1の駆動手段及び前記マスクステージをY方向に駆動する第2の駆動手段と、
前記マスクステージのX方向及びY方向の位置をそれぞれ検出する第1及び第2のレーザ干渉計又はレーザ測長機と、
前記マスクステージ上に固定されると共に前記レーザ干渉計又はレーザ測長機と連動する第1及び第2のバーミラーであって、第1のバーミラーはX方向に延在し第2のバーミラーはY方向に延在する第1及び第2のバーミラーと、
前記第1のバーミラーに固定され、Y方向のマスクまでの距離又はY方向のマスクの変位量を測定する2つ又はそれ以上のセンサ手段、及び前記第2のバーミラーに固定されX方向のマスクまでの距離又はX方向のマスクの変位量を測定する1つ又はそれ以上のセンサ手段と、
前記第1及び第2のレーザ干渉計又はレーザ測長機から出力されるマスクステージの位置情報及び前記センサ手段から出力される距離情報又は変位情報が入力し、マスクの座標情報を出力する信号処理装置とを有し、
前記センサ手段は、マスクの側面に向けて光ビームを投射し、マスクの側面で反射した反射光を受光し、
信号処理装置は、前記センサ手段からの出力信号を用いてマスクの並進移動量を算出する手段を有することを特徴とする。
A stage apparatus according to the present invention is a stage apparatus that supports a mask and drives the supported mask in the X direction and the Y direction orthogonal to the X direction,
An X stage coupled to guide means extending in the X direction;
A mask stage provided on the X stage and connected to guide means extending in the Y direction and having mask support means for supporting the mask ;
First driving means for moving the X stage along the X direction and second driving means for driving the mask stage in the Y direction;
First and second laser interferometers or laser length measuring devices for detecting the positions of the mask stage in the X direction and Y direction, respectively;
First and second bar mirrors fixed on the mask stage and interlocked with the laser interferometer or laser length measuring machine , wherein the first bar mirror extends in the X direction and the second bar mirror is in the Y direction. First and second bar mirrors extending to
Two or more sensor means fixed to the first bar mirror and measuring the distance to the Y-direction mask or the displacement amount of the Y-direction mask, and to the X-direction mask fixed to the second bar mirror One or more sensor means for measuring a distance or a displacement of the mask in the X direction ;
Signal processing for inputting position information of the mask stage output from the first and second laser interferometers or laser length measuring instruments and distance information or displacement information output from the sensor means, and outputting coordinate information of the mask Having a device ,
The sensor means projects a light beam toward the side surface of the mask, receives reflected light reflected by the side surface of the mask ,
The signal processing apparatus has means for calculating a translational movement amount of the mask using an output signal from the sensor means .
本発明によるステージ装置では、レーザ干渉計によりマスクステージのX及びY方向の位置が検出されると共に、マスクステージに配置した位置検出手段によりマスクステージに対するマスクのX及びY方向の位置が常時検出されるので、動作中にマスクにスリップが生じても、マスクステージに対するマスクのX及びY方向の変位量が直ちに計測され、計測された変位量を用いてマスクステージの位置情報を補正することができる。この結果、マスク座標を高精度に管理することができる。 In the stage apparatus according to the present invention, the position of the mask stage in the X and Y directions is detected by the laser interferometer, and the position of the mask in the X and Y directions relative to the mask stage is always detected by the position detection means arranged on the mask stage. Therefore, even if the mask slips during the operation, the displacement amount of the mask in the X and Y directions with respect to the mask stage is immediately measured, and the position information of the mask stage can be corrected using the measured displacement amount. . As a result, the mask coordinates can be managed with high accuracy.
