JPH09184709A - 顕微鏡及びその焦点設定方法 - Google Patents
顕微鏡及びその焦点設定方法Info
- Publication number
- JPH09184709A JPH09184709A JP34408695A JP34408695A JPH09184709A JP H09184709 A JPH09184709 A JP H09184709A JP 34408695 A JP34408695 A JP 34408695A JP 34408695 A JP34408695 A JP 34408695A JP H09184709 A JPH09184709 A JP H09184709A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- thickness
- end surface
- mirror surface
- objective lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 周囲温度の変化に対して安定した計測を行
い、かつ焦点調整が容易な顕微鏡を提供するとともに、
計測対象物のガラス層の光学的な厚さに基づいて光透過
層の厚さを設定することが可能な顕微鏡の焦点設定方法
を提供する。 【解決手段】 ステージ上に載置された計測対象物のガ
ラス層の厚さに応じて厚みが設定される光透過層を介し
て入射光を対物レンズによってガラス層の下端面に照射
し、計測対象物からの反射光の強度を光透過層と対物レ
ンズを介して検出することにより下端面上の対象部の寸
法を計測する顕微鏡において、鏡面が下端面と平行にな
るようにステージ上に設置され下端面からの鏡面の位置
が所定位置に設定された基準マークを具備し、鏡面と下
端面との位置の差及び鏡面からの反射光に基づいて光透
過層の厚さと対物レンズの焦点位置を設定する。
い、かつ焦点調整が容易な顕微鏡を提供するとともに、
計測対象物のガラス層の光学的な厚さに基づいて光透過
層の厚さを設定することが可能な顕微鏡の焦点設定方法
を提供する。 【解決手段】 ステージ上に載置された計測対象物のガ
ラス層の厚さに応じて厚みが設定される光透過層を介し
て入射光を対物レンズによってガラス層の下端面に照射
し、計測対象物からの反射光の強度を光透過層と対物レ
ンズを介して検出することにより下端面上の対象部の寸
法を計測する顕微鏡において、鏡面が下端面と平行にな
るようにステージ上に設置され下端面からの鏡面の位置
が所定位置に設定された基準マークを具備し、鏡面と下
端面との位置の差及び鏡面からの反射光に基づいて光透
過層の厚さと対物レンズの焦点位置を設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡及びその焦
点設定方法に係わり、特に顕微鏡用ガラス層厚み補正器
を用いた共焦点走査方式レーザ顕微鏡及びその焦点設定
の技術に関する。
点設定方法に係わり、特に顕微鏡用ガラス層厚み補正器
を用いた共焦点走査方式レーザ顕微鏡及びその焦点設定
の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平７−１４０３９３号公報等に共焦
点走査方式レーザ顕微鏡を用いた半導体製造用マスク
（以下マスクという）の検査、及び該マスクを形成する
ガラス基板の厚さ偏差による検査精度の低下を顕微鏡用
ガラス層厚み補正器（以下単に厚み補正器という）を用
いて補正する技術が開示されている。
点走査方式レーザ顕微鏡を用いた半導体製造用マスク
（以下マスクという）の検査、及び該マスクを形成する
ガラス基板の厚さ偏差による検査精度の低下を顕微鏡用
ガラス層厚み補正器（以下単に厚み補正器という）を用
いて補正する技術が開示されている。
【０００３】このような厚み補正器を用いた共焦点走査
方式レーザ顕微鏡において、該厚み補正器の光透過層の
厚さ設定は、レーザマイクロメータ等の厚さ計測器を用
いてガラス基板の厚さ等を実測することによって、光透
過層とガラス基板とを合計した厚さが一定の基準厚とな
るように行われていた。また、マスクは厚さによってい
くつかの種類に分類されており、従来の光透過層の厚さ
設定はマスクの種類が変わると最初のマスクの計測を行
う前に行われ、以後同一種類のマスクについてはこの設
定のまま計測が行われる。そして、このように光透過層
とガラス基板とを合計した厚さが基準厚となる状態で、
共焦点走査方式レーザ顕微鏡の焦点がガラス基板の下端
面に合うように設定されていた。
方式レーザ顕微鏡において、該厚み補正器の光透過層の
厚さ設定は、レーザマイクロメータ等の厚さ計測器を用
いてガラス基板の厚さ等を実測することによって、光透