本発明では、マスクテーブルに設けた複数の支持パッド上にマスクが載置され、マスクから支持パッドに作用する重力とマスクの裏面と支持パッドの表面との間に作用する摩擦力によりマスクを支持しているので、マスク自体に不所望な歪みが生ずる不具合が解消され、一層高精度な座標管理を行うことができる。さらに、マスクステージに対するマスクの位置を検出するセンサ手段を設け、動作中におけるマスクの変位を常時監視しているので、マスクにスリップが生じても、センサ手段から出力される位置情報を用いてレーザ干渉計から出力される位置情報を補正することができ、高精度な座標管理を行うことができる。この結果、欠陥検査装置に用いられるステージ装置に適用した場合、検出された欠陥を検査後に高倍率の対物レンズを用いて観察する際の位置合わせの作業が容易になる。 In the present invention, the mask is placed on the plurality of support pads provided on the mask table, and the mask is supported by the gravity acting on the support pad from the mask and the frictional force acting between the back surface of the mask and the front surface of the support pad. As a result, the problem of undesired distortion in the mask itself is eliminated, and coordinate management with higher accuracy can be performed. Further, since sensor means for detecting the position of the mask with respect to the mask stage is provided and the displacement of the mask during operation is constantly monitored, even if a slip occurs in the mask, the laser is used by using position information output from the sensor means. Position information output from the interferometer can be corrected, and highly accurate coordinate management can be performed. As a result, when applied to a stage apparatus used in a defect inspection apparatus, alignment work when observing a detected defect using a high-magnification objective lens after inspection is facilitated.
図1は本発明によるステージ装置及びマスクステージの一例を示す図である。本発明のステージ装置は、マスクにパターンを描画するパターン描画機、マスクに形成されたパターンを検査するマスク検査装置、マスクブランクスを検査する検査装置等のマスクを主体とする各種装置に適用することができる。また、本発明のマスクステージは、XYステージ、XYθステージ、XYZステージ、XYZθステージ等の各種ステージ装置に適用することができる。さらに、マスクとして、光マスク、レチクル、EUVマスク、又はマスクブランクスを用いることができる。 FIG. 1 shows an example of a stage apparatus and a mask stage according to the present invention. The stage apparatus of the present invention is applied to various apparatuses mainly composed of a mask such as a pattern drawing machine for drawing a pattern on a mask, a mask inspection apparatus for inspecting a pattern formed on the mask, and an inspection apparatus for inspecting mask blanks. Can do. The mask stage of the present invention can be applied to various stage apparatuses such as an XY stage, an XYθ stage, an XYZ stage, and an XYZθ stage. Furthermore, an optical mask, a reticle, an EUV mask, or a mask blank can be used as the mask.
本例では、フォトマスクに存在する欠陥を検出するマスク検査装置に用いられるXYステージを例にして説明する。図1(A)はフォトマスクが装着された状態を示す線図的平面図であり、図1(B)は線図的側面図である。定盤1上に2本のX方向直動ガイド2を設ける。尚、図面上1本の直動ガイドだけを示す。2本の直動ガイド2にスライダを介してXテーブル3を連結する。Xテーブル3にはX方向移動用のXモータ4が固定され、Xテーブル3はX方向直動ガイド2にそってX方向に並進移動する。Xテーブル3上には、Y方向に延在する2本のY方向直動ガイド5a及び5bを固定する。直動ガイド5a及び5b上にスライダを介してYテーブル6を連結する。Yテーブル6にはYモータ7が連結され、Yテーブルは、直動ガイドにそってY方向に並進移動する。
In this example, an XY stage used in a mask inspection apparatus that detects a defect present in a photomask will be described as an example. FIG. 1A is a diagrammatic plan view showing a state in which a photomask is mounted, and FIG. 1B is a diagrammatic side view. Two X-direction linear motion guides 2 are provided on the