過層とガラス基板とを合計した厚さが一定の基準厚とな
るように行われていた。また、マスクは厚さによってい
くつかの種類に分類されており、従来の光透過層の厚さ
設定はマスクの種類が変わると最初のマスクの計測を行
う前に行われ、以後同一種類のマスクについてはこの設
定のまま計測が行われる。そして、このように光透過層
とガラス基板とを合計した厚さが基準厚となる状態で、
共焦点走査方式レーザ顕微鏡の焦点がガラス基板の下端
面に合うように設定されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記光透過層
の厚さ設定方法は、ガラス基板の厚さ等の物理的な計測
に基づくものであり光学的な厚さに基づくものではない
ため、ガラス基板の材質の変化等による設定誤差が含ま
れるという問題点があった。また、マスクの種類が変わ
ると最初のマスクの計測を行う前に１回だけ光透過層の
厚さ設定が行われるので、以後の同一種類のマスクの計
測時に温度変化等の要因によって光透過層とガラス基板
とを合計した厚さが基準圧に対して変動るため、共焦点
走査方式レーザ顕微鏡の焦点がずれるという問題があっ
た。
の厚さ設定方法は、ガラス基板の厚さ等の物理的な計測
に基づくものであり光学的な厚さに基づくものではない
ため、ガラス基板の材質の変化等による設定誤差が含ま
れるという問題点があった。また、マスクの種類が変わ
ると最初のマスクの計測を行う前に１回だけ光透過層の
厚さ設定が行われるので、以後の同一種類のマスクの計
測時に温度変化等の要因によって光透過層とガラス基板
とを合計した厚さが基準圧に対して変動るため、共焦点
走査方式レーザ顕微鏡の焦点がずれるという問題があっ
た。
【０００５】本発明は、上述する問題点に鑑みてなされ
たもので、以下の点を目的としている。 （１）周囲温度の変化に対して安定した計測を行うこと
が可能な顕微鏡を提供する。 （２）焦点調整が容易な顕微鏡を提供する。 （３）計測対象物のガラス層の光学的な厚さに基づいて
光透過層の厚さを設定することが可能な顕微鏡の焦点設
定方法を提供する。
たもので、以下の点を目的としている。 （１）周囲温度の変化に対して安定した計測を行うこと
が可能な顕微鏡を提供する。 （２）焦点調整が容易な顕微鏡を提供する。 （３）計測対象物のガラス層の光学的な厚さに基づいて
光透過層の厚さを設定することが可能な顕微鏡の焦点設
定方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した目的を果たすた
めに、第１の手段として、ステージ上に載置された計測
対象物のガラス層の厚さに応じて厚みが設定される光透
過層を介して、入射光を対物レンズによってガラス層の
下端面に集光して照射するとともに、計測対象物からの
反射光の強度を光透過層と対物レンズを介して光検出器
によって検出することにより下端面上に形成された対象
部の寸法を計測する顕微鏡において、鏡面が下端面と平
行になるようにステージ上に設置され、入射光の光軸方
向における下端面からの鏡面の位置が所定位置に設定さ
れた基準マークを具備し、該鏡面と下端面との位置の
差、及び鏡面に対する反射光の強度に基づいて光透過層
の厚さと対物レンズの焦点位置とが設定されるという手
段が採用される。
めに、第１の手段として、ステージ上に載置された計測
対象物のガラス層の厚さに応じて厚みが設定される光透
過層を介して、入射光を対物レンズによってガラス層の
下端面に集光して照射するとともに、計測対象物からの
反射光の強度を光透過層と対物レンズを介して光検出器
によって検出することにより下端面上に形成された対象
部の寸法を計測する顕微鏡において、鏡面が下端面と平
行になるようにステージ上に設置され、入射光の光軸方
向における下端面からの鏡面の位置が所定位置に設定さ
れた基準マークを具備し、該鏡面と下端面との位置の
差、及び鏡面に対する反射光の強度に基づいて光透過層
の厚さと対物レンズの焦点位置とが設定されるという手
段が採用される。
【０００７】第２の手段として、上記第１の手段におい
て入射光の光軸方向における鏡面の位置が下端面と同一
位置に設定されるという手段が採用される。
て入射光の光軸方向における鏡面の位置が下端面と同一
位置に設定されるという手段が採用される。
【０００８】第３の手段として、上記第１または第２の
手段においてステージが水平方向に移動自在であり、該
ステージの駆動によって計測対象物あるいは基準マーク
に入射光が択一的に照射されるという手段が採用され
る。
手段においてステージが水平方向に移動自在であり、該
ステージの駆動によって計測対象物あるいは基準マーク
に入射光が択一的に照射されるという手段が採用され
る。
【０００９】第４の手段として、ステージ上に載置され
た計測対象物のガラス層の厚さに応じて厚みが設定され
る光透過層を介して、入射光を対物レンズによってガラ
ス層の下端面に集光して照射するとともに、計測対象物
からの反射光の強度を光透過層と対物レンズを介して検
出することにより下端面上に形成された対象部の寸法を
計測する顕微鏡の焦点設定方法であって、ステージ上に
鏡面が下端面と平行になるように基準マークを設置して
入射光の光軸方向における鏡面の下端面からの距離を計
測する工程と、光透過層の厚さを所定の厚さに調節する
工程と、鏡面に入射光を照射して反射光の強度を検出す
る工程と、該反射光の強度が最大となるように対物レン
ズの位置を設定する工程と、下端面からの鏡面の距離だ
け対物レンズの位置を補正する工程と、計測対象物に入
射光を照射して反射光の強度が最大となるように光透過
層の厚さを調節する工程とを有する手段が採用される。
た計測対象物のガラス層の厚さに応じて厚みが設定され
る光透過層を介して、入射光を対物レンズによってガラ
ス層の下端面に集光して照射するとともに、計測対象物
からの反射光の強度を光透過層と対物レンズを介して検
出することにより下端面上に形成された対象部の寸法を
計測する顕微鏡の焦点設定方法であって、ステージ上に
鏡面が下端面と平行になるように基準マークを設置して
入射光の光軸方向における鏡面の下端面からの距離を計
測する工程と、光透過層の厚さを所定の厚さに調節する
工程と、鏡面に入射光を照射して反射光の強度を検出す
る工程と、該反射光の強度が最大となるように対物レン
ズの位置を設定する工程と、下端面からの鏡面の距離だ
け対物レンズの位置を補正する工程と、計測対象物に入
射光を照射して反射光の強度が最大となるように光透過
層の厚さを調節する工程とを有する手段が採用される。
【００１０】第５の手段として、上記第４の手段におい
て入射光の光軸方向における鏡面の位置が下端面と同一
位置に設定されるという手段が採用される。
て入射光の光軸方向における鏡面の位置が下端面と同一
位置に設定されるという手段が採用される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図１及び図３を参照して、
本発明に係わる顕微鏡及びその焦点設定方法の一実施形
態について説明する。
本発明に係わる顕微鏡及びその焦点設定方法の一実施形
態について説明する。
【００１２】図１は、本実施形態における顕微鏡の光学
系の構成図である。この図において、符号１はレーザ発
振器（光源）であり、例えば波長３２５ｎｍ（ナノメー
トル）のシングルモードレーザ光を反射鏡２に向けて出
力する。反射鏡２はレーザ光を反射鏡３に向けて反射さ
せる。反射鏡３は、レーザ光を入射光としてビームスプ
リッタ４に向けて反射する。
系の構成図である。この図において、符号１はレーザ発
振器（光源）であり、例えば波長３２５ｎｍ（ナノメー
トル）のシングルモードレーザ光を反射鏡２に向けて出
力する。反射鏡２はレーザ光を反射鏡３に向けて反射さ
せる。反射鏡３は、レーザ光を入射光としてビームスプ
リッタ４に向けて反射する。
【００１３】ビームスプリッタ４は、上記反射鏡３から
入射された入射光を集束レンズ５に伝搬させるととも
に、該集束レンズ５に伝搬させた入射光が以下に説明す
る計測対象物すなわちマスクＡに反射して得られる反射
光を反射鏡６に向けて反射する。集束レンズ５は、入射
光をピンホール７に設けられた孔に向けて収束させると
ともに、上記反射光を平行光にしてビームスプリッタ４
に伝搬させる。
入射された入射光を集束レンズ５に伝搬させるととも
に、該集束レンズ５に伝搬させた入射光が以下に説明す
る計測対象物すなわちマスクＡに反射して得られる反射
光を反射鏡６に向けて反射する。集束レンズ５は、入射
光をピンホール７に設けられた孔に向けて収束させると
ともに、上記反射光を平行光にしてビームスプリッタ４
に伝搬させる。
【００１４】ピンホール７は小径の孔が設けられた遮蔽
板であり、入射光を回折させて１／４λ位相板８に伝搬
させるとともに、反射光のうち孔に入射された反射光の
みを上記集束レンズ５に向けて通過させる。１／４λ位
相板８は、入射光の位相を１／４波長シフトさせてコリ
メータレンズ９に伝搬させるとともに、反射光を１／４
波長シフトさせて上記ピンホール７に伝搬させる。コリ
メータレンズ９は、ピンホール７によって回折された入
射光を平行光にして反射鏡１０に伝搬させるとともに、
反射光をピンホール７の孔に向けて収束させる。
板であり、入射光を回折させて１／４λ位相板８に伝搬
させるとともに、反射光のうち孔に入射された反射光の
みを上記集束レンズ５に向けて通過させる。１／４λ位
相板８は、入射光の位相を１／４波長シフトさせてコリ