Yテーブル6はマスクが載置されるマスクテーブルとして機能する。マスクテーブル6上には、マスク8を支持する3個の支持パッド9a〜9cを設ける。支持パッドは、例えば摩擦係数の大きなアルリル系、ポリイミド系又はシリコン系の弾性変形可能な樹脂材料で構成する。本例では、2つの支持パッド9a及び9bはX方向に沿って整列し、支持パッド9cは支持パッド9aと9bとを結ぶ軸線と直交し、これら支持パッドのX方向の中間点を通る軸線上に配置する。マスク8は3つの支持パッド9a〜9c上に配置する。フォトマスクやEUVマスクは、厚さが数mmのガラス材料により構成され、支持パッドは大きな摩擦係数を有する。従って、フォトマスク8は、3つの支持パッド上に配置するだけで、フォトマスクから支持パッドに作用する強い重力とフォトマスクの底面と支持パッドの表面との間に発生する摩擦力により支持される。この場合、マスク8はマスクステージに対してクランプされていないので、フリーな状態に支持され、マスクに不所望な歪みが生ずる不具合が解消される。また、3つの支持パッドは弾性材料により構成されるので、ステージが走行状態から静止状態に移行する際及び静止状態から走行状態に移行する際、マスクに急激な加速度が作用しても、支持パッドの弾性変形により加速度が緩和され、スリップの発生が防止される。
The Y table 6 functions as a mask table on which a mask is placed. On the mask table 6, three
マスクテーブル6には、後述するレーザ干渉計と連動する第1及び第2のバーミラー10a及び10bを固定する。第1のバーミラー10aはY方向に延在し、第2のバーミラー10bはX方向に延在する。尚、2つのバーミラーを用いる代わりに、X方向に延在する反射バーとY方向に延在する反射バーが結合したL字型バーミラーを用いることも可能である。第1のバーミラー10aには、2つのセンサ手段11a及び11bを設け、第2のバーミラー10bには1つのセンサ手段11cを設ける。これらセンサ手段は、光学式距離センサ又は光学式変位計で構成され、センサ手段からマスクまでの距離又はマスクの変位量を検出する。本例では、センサ手段として光ファイバセンサを用いる。すなわち、光ファイバセンサからマスク8の側面に向けてレーザビームを投射し、マスク側面からの反射ビームを受光することにより、マスク8の側面8a及び8bまでのX方向及びY方向の位置をそれぞれ検出し、距離情報として出力する。マスクの側面は高精度に研磨された平坦面である。そこで、本発明では、マスク側面を位置測定用の基準反射面として利用する。尚、光ファイバセンサを変位計として利用することもできる。この場合、マスクをマスクテーブル上に配置して初期設定した際に検出された距離情報を基準情報として用い、基準情報からの変位量を出力することも可能である。尚、以後の説明において、センサ手段は距離センサとして用い、マスク側面までの距離を測定するものとして説明する。
First and second bar mirrors 10 a and 10 b that are linked to a laser interferometer described later are fixed to the mask table 6. The
動作中に、第1及び第2の位置検出センサ11a及び11bは、マスクのY方向に延在する側面8aまでのX方向の距離を検出し、第3の位置検出センサ11cはマスクのX方向に延在する側面8bまでのY方向の距離を検出する。尚、動作中にマスクが回転しても、その回転量は数秒程度であり、光ファイバセンサにおける反射ビームの受光角度は数度程度と広い角度範囲であるため、動作中にマスクがスリップ回転しても、バーミラーからの反射光は光ファイバセンサにより受光され、マスクまでの距離を安定して測定することができる。また、図面上、光ファイバセンサのヘッドだけを図示し、位置情報を出力する光ファイバセンサの本体は図示しないものとする。
During operation, the first and second
定盤1上に3つのレーザ干渉計ないしレーザ測長機12a〜12cを設ける。第1及び第2のレーザ干渉計12a及び12bはY方向に整列配置され、第1のバーミラーに向けてレーザビームを投射し、マスクステージのX方向座標を検出する。また、第3のレーザ干渉計12cは第2のバーミラーに向けてレーザビームを投射し、マスクステージのY方向座標を検出する。これら3つのレーザ干渉計からの出力を用いて、マスクステージのX及びY方向の位置情報及びマスクステージの回転量が検出される。
Three laser interferometers or laser
3つのレーザ干渉計12a〜12cから出力される位置情報(座標情報)及び3つの光ファイバセンサ11a〜11cから出力される位置情報は信号処理装置13に供給され、欠陥が検出された際の欠陥の座標情報が出力される。
The position information (coordinate information) output from the three
マスクステージの位置を検出するレーザ干渉計の座標系及びマスクステージに対するマスクの位置を検出する位置検出手段の座標系は共に共通の座標系を用いる。すなわち、レーザ干渉計は、マスクに形成されている基準マークに検査光学系の光軸を位置決めし、その位置を原点としてマスクステージのX及びY方向の位置を検出する。また、位置検出手段は、検査光学系の光軸が基準マークに位置決めされた際、レーザ干渉計のレーザビームの交点を原点とし、X及びY方向のマスクの位置を検出する。従って、レーザ干渉計から出力される位置情報及び位置検出手段から出力される位置情報は同一の座標系のものとして取り扱うことができる。 The coordinate system of the laser interferometer for detecting the position of the mask stage and the coordinate system of the position detecting means for detecting the position of the mask with respect to the mask stage both use a common coordinate system. That is, the laser interferometer positions the optical axis of the inspection optical system at the reference mark formed on the mask, and detects the position of the mask stage in the X and Y directions using the position as the origin. Further, the position detection means detects the position of the mask in the X and Y directions using the intersection of the laser beams of the laser interferometer as the origin when the optical axis of the inspection optical system is positioned at the reference mark. Therefore, the position information output from the laser interferometer and the position information output from the position detection means can be handled as having the same coordinate system.