メータレンズ９に伝搬させるとともに、反射光を１／４
波長シフトさせて上記ピンホール７に伝搬させる。コリ
メータレンズ９は、ピンホール７によって回折された入
射光を平行光にして反射鏡１０に伝搬させるとともに、
反射光をピンホール７の孔に向けて収束させる。
【００１５】反射鏡１０は、入射光を全反射して対物レ
ンズ１１に向けて伝搬させるとともに、反射光を全反射
して上記コリメータレンズ９に向けて伝搬させる。対物
レンズ１１は、入射光を収束させて以下に説明する光透
過層１２ａを介して計測対象物であるマスクＡに垂直に
照射するとともに、反射光を平行光にして上記反射鏡１
０に向けて伝搬させる。この対物レンズ１１は、光軸Ｐ
1に沿って移動可能に構成されており、その位置をサブ
ミクロン・オーダーで高精度に検出する位置検出器が備
えられている。
ンズ１１に向けて伝搬させるとともに、反射光を全反射
して上記コリメータレンズ９に向けて伝搬させる。対物
レンズ１１は、入射光を収束させて以下に説明する光透
過層１２ａを介して計測対象物であるマスクＡに垂直に
照射するとともに、反射光を平行光にして上記反射鏡１
０に向けて伝搬させる。この対物レンズ１１は、光軸Ｐ
1に沿って移動可能に構成されており、その位置をサブ
ミクロン・オーダーで高精度に検出する位置検出器が備
えられている。
【００１６】厚さ補正器１２は、例えば特開平７−１４
０３９３号公報に開示されたものであり、以下に説明す
るガラス基板（ガラス層）Ａ1と同一の屈折率を有する
とともにその厚さが可変可能な光透過層１２ａを備え
る。該光透過層１２ａは、ガラス基板Ａ1の厚さと自ら
の厚さが常に一定の基準厚Ｖとなるようにその厚さが設
定されるものである。
０３９３号公報に開示されたものであり、以下に説明す
るガラス基板（ガラス層）Ａ1と同一の屈折率を有する
とともにその厚さが可変可能な光透過層１２ａを備え
る。該光透過層１２ａは、ガラス基板Ａ1の厚さと自ら
の厚さが常に一定の基準厚Ｖとなるようにその厚さが設
定されるものである。
【００１７】マスクＡは、図２の側断面図に示すよう
に、一定の厚さＬを有するガラス基板Ａ1の片面にエッ
チング等によってクロムパターン（対象部）Ａ2が形成
されたものであり、該クロムパターンＡ2の線幅Ｌ1等が
当該顕微鏡による計測対象とされる。この線幅Ｌ1の計
測に当たりマスクＡは、図示するようにガラス基板Ａ1
が対物レンズ１１側（クロムパターンＡ2が下側）とさ
れてスキャナ１４上に載置される。
に、一定の厚さＬを有するガラス基板Ａ1の片面にエッ
チング等によってクロムパターン（対象部）Ａ2が形成
されたものであり、該クロムパターンＡ2の線幅Ｌ1等が
当該顕微鏡による計測対象とされる。この線幅Ｌ1の計
測に当たりマスクＡは、図示するようにガラス基板Ａ1
が対物レンズ１１側（クロムパターンＡ2が下側）とさ
れてスキャナ１４上に載置される。
【００１８】マスクＡに照射された入射光は該マスクＡ
によって反射され、反射光として厚さ光透過層１２ａ及
び上述した各構成要素を経由してビームスプリッタ４に
よって反射鏡６に向けて反射され光検出器１３に入射さ
れる。ここで、該反射光は、１／４λ位相板８を２回通
過することになるので１／２波長の位相シフトがなされ
るのでビームスプリッタ４において反射される。光検出
器１３は、例えば光電子増倍管であり、このようにして
入射された反射光の強度を電気信号として検出する。
によって反射され、反射光として厚さ光透過層１２ａ及
び上述した各構成要素を経由してビームスプリッタ４に
よって反射鏡６に向けて反射され光検出器１３に入射さ
れる。ここで、該反射光は、１／４λ位相板８を２回通
過することになるので１／２波長の位相シフトがなされ
るのでビームスプリッタ４において反射される。光検出
器１３は、例えば光電子増倍管であり、このようにして
入射された反射光の強度を電気信号として検出する。
【００１９】スキャナ１４は、マスクＡに照射される入
射光を走査するために紙面に垂直な方向にマスクＡを振
動させるものであり、Ｘ−Ｙステージ１５上に固定され
ている。Ｘ−Ｙステージ１５は、上記マスクＡを矢印Ｘ
方向に移動させてマスクＡの操作位置を順次ずらすもの
である。また、このＸ−Ｙステージ１５上にはキャリブ
レーションマーク部材（基準マーク）Ｂが固定されてい
る。
射光を走査するために紙面に垂直な方向にマスクＡを振
動させるものであり、Ｘ−Ｙステージ１５上に固定され
ている。Ｘ−Ｙステージ１５は、上記マスクＡを矢印Ｘ
方向に移動させてマスクＡの操作位置を順次ずらすもの
である。また、このＸ−Ｙステージ１５上にはキャリブ
レーションマーク部材（基準マーク）Ｂが固定されてい
る。
【００２０】該キャリブレーションマーク部材Ｂは上面
側（対物レンズ１１側）に高反射膜Ｂ1を有し、例えば
スキャナ１４と同一材によって形成されるものであり、
高反射膜Ｂ1の表面（鏡面）の光軸Ｐ1に沿った位置Ｙ0
は上記マスクＡの下端面Ａ3と同一位置となるように、
例えばスペーサ等を介することにより高さ調整がなされ
てＸ−Ｙステージ１５に固定されている。
側（対物レンズ１１側）に高反射膜Ｂ1を有し、例えば
スキャナ１４と同一材によって形成されるものであり、
高反射膜Ｂ1の表面（鏡面）の光軸Ｐ1に沿った位置Ｙ0
は上記マスクＡの下端面Ａ3と同一位置となるように、
例えばスペーサ等を介することにより高さ調整がなされ
てＸ−Ｙステージ１５に固定されている。
【００２１】次に、このように構成された顕微鏡におい
て、マスクＡの計測に先立って行われるマスクＡの下端
面Ａ3への対物レンズ１１の焦点設定の方法について図
３を参照して説明する。
て、マスクＡの計測に先立って行われるマスクＡの下端
面Ａ3への対物レンズ１１の焦点設定の方法について図
３を参照して説明する。
【００２２】まずＸ−Ｙステージ１５が操作されて、図
示するように対物レンズ１１の下にキャリブレーション
マーク部材Ｂが配置される。そして、厚さ補正器１２の
光透過層１２ａの厚さが、例えば基準圧Ｖに設定され
る。この場合、光透過層１２ａの厚さはレーザマイクロ
メータ等の厚さ計測器を用いることにより高精度に設定
される。
示するように対物レンズ１１の下にキャリブレーション
マーク部材Ｂが配置される。そして、厚さ補正器１２の
光透過層１２ａの厚さが、例えば基準圧Ｖに設定され
る。この場合、光透過層１２ａの厚さはレーザマイクロ
メータ等の厚さ計測器を用いることにより高精度に設定
される。
【００２３】続いて、キャリブレーションマーク部材Ｂ
の高反射膜Ｂ1の表面に入射光を照射し、光検出器１３
の出力が最大、すなわちピンホール７を通過する反射光
の光量が最大となるように対物レンズ１１を位置Ｙ1に
移動させる。この状態において、高反射膜Ｂ1の表面と
マスクＡの仮想面Ａ3とは同一位置となるように設定さ
れているので、対物レンズ１１の焦点はマスクＡの下端
面Ａ3の位置に合わされたことになる。
の高反射膜Ｂ1の表面に入射光を照射し、光検出器１３
の出力が最大、すなわちピンホール７を通過する反射光
の光量が最大となるように対物レンズ１１を位置Ｙ1に
移動させる。この状態において、高反射膜Ｂ1の表面と
マスクＡの仮想面Ａ3とは同一位置となるように設定さ
れているので、対物レンズ１１の焦点はマスクＡの下端
面Ａ3の位置に合わされたことになる。
【００２４】なお、高反射膜Ｂ1の表面の位置とマスク
Ａの下端面Ａ3の位置とを同一位置としない場合には、
予め各位置の偏差ｈをレーザマイクロメータ等の計測手
段によって計測しておき、該偏差ｈだけ対物レンズ１１
の位置を補正することによって、対物レンズ１１の焦点
をマスクＡの下端面Ａ3の位置に合わせることができ
る。この場合、高反射膜Ｂ1の表面の位置は少なくとも
対物レンズ１１の焦点設定の範囲内、例えば下端面Ａ3
に対して０．３ｍｍ以内に設定する必要がある。
Ａの下端面Ａ3の位置とを同一位置としない場合には、
予め各位置の偏差ｈをレーザマイクロメータ等の計測手
段によって計測しておき、該偏差ｈだけ対物レンズ１１
の位置を補正することによって、対物レンズ１１の焦点
をマスクＡの下端面Ａ3の位置に合わせることができ
る。この場合、高反射膜Ｂ1の表面の位置は少なくとも
対物レンズ１１の焦点設定の範囲内、例えば下端面Ａ3
に対して０．３ｍｍ以内に設定する必要がある。
【００２５】この状態で、キャリブレーションマーク部
材Ｂに代わってマスクＡが対物レンズ１１の下に配置さ
れて、光検出器１３の出力が最大となるように光透過層
１２ａの厚さが設定されて焦点設定が終了する。
材Ｂに代わってマスクＡが対物レンズ１１の下に配置さ
れて、光検出器１３の出力が最大となるように光透過層
１２ａの厚さが設定されて焦点設定が終了する。
【００２６】このように焦点調整された顕微鏡によりク
ロムパターンＡ2の線幅Ｌは以下のように計測される。
すなわち、対物レンズ１１はガラス基板Ａ1の下端面
（クロムパターンＡ2との接合面）Ａ3に焦点が合うよう
に光軸Ｐ1に沿って移動させられて光検出器１３によっ
て検出され反射光の強度が最大となる位置に設定され
る。この場合、クロムパターンＡ2の有無によって反射
光の強度が異なるので該強度変化に基づいて線幅Ｌが計
測される。
ロムパターンＡ2の線幅Ｌは以下のように計測される。
すなわち、対物レンズ１１はガラス基板Ａ1の下端面
（クロムパターンＡ2との接合面）Ａ3に焦点が合うよう
に光軸Ｐ1に沿って移動させられて光検出器１３によっ
て検出され反射光の強度が最大となる位置に設定され