図2は信号処理装置における欠陥座標出力のアルゴリズムを示す図である。3つのレーザ干渉計12a〜12cから出力される位置情報は第1の座標メモリ21に記憶する。この場合、欠陥検査装置が欠陥を検出し、欠陥検出信号が入力したとき、その時点における座標出力を記憶する。尚、欠陥座標は、レーザ干渉計ないしレーザ測長機12aと12cからの位置情報を用いることができる。3つのセンサ手段11a〜11cから出力される距離情報は第2の座標メモリ22に記憶する。第2の座標メモリ22は、欠陥検査装置が欠陥を検出し、欠陥検出信号が入力したとき、その時点における座標出力を記憶する。第2の座標メモリに記憶された欠陥座標情報は変位量算出手段23に供給する。変位量算出手段は、欠陥検査の開始時にセンサ手段が計測した距離を基準とし、基準距離と入力した測定された距離情報とを用いて、マスクステージに対するマスクのX方向及びY方向の変位量を算出する。この場合、検査中にマスクが変位していない場合、零の変位量が出力され、検査中にマスクが変位した場合初期設定された位置からのX方向及びY方向の変位量が出力される。
FIG. 2 is a diagram showing an algorithm for outputting defect coordinates in the signal processing apparatus. The position information output from the three
変位量算出手段23から出力されるX方向及びY方向の変位量は補正手段24に供給する。補正手段24には、レーザ干渉計から出力され第1の座標メモリに記憶された欠陥位置情報も入力する。補正手段24は、レーザ干渉計から出力される位置情報について変位量算出手段24から出力される変位量を用いて補正し、欠陥座標情報として出力する。
The displacement amounts in the X direction and Y direction output from the displacement amount calculation means 23 are supplied to the correction means 24. The defect position information output from the laser interferometer and stored in the first coordinate memory is also input to the
次に、欠陥座標出力の手順について説明する。マスクステージ6上に検査すべきフォトマスク8を配置する。次に、検査光学系の光軸をフォトマスクに形成された基準マークに位置決めし、レーザ干渉計の原点を基準マークに設定する。また、検査光学系の光軸が基準マークに位置決めされた際、3つのセンサ手段11a〜11cにより計測されたマスク側面までの距離を基準距離として変位量算出手段23に格納する。続いて、欠陥検査が開始される。検査光学系が欠陥を検出すると、欠陥検出信号が第1及び第2の座標メモリ21及び22に入力し、検査光学系が欠陥を検出した時点のレーザ干渉計12a〜12cから出力された座標情報が第1の座標メモリ21に一時的に記憶され、第1〜第3のセンサ手段11a〜11cから出力された距離情報が第2の座標メモリ22に一時的に記憶される。第1の座標メモリに記憶された欠陥座標情報は補正手段24に供給する。また、第2の座標メモリ22に記憶された欠陥検出時における距離情報は変位量算出手段23に供給され、基準距離からの変位量が算出される。算出された変位量は補正手段24に供給され、レーザ干渉計から出力された欠陥座標情報を変位量算出手段から出力される変位量を用いて補正し、欠陥座標が出力される。
Next, the defect coordinate output procedure will be described. A photomask 8 to be inspected is placed on the mask stage 6. Next, the optical axis of the inspection optical system is positioned on a reference mark formed on the photomask, and the origin of the laser interferometer is set as the reference mark. When the optical axis of the inspection optical system is positioned on the reference mark, the distance to the mask side surface measured by the three
次に、変位量算出手段の変位量算出方法について説明する。図3は変位量算出手段における変位量算出方法を説明するための図である。図3を参照するに、検査光学系の光軸が基準マークの位置に設定され、その位置において符号A0〜D0で示す仮想マスク(1点鎖線で示す)を仮想的に初期設定する。仮想マスクの中心にX方向用のレーザ干渉計のレーザビームとY方向用のレーザ干渉計のレーザビームとの交点が存在するものとし、レーザ干渉計のビームの交点を原点としてレーザ干渉計と共通するX方向及びY方向により規定されるマスク座標を設定する。そして、センサ手段により計測された距離情報を用いてマスクの変位量を算出する。動作中にマスクが変位し、仮想マスクA0〜D0(1点鎖線で示す)が符号A1〜D1で示す位置(実線で示す)に相対的に移動回転したものとし、X方向及びY方向の並進シフト量を求め、レーザ干渉計による位置情報を補正する。尚、各センサ手段により検出された距離から求めた変位量を仮想マスクを基準した際の変位した位置として説明する。X方向の位置を検出する第1及び第2のセンサ手段11a及び11bの初期設定された際の検出距離をX1(0)及びX2(0)で表示し、Y方向の変位を計測する第3の位置検出センサの初期設定された際の検出位置をY(0)で表示する。また、相対移動回転後における第1及び第2の位置検出センサ11a及び11bの検出位置をX1(1)及びX2(1)で表示し、第3の位置検出センサ11cの相対移動回転後の検出位置をY(1)で表示する。尚、第1の位置検出センサと第2の位置検出センサとの間の間隔は既知のものとする。また、本例では、マスクの変位は回転移動及び並進移動を含むものとする。尚、図3において、仮想マスクを1点鎖線で示し、変位後のマスクを実線に示し、仮想的に角度θ回転だけした状態のマスクを破線で示す。尚、初期設定した際の3つの位置検出センサの検出位置は基準位置情報として記憶する。