る。この場合、クロムパターンＡ2の有無によって反射
光の強度が異なるので該強度変化に基づいて線幅Ｌが計
測される。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下のような効果を奏する。 （１）鏡面が前記下端面と平行になるように前記ステー
ジ上に設置され、入射光の光軸方向における下端面から
の鏡面の位置が所定位置に設定された基準マークを具備
し、該鏡面と下端面との位置の差及び鏡面に対する反射
光の強度に基づいて光透過層の厚さと対物レンズの焦点
位置とが設定されるので、計測対象物のガラス層の光学
的な厚さに基づいて高精度に光透過層の厚さが調節され
て対物レンズの焦点位置が設定される。 （２）ステージを移動させることにより容易に計測対象
物計あるいは基準マークに入射光を照射することができ
るので、対物レンズの焦点位置の設定が容易である。 （３）同一ステージ上に計測対象物と基準マークとが取
り付けられるので、周囲温度の変化による熱膨張等に起
因して計測対象物の下端面の位置と基準マークの表面位
置とが同時に変動するので、周囲温度の変化に対して安
定して計測対象物の計測を行うことができる。 （４）計測対象物の計測時に物理的に該計測対象物の厚
さを計測する厚さ計測器を用いる必要がない。
下のような効果を奏する。 （１）鏡面が前記下端面と平行になるように前記ステー
ジ上に設置され、入射光の光軸方向における下端面から
の鏡面の位置が所定位置に設定された基準マークを具備
し、該鏡面と下端面との位置の差及び鏡面に対する反射
光の強度に基づいて光透過層の厚さと対物レンズの焦点
位置とが設定されるので、計測対象物のガラス層の光学
的な厚さに基づいて高精度に光透過層の厚さが調節され
て対物レンズの焦点位置が設定される。 （２）ステージを移動させることにより容易に計測対象
物計あるいは基準マークに入射光を照射することができ
るので、対物レンズの焦点位置の設定が容易である。 （３）同一ステージ上に計測対象物と基準マークとが取
り付けられるので、周囲温度の変化による熱膨張等に起
因して計測対象物の下端面の位置と基準マークの表面位
置とが同時に変動するので、周囲温度の変化に対して安
定して計測対象物の計測を行うことができる。 （４）計測対象物の計測時に物理的に該計測対象物の厚
さを計測する厚さ計測器を用いる必要がない。
【図１】本発明に係わる顕微鏡及びその焦点設定方法に
おいて、顕微鏡の光学系の一実施形態を示す構成図であ
る。
おいて、顕微鏡の光学系の一実施形態を示す構成図であ
る。
【図２】本発明に係わる顕微鏡及びその焦点設定方法に
おいて、対物レンズの焦点調整時における光学系の構成
図である。
おいて、対物レンズの焦点調整時における光学系の構成
図である。
【図３】本発明に係わる顕微鏡及びその焦点設定方法に
おいて計測対象とされるマスクの構成を示す側断面図で
ある。
おいて計測対象とされるマスクの構成を示す側断面図で
ある。
１ レーザ発振器 ２，３，６、１０ 反射鏡 ４ ビームスプリッタ ５ 集束レンズ ７ ピンホール ８ １／４λ位相板 ９ コリメータレンズ １１ 対物レンズ １２ 厚さ補正器 １２ａ 光透過層 １３ 光検出器 １４ スキャナ １５ Ｘ−Ｙステージ Ａ マスク Ａ1 ガラス基板 Ａ2 クロムパターン Ａ3 下端面 Ｂ キャリブレーションマーク部材 Ｂ1 高反射膜 Ｌ ガラス基板の厚さ Ｌ1 クロムパターンの線幅 Ｐ1 対物レンズの光軸 Ｙ0 高反射膜の表面位置 Ｙ1 キャリブレーションマーク部材に対する焦点設定
位置
位置
Claims (5)
- 【請求項１】 ステージ上に載置された計測対象物のガ
ラス層の厚さに応じて厚みが設定される光透過層を介し
て、入射光を対物レンズによってガラス層の下端面に集
光して照射するとともに、計測対象物からの反射光の強
度を光透過層と対物レンズを介して光検出器によって検
出することにより下端面上に形成された対象部の寸法を
計測する顕微鏡において、 鏡面が前記下端面と平行になるように前記ステージ上に
設置され、入射光の光軸方向における下端面からの鏡面
の位置が所定位置に設定された基準マークを具備し、 該鏡面と下端面との位置の差、及び鏡面に対する反射光
の強度に基づいて前記光透過層の厚さと前記対物レンズ
の焦点位置とが設定されることを特徴とする顕微鏡。 - 【請求項２】 入射光の光軸方向における鏡面の位置が
下端面と同一位置に設定されることを特徴とする請求項
１記載の顕微鏡。 - 【請求項３】 ステージが水平方向に移動自在であり、
該ステージの駆動によって計測対象物あるいは基準マー
クに入射光が択一的に照射されることを特徴とする請求
項１または２記載の顕微鏡。 - 【請求項４】 ステージ上に載置された計測対象物のガ
ラス層の厚さに応じて厚みが設定される光透過層を介し
て、入射光を対物レンズによってガラス層の下端面に集
光して照射するとともに、計測対象物からの反射光の強
度を光透過層と対物レンズを介して検出することにより
下端面上に形成された対象部の寸法を計測する顕微鏡の
焦点設定方法であって、 前記ステージ上に鏡面が下端面と平行になるように基準
マークを設置して入射光の光軸方向における鏡面の下端
面からの距離を計測する工程と、 前記光透過層の厚さを所定の厚さに調節する工程と、 前記鏡面に入射光を照射して反射光の強度を検出する工
程と、 該反射光の強度が最大となるように対物レンズの位置を
設定する工程と、 下端面からの鏡面の距離だけ対物レンズの位置を補正す
る工程と、 計測対象物に入射光を照射して反射光の強度が最大とな
るように光透過層の厚さを調節する工程と、 を有することを特徴とする顕微鏡の焦点設定方法。 - 【請求項５】 入射光の光軸方向における鏡面の位置が
下端面と同一位置に設定されることを特徴とする請求項
４記載の顕微鏡の焦点設定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34408695A JP3670068B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 顕微鏡及びその焦点設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34408695A JP3670068B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 顕微鏡及びその焦点設定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09184709A true JPH09184709A (ja) | 1997-07-15 |
| JP3670068B2 JP3670068B2 (ja) | 2005-07-13 |
Family
ID=18366549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34408695A Expired - Fee Related JP3670068B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 顕微鏡及びその焦点設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3670068B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7081963B2 (en) * | 1999-10-11 | 2006-07-25 | Leica Microsystems Semiconductor Gmbh | Substrate holder, and use of the substrate holder in a highly accurate measuring instrument |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP34408695A patent/JP3670068B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7081963B2 (en) * | 1999-10-11 | 2006-07-25 | Leica Microsystems Semiconductor Gmbh | Substrate holder, and use of the substrate holder in a highly accurate measuring instrument |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3670068B2 (ja) | 2005-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6878916B2 (en) | Method for focus detection for optically detecting deviation of the image plane of a projection lens from the upper surface of a substrate, and an imaging system with a focus-detection system | |