Next, a displacement amount calculation method of the displacement amount calculation means will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining a displacement amount calculating method in the displacement amount calculating means. Referring to FIG. 3, the optical axis of the inspection optical system is set at the position of the reference mark, and a virtual mask (shown by a one-dot chain line) indicated by reference signs A0 to D0 is virtually initialized at that position. The intersection of the laser beam of the laser interferometer for the X direction and the laser beam of the laser interferometer for the Y direction exists at the center of the virtual mask, and is common to the laser interferometer with the intersection of the beams of the laser interferometer as the origin. The mask coordinates defined by the X direction and the Y direction are set. Then, the displacement amount of the mask is calculated using the distance information measured by the sensor means. The mask is displaced during the operation, and the virtual masks A0 to D0 (indicated by the alternate long and short dash lines) are moved and rotated relative to the positions indicated by the symbols A1 to D1 (indicated by the solid lines), and are translated in the X and Y directions. The shift amount is obtained and the position information by the laser interferometer is corrected. In addition, the displacement amount calculated | required from the distance detected by each sensor means is demonstrated as a displaced position when the virtual mask is used as a reference. A detection distance when the first and second sensor means 11a and 11b for detecting a position in the X direction are initially set is displayed as X1 (0) and X2 (0), and a displacement in the Y direction is measured. The detection position when the position detection sensor is initially set is indicated by Y (0). Further, the detection positions of the first and second
初めに、マスクの変位により角度θ回転したものとし、回転角度θを求める。回転角θは、線分A0−B0とA1−B1との相対角度から求められ、初期設定時の座標X1(0)及びX2(0)と変位後の座標X1(1)及びX2(1)とを用いて算出する。 First, it is assumed that the angle θ is rotated by the displacement of the mask, and the rotation angle θ is obtained. The rotation angle θ is obtained from the relative angle between the line segments A0-B0 and A1-B1, and the coordinates X1 (0) and X2 (0) at the initial setting and the coordinates X1 (1) and X2 (1) after the displacement are set. And using
次に、回転中心Pの座標(XP,YP)を求める。回転中心Pの座標は、線分A0−B0の延長とA1−B1の延長との交点であり、初期設定時の座標X1(0)及びX2(0)と変位後の座標X1(1)及びX2(1)とを用いて算出する。 Next, the coordinates (XP, YP) of the rotation center P are obtained. The coordinates of the rotation center P are the intersections of the extension of the line segment A0-B0 and the extension of A1-B1, and the coordinates X1 (0) and X2 (0) at the initial setting and the coordinates X1 (1) after displacement and It calculates using X2 (1).
次に、X方向及びY方向の並進シフト量を算出する。仮想マスクA0〜D0が、回転中心Pの周りに回転だけを行い、破線で示す状態置(A2〜D2)に回転移動したものとすると、各位置A0〜D0は、破線で示すマスクの各位置A2〜D2に移動することになる。X方向位置を検出する第1及び第2の位置検出センサの情報から、仮想マスクの辺A0−B0は線分A1−B1上に沿った状態で任意の位置に存在する。ここで、Y方向座標を計測する第3の位置検出センサの位置情報を利用することにより、仮想マスクの移動回転後の位置を一義的に決定することができる。 Next, translation shift amounts in the X direction and the Y direction are calculated. Assuming that the virtual masks A0 to D0 rotate only around the rotation center P and rotate to the state positions (A2 to D2) indicated by the broken lines, the positions A0 to D0 are the positions of the mask indicated by the broken lines. It will move to A2-D2. From the information of the first and second position detection sensors that detect the position in the X direction, the side A0-B0 of the virtual mask exists at an arbitrary position along the line segment A1-B1. Here, the position of the virtual mask after moving and rotating can be uniquely determined by using the position information of the third position detection sensor that measures the Y-direction coordinates.
第3の位置検出センサの測定点をEとすると、仮想マスクが並進移動せず回転中心Pの周りに回転だけした場合を想定すると、仮想マスクの辺A0−D0は辺A2−D2に変位する。この場合、第3の位置検出センサの検出位置はE(2)となる。しかし、実際の計測では、第3の位置検出センサはE(1)の座標を検出しており、実際の検出座標との間において不整合が発生する。この不整合は、X方向及びY方向の並進移動によるものである。そこで、A2〜D2により示される仮想マスクがA1〜D1に示す仮想マスクと一致するX方向及びY方向の並進量をY方向の計測座標Y(1)を参照して算出することにより、仮想マスクの移動回転量が一義的に決まる。上記操作により、回転中心Pの座標、回転量θ、並進シフト量ΔX及びΔYを求めることができる。 Assuming that the measurement point of the third position detection sensor is E, assuming that the virtual mask does not translate and only rotates around the rotation center P, the sides A0-D0 of the virtual mask are displaced to sides A2-D2. . In this case, the detection position of the third position detection sensor is E (2). However, in actual measurement, the third position detection sensor detects the coordinates of E (1), and inconsistency occurs with the actual detection coordinates. This misalignment is due to translation in the X and Y directions. Therefore, the virtual mask indicated by A2 to D2 is calculated by referring to the measurement coordinate Y (1) in the Y direction by calculating the translation amount in the X direction and the Y direction in which the virtual mask indicated by A1 to D1 matches the virtual mask indicated by A1 to D1. The amount of movement rotation is uniquely determined. By the above operation, the coordinates of the rotation center P, the rotation amount θ, and the translation shift amounts ΔX and ΔY can be obtained.
最後に、最終補正座標を算出する。最初に設定した仮想マスクの相対移動回転は実際のマスクの動きにより発生する第1〜第3のセンサの変化量から得られるので、仮想マスクの相対移動回転量と実際のマスクの相対移動回転量は一致している。そこで、レーザ干渉計により計測された座標について、並進シフト量ΔX及びΔY、P周りのθ回転補正を行い、欠陥検出座標の最終補正座標が求められる。 Finally, the final correction coordinates are calculated. Since the initially set relative movement rotation of the virtual mask is obtained from the change amounts of the first to third sensors generated by the actual mask movement, the virtual mask relative movement rotation amount and the actual mask relative movement rotation amount are obtained. Are consistent. Therefore, translational shift amounts ΔX and ΔY and θ rotation correction around P are performed on the coordinates measured by the laser interferometer, and the final correction coordinates of the defect detection coordinates are obtained.
上述した実施例では、X方向の変位を計測するために2つの位置検出センサを用い、Y方向の変位を計測するために1つの位置検出センサを用いたが、勿論、X方向の変位量を計測する1つの位置検出センサとY方向の変位量を計測する1つの位置検出センサを用いてレーザ干渉計の計測値を補正することもできる。この場合、初期設定時に計測した座標情報を基準座標とし、基準座標に対するX及びY方向の変位量を求め、求めた変位量を並進シフト量として用いる。 In the above-described embodiment, two position detection sensors are used to measure the displacement in the X direction, and one position detection sensor is used to measure the displacement in the Y direction. The measurement value of the laser interferometer can be corrected using one position detection sensor to measure and one position detection sensor to measure the displacement amount in the Y direction. In this case, the coordinate information measured at the time of initial setting is used as the reference coordinate, the displacement amount in the X and Y directions with respect to the reference coordinate is obtained, and the obtained displacement amount is used as the translation shift amount.
また、位置検出センサに関して、マスクのX方向の位置を検出する2つの位置検出センサを用いると共にY方向の位置を検出する2つの位置検出センサを用いることも可能である。この場合、バーミラーの平行度の計測等の種々の計測が可能になる。 Further, regarding the position detection sensor, it is possible to use two position detection sensors for detecting the position in the X direction of the mask and two position detection sensors for detecting the position in the Y direction. In this case, various measurements such as measurement of the parallelism of the bar mirror can be performed.
本発明は上述した実施例だけに限定されず種々の変形や変更が可能である。例えば、上述した実施例では、マスクの位置を検出する位置検出手段として光ファイバセンサを用いたが、測定ビームを被測定物に向けて投射し、被測定物からの反射光を受光することにより位置検出又は距離測定を行う各種光学センサや変位計を用いることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made. For example, in the above-described embodiment, an optical fiber sensor is used as a position detecting means for detecting the position of the mask. However, by projecting a measurement beam toward the object to be measured and receiving reflected light from the object to be measured. Various optical sensors or displacement meters that perform position detection or distance measurement can be used.
1 定盤
2 X方向直動ガイド
3 Xステージ
4 Xモータ
5a,5b Y方向直動ガイド
6 マスクステージ(Yステージ)
7 Yモータ
8 フォトマスク
9a〜9c 支持パッド
10a 第1のバーミラー
10b 第2のバーミラー
11a〜11c センサ手段
12a〜12c レーザ干渉計
13 信号処理装置
1 Surface plate 2 X direction linear motion guide 3 X stage 4
6 Mask stage (Y stage)
7 Y motor 8
10a
Claims (9)
マスクが配置されるマスクテーブルと、
マスクテーブルに固定され、マスクが載置されるマスク支持手段と、
マスクテーブルに固定されると共にレーザ干渉計又はレーザ測長機と連動する第1及び第2のバーミラーであって、第1のバーミラーは第1の方向に延在し第2のバーミラーは第1の方向と直交する第2の方向に延在する第1及び第2のバーミラーと、
前記第1のバーミラーに固定され、前記第2の方向のマスクまでの距離又は第2の方向のマスクの変位量を検出する2つ又はそれ以上のセンサ手段、及び、前記第2のバーミラーに固定され、前記第1の方向のマスクまでの距離又は第1の方向のマスクの変位量を検出する1つ又はそれ以上のセンサ手段とを有し、
前記センサ手段は、マスクテーブル上に支持されているマスクの側面に向けて光ビームを投射し、マスクの側面で反射した反射光を受光し、
前記センサ手段からの出力信号を用いて、マスクの並進移動量が計測されることを特徴とするマスクステージ。 A mask stage for supporting various masks,
A mask table on which the mask is placed;
A mask support means fixed to the mask table and on which the mask is placed;
First and second bar mirrors fixed to a mask table and interlocked with a laser interferometer or laser length measuring device, wherein the first bar mirror extends in a first direction and the second bar mirror is a first bar mirror. First and second bar mirrors extending in a second direction orthogonal to the direction;
Fixed to the first bar mirror, two or more sensor means for detecting the distance to the mask in the second direction or the displacement of the mask in the second direction, and fixed to the second bar mirror And one or more sensor means for detecting a distance to the mask in the first direction or a displacement of the mask in the first direction,
The sensor means projects a light beam toward the side surface of the mask supported on the mask table, receives reflected light reflected by the side surface of the mask,
A mask stage , wherein the translational movement of the mask is measured using an output signal from the sensor means .
前記マスクは、マスクから支持パッドに向けて作用する重力と、マスクの裏面と支持パッドの表面との間に作用する摩擦力とにより支持されることを特徴とするマスクステージ。 The mask stage according to claim 1, 2, or 3, wherein the mask support means is composed of a plurality of support pads fixed on the mask table and on which the mask is placed.
The mask stage is supported by gravity acting from the mask toward the support pad and frictional force acting between the back surface of the mask and the front surface of the support pad.
X方向に延在するガイド手段に連結したXステージと、
Xステージ上に設けられると共にY方向に延在するガイド手段に連結され、マスクを支持するマスク支持手段を有するマスクステージと、
前記XステージをX方向にそって移動させる第1の駆動手段及び前記マスクステージをY方向に駆動する第2の駆動手段と、
前記マスクステージのX方向及びY方向の位置をそれぞれ検出する第1及び第2のレーザ干渉計又はレーザ測長機と、
前記マスクステージ上に固定されると共に前記レーザ干渉計又はレーザ測長機と連動する第1及び第2のバーミラーであって、第1のバーミラーはX方向に延在し第2のバーミラーはY方向に延在する第1及び第2のバーミラーと、
前記第1のバーミラーに固定され、Y方向のマスクまでの距離又はY方向のマスクの変位量を測定する2つ又はそれ以上のセンサ手段、及び前記第2のバーミラーに固定されX方向のマスクまでの距離又はX方向のマスクの変位量を測定する1つ又はそれ以上のセンサ手段と、
前記第1及び第2のレーザ干渉計又はレーザ測長機から出力されるマスクステージの位置情報及び前記センサ手段から出力される距離情報又は変位情報が入力し、マスクの座標情報を出力する信号処理装置とを有し、
前記センサ手段は、マスクの側面に向けて光ビームを投射し、マスクの側面で反射した反射光を受光し、
信号処理装置は、前記センサ手段からの出力信号を用いてマスクの並進移動量を算出する手段を有することを特徴とするステージ装置。 A stage device that supports the mask and drives the supported mask in the X direction and the Y direction perpendicular to the X direction,
An X stage coupled to guide means extending in the X direction;
A mask stage provided on the X stage and connected to guide means extending in the Y direction and having mask support means for supporting the mask ;
First driving means for moving the X stage along the X direction and second driving means for driving the mask stage in the Y direction;
First and second laser interferometers or laser length measuring devices for detecting the positions of the mask stage in the X direction and Y direction, respectively;
First and second bar mirrors fixed on the mask stage and interlocked with the laser interferometer or laser length measuring machine , wherein the first bar mirror extends in the X direction and the second bar mirror is in the Y direction. First and second bar mirrors extending to
Two or more sensor means fixed to the first bar mirror and measuring the distance to the Y-direction mask or the displacement amount of the Y-direction mask, and to the X-direction mask fixed to the second bar mirror One or more sensor means for measuring a distance or a displacement of the mask in the X direction ;
Signal processing for inputting position information of the mask stage output from the first and second laser interferometers or laser length measuring instruments and distance information or displacement information output from the sensor means, and outputting coordinate information of the mask Having a device ,
The sensor means projects a light beam toward the side surface of the mask, receives reflected light reflected by the side surface of the mask ,
The signal processing apparatus has means for calculating a translational movement amount of the mask using an output signal from the sensor means .
当該信号処理装置は、当該ステージ装置の動作中におけるマスクの変位が補正された座標情報を出力することを特徴とするステージ装置。 8. The stage device according to claim 7, wherein the signal processing device corrects coordinate information output from the laser interferometer or laser length measuring device and indicating the position of the mask stage using the calculated translational movement amount. Having means,
The stage device characterized in that the signal processing device outputs coordinate information in which the displacement of the mask during the operation of the stage device is corrected .
前記マスクは、マスクから支持パッドに向けて作用する重力と、マスクの裏面と支持パッドの表面との間に作用する摩擦力とにより支持されることを特徴とするステージ装置。
The stage apparatus according to claim 7 or 8, wherein the mask support means is constituted by a plurality of support pads fixed on the mask stage and on which the mask is placed.
The stage apparatus is characterized in that the mask is supported by gravity acting from the mask toward the support pad and a frictional force acting between the back surface of the mask and the front surface of the support pad.
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