| US4356392A (en) | Optical imaging system provided with an opto-electronic detection system for determining a deviation between the image plane of the imaging system and a second plane on which an image is to be formed | |
| US6344898B1 (en) | Interferometric apparatus and methods for measuring surface topography of a test surface | |
| US6376329B1 (en) | Semiconductor wafer alignment using backside illumination | |
| JP3881125B2 (ja) | 段差測定装置並びにこの段差測定装置を用いたエッチングモニタ装置及びエッチング方法 | |
| KR20000075472A (ko) | 2파장을 갖는 간섭계 시스템 및 그 시스템을 구비한 전사장치 | |
| JP2016539375A (ja) | 非接触光学的方法を用いてフォトリソグラフィマスクを位置付けるための装置および方法 | |
| EP0231977B1 (en) | Optical imaging arrangement comprising an opto-electric focussing-error detection system | |
| JP5559270B2 (ja) | リソグラフィ装置用のレベルセンサアレンジメント、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 | |
| JPH043806B2 (ja) | ||
| JP3139020B2 (ja) | フォトマスク検査装置およびフォトマスク検査方法 | |
| JP2002296005A (ja) | アライメント方法、点回折干渉計測装置、及び該装置を用いた高精度投影レンズ製造方法 | |
| JP3670068B2 (ja) | 顕微鏡及びその焦点設定方法 | |
| JP2007057297A (ja) | 光学特性測定装置、光学特性測定方法、露光装置、および露光方法 | |
| JP3715013B2 (ja) | 顕微鏡及びその焦点設定方法 | |
| JPS62140418A (ja) | 面位置検知装置 | |
| US20200241433A1 (en) | Alignment Measurement System | |
| JP4555925B2 (ja) | 立体形状測定装置 | |
| JP2005106706A (ja) | 屈折率及び厚さの測定装置ならびに測定方法 | |
| TWI765361B (zh) | 用於判定一圖案化器件之表面參數之方法、用於補償一加熱效應之方法及用於表徵一圖案化器件之微影裝置 | |
| JP4258378B2 (ja) | 位置検出装置、露光装置、および露光方法 | |
| JP2869143B2 (ja) | 基板の傾斜検出装置 | |
| US5898498A (en) | Point interferometer to measure phase shift in reticles | |
| JP3003671B2 (ja) | 試料表面の高さ検出方法及びその装置 | |
| JPH0763676A (ja) | 位相シフトレティクル性能検査装置及び性能検査方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040402 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041005 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041206 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050405 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20050413 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 3 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080422 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080422 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |