JPS60140408A - 外観検査装置 - Google Patents
外観検査装置Info
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- JPS60140408A JPS60140408A JP24547583A JP24547583A JPS60140408A JP S60140408 A JPS60140408 A JP S60140408A JP 24547583 A JP24547583 A JP 24547583A JP 24547583 A JP24547583 A JP 24547583A JP S60140408 A JPS60140408 A JP S60140408A
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
- G05B19/23—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、集積回路製造用のホトマスクもしくはウェハ
ーのパターン検査、またはパターン転写装置のように、
超精密機構を必要とする装置に好適な、位置補償を備え
た高精度のステージに関するものである。
ーのパターン検査、またはパターン転写装置のように、
超精密機構を必要とする装置に好適な、位置補償を備え
た高精度のステージに関するものである。
従来のホトマスク検査装置の一例の概念図を第１図に示
す。本装置は、そのＸＹステージ１の上にホトマスクＭ
ＳＫ’ｅ載せ、これをＸステージドライバ２．Ｘステー
ジドライバ３．θステージドライバ４の駆動によって一
定速度でＸＹ方向に走査する。中トマスクＭＳＫ上のパ
ターンは、左の対物レンズ５、右の対物レンズ６でそれ
ぞれ検出器７．８に結像される。ホトマスクＭＳＫのパ
ターンは、１つのＩＣを構成する回路パターンが、ＸＹ
方向にくり返して形成されているので、対応するパター
ンの信号を比較判定器９で比較すれば欠陥判定を行なう
ことができる。
す。本装置は、そのＸＹステージ１の上にホトマスクＭ
ＳＫ’ｅ載せ、これをＸステージドライバ２．Ｘステー
ジドライバ３．θステージドライバ４の駆動によって一
定速度でＸＹ方向に走査する。中トマスクＭＳＫ上のパ
ターンは、左の対物レンズ５、右の対物レンズ６でそれ
ぞれ検出器７．８に結像される。ホトマスクＭＳＫのパ
ターンは、１つのＩＣを構成する回路パターンが、ＸＹ
方向にくり返して形成されているので、対応するパター
ンの信号を比較判定器９で比較すれば欠陥判定を行なう
ことができる。
その前提条件は、左の検出器７で検出されるパターンと
、右の検出器８で検出されるパターンとが完全に合致し
ていることである。もし、このアライメントが不充分で
あると、本来、良品であるところのパターンを欠陥上し
て誤判別することになる。
、右の検出器８で検出されるパターンとが完全に合致し
ていることである。もし、このアライメントが不充分で
あると、本来、良品であるところのパターンを欠陥上し
て誤判別することになる。
近年の微細パターンＬＳＩ等においては、許容される欠
陥寸法が１μｍ以下となっているので、これを見逃すこ
となく検出するためには、アライメント精度を１μｍ以
内に保つ必要がある。ところが、ＸＹステージ全面にも
たって走行精度を高く、たとえば１μｍ以内に維持する
ことは、きわめて困難である。
陥寸法が１μｍ以下となっているので、これを見逃すこ
となく検出するためには、アライメント精度を１μｍ以
内に保つ必要がある。ところが、ＸＹステージ全面にも
たって走行精度を高く、たとえば１μｍ以内に維持する
ことは、きわめて困難である。
そのだめの解決方法として、比較判定器９を工夫して、
たとえばアライメントが１μｍずれても、１μｍ以下の
欠陥を見つけることができるようにしてきている。この
ために、比較判定器９の構造が複雑になシ、また規模も
膨大なものになっている。
たとえばアライメントが１μｍずれても、１μｍ以下の
欠陥を見つけることができるようにしてきている。この
ために、比較判定器９の構造が複雑になシ、また規模も
膨大なものになっている。
ＸＹＸステージは、第２図の走行特性図に示すように、
たとえばＸ□Ｉｎ （Ｘ（Ｘｍ、、の範囲を平行にＹの
ピッチΔｙで走行させたとき、ヨーイング、ピッチング
ｆｆ：ｏにすることは不可能で、平行に全面走査が行わ
れず、これがアライメント誤差の要因となっている。
たとえばＸ□Ｉｎ （Ｘ（Ｘｍ、、の範囲を平行にＹの
ピッチΔｙで走行させたとき、ヨーイング、ピッチング
ｆｆ：ｏにすることは不可能で、平行に全面走査が行わ
れず、これがアライメント誤差の要因となっている。
本発明の目的は、上記した事情に鑑み、走行精度が極め
て高いステージを提供することにある。
て高いステージを提供することにある。
本発明に係るステージは、少なくとも、ステージ位置の
検出をする手段と、その検出位置における当該位置期待
値または補正値を記憶しておき、それらの値に係る演算
・処理をする手段とを具備し、所望のステージ位置に対
してフィードフォワード補正を施すようにしたものであ
る。
検出をする手段と、その検出位置における当該位置期待
値または補正値を記憶しておき、それらの値に係る演算
・処理をする手段とを具備し、所望のステージ位置に対
してフィードフォワード補正を施すようにしたものであ
る。
なお、その補足説明をすると次のとおりである。
走査ＸＹＸステージ位置や、温度変化等による誤差を測
定し、またけ推定し、これを補正することにより、結果
として高精度の走査機構を有するステージを得ようとす
るものである。
定し、またけ推定し、これを補正することにより、結果
として高精度の走査機構を有するステージを得ようとす
るものである。
すなわち、実際のバタン走査が行われる以前に、ステー
ジの誤差、走行特性、くせ等を検知・記憶しておき、バ
タン検出が行われる際のステージの位置情報、または温
度等の環境条件をフィードフォワードして補正し、その
結果、バタン変形やアライメント誤差の発生を低く押さ
えるようにしたものである。
ジの誤差、走行特性、くせ等を検知・記憶しておき、バ
タン検出が行われる際のステージの位置情報、または温
度等の環境条件をフィードフォワードして補正し、その
結果、バタン変形やアライメント誤差の発生を低く押さ
えるようにしたものである。
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
最初に、本発明の詳細な説明を詳細に行なう。
第３図は、ステージの走行に対応して生ずる誤差の説明
図で、前述のＸＹＸステージ任意のｙ座標で、Ｘ軸だけ
を直線的に移動させたときの状況を拡大して示したもの
である。Ｘ軸は駆動していないにもかかわらず、Ｘ軸の
駆動に進行して、ｙ方向への誤差が発生する。このとき
のｙ方向への揺れεば、次のように位置、ｘ＋３’、周
囲温度ｔ、その他外部振動等の種々のパラメータで表現
できる。
図で、前述のＸＹＸステージ任意のｙ座標で、Ｘ軸だけ
を直線的に移動させたときの状況を拡大して示したもの
である。Ｘ軸は駆動していないにもかかわらず、Ｘ軸の
駆動に進行して、ｙ方向への誤差が発生する。このとき
のｙ方向への揺れεば、次のように位置、ｘ＋３’、周
囲温度ｔ、その他外部振動等の種々のパラメータで表現
できる。
ε−ε（Ｘ＋ Ｌ ｔ ＋・・・・・・） ・・・・・
・・・・（１）このうち、主として位置座標Ｘ、ｙおよ
び温度ｔによる影響が大きいと考えられ、これらはパラ
メータ再現性が良好である。すなわち、ある位置座標（
Ｘ＋ ｙ）＋温度ｔのもとての誤差εは、再現性が良好
であるので、あらかじめ測定しておくことによって推定
することができる。
・・・・（１）このうち、主として位置座標Ｘ、ｙおよ
び温度ｔによる影響が大きいと考えられ、これらはパラ
メータ再現性が良好である。すなわち、ある位置座標（
Ｘ＋ ｙ）＋温度ｔのもとての誤差εは、再現性が良好
であるので、あらかじめ測定しておくことによって推定
することができる。
本発明は、この点を有効に利用し、レーザ測長機により
、現在のステージ位置を、たとえば０．０１μｍの精度
で測定しうるようにしたものである。
、現在のステージ位置を、たとえば０．０１μｍの精度
で測定しうるようにしたものである。
まず、ｙ−ｙｏの位置で、Ｘ軸のみを駆動してステージ
を走行すると、本来はＹ ＝ Ｙ ｏの一！、捷で変化
してはならないが、ステージの誤差のために、ｙの座標
は、Ｘの移動に対応して、 ｙ−ｙｏ＋ε（ｘ） ・・・・・・・・・（２）で与え
られる。すなわち、ε（ｘ）だけの誤差を生ずる。この
誤差ε（ｘ）は、位置Ｘによって再現性のよい誤差εｏ
（ｘ）と、温度、振動のように時間によって変動する誤
差εｔ（Ｘ）の和で与えられる。後述の実施例において
は、後者の要因は、防振まだは、恒温室等を用いること
により、ε１（Ｘ）（εｏ（Ｘ）であるものと仮定する
。
を走行すると、本来はＹ ＝ Ｙ ｏの一！、捷で変化
してはならないが、ステージの誤差のために、ｙの座標
は、Ｘの移動に対応して、 ｙ−ｙｏ＋ε（ｘ） ・・・・・・・・・（２）で与え
られる。すなわち、ε（ｘ）だけの誤差を生ずる。この
誤差ε（ｘ）は、位置Ｘによって再現性のよい誤差εｏ
（ｘ）と、温度、振動のように時間によって変動する誤
差εｔ（Ｘ）の和で与えられる。後述の実施例において
は、後者の要因は、防振まだは、恒温室等を用いること
により、ε１（Ｘ）（εｏ（Ｘ）であるものと仮定する
。
誤差ε。（ｘ）は、位置Ｘに対して再現性があるので、
これを記憶させておくことにより、その補正に利用する
ことができる。下表は、マイクロコンピュータ等に記憶
されだε（Ｘ）の表で、ステージ座標Ｙｏ ＋ Ｙ＋
＋・・・、ｙｎに対して、Ｘステージを移動したときの
誤差εｏ１〜εゎ。までを記憶させている。サンプリン
グの間隔は、誤差εの変化を再現しうる値を選ぶことは
無論である。
これを記憶させておくことにより、その補正に利用する
ことができる。下表は、マイクロコンピュータ等に記憶
されだε（Ｘ）の表で、ステージ座標Ｙｏ ＋ Ｙ＋
＋・・・、ｙｎに対して、Ｘステージを移動したときの
誤差εｏ１〜εゎ。までを記憶させている。サンプリン
グの間隔は、誤差εの変化を再現しうる値を選ぶことは
無論である。
次に、このようにして、あらかじめ記憶させておいたス
テージの特性を、実際の走行時に補正する方法について
説明する。
テージの特性を、実際の走行時に補正する方法について
説明する。
たとえば、ｙ２の位置において、Ｘステージの走査中は
、Ｘｌの位置ではε２＋１、ｘ２の位置では８２゜だけ
補正すれば、その影響を除去できる。走行中の位置は、
さきに誤差を測定する時に用いたレーザ測長機等で読み
とられている。
、Ｘｌの位置ではε２＋１、ｘ２の位置では８２゜だけ
補正すれば、その影響を除去できる。走行中の位置は、
さきに誤差を測定する時に用いたレーザ測長機等で読み
とられている。
補正の具体的方法としては、まず、Ｘステージを補正量
だけシフトする方法が考えられる。つまり、前表におい
て、３’２の位置で位置Ｘ１からＸ７までＸステージを
走査するとき、位置Ｘではｙ２−ε２１、位置ｘ２では
ｙ２−ε２２、・・・・・・、位置Ｘ。
だけシフトする方法が考えられる。つまり、前表におい
て、３’２の位置で位置Ｘ１からＸ７までＸステージを
走査するとき、位置Ｘではｙ２−ε２１、位置ｘ２では
ｙ２−ε２２、・・・・・・、位置Ｘ。
ではｙ２−６２ｏのようにＸステージを制御する。
誤差εは、一般に非常に小さい値であるので、第１図に
示すような一般のＸＸステージでは、制御が困難な場合
が考えられる。この場合は、補正量は、例えばＸＸステ
ージ全体のストロークを１５０■としたとき、たかだか
数ミクロンと考えられるので、ステージを２段にして補
正を行なうステージでは、たとえば、ピエソで制御する
ことによシ、サブミクロンの制御が可能になる。
示すような一般のＸＸステージでは、制御が困難な場合
が考えられる。この場合は、補正量は、例えばＸＸステ
ージ全体のストロークを１５０■としたとき、たかだか
数ミクロンと考えられるので、ステージを２段にして補
正を行なうステージでは、たとえば、ピエソで制御する
ことによシ、サブミクロンの制御が可能になる。
次に、第４図は、本発明に係るステージを用いたホトマ
スク検査装置の一実施例の構成図であって、その１１．
１２は補正ステージ、同１３はステージ位置の検出に係
るレーザ測長機であり、その他の符号は第１図の同一符
号のものと均等のものである。
スク検査装置の一実施例の構成図であって、その１１．
１２は補正ステージ、同１３はステージ位置の検出に係
るレーザ測長機であり、その他の符号は第１図の同一符
号のものと均等のものである。
レーザ測長機１３０よ、現在のステージ位置をシステム
制御装置１０に送出する。システム制御装置１０は、そ
の内蔵メモリから現在位置に対する前表に相当する誤差
記憶テーブルを読み出すことによυ、補正値εを得たの
ち、これを位置補正信号として比較判定器９へ送出する
。比較判定器９は、補正値εにもとづき、検出器７また
は８を搭載した補正ステージ１１．１２を移動させて検
出像に補正をかけている。もちろん、Ｘステージを移動
させても目的は達成されるが、補正ステージ１１．１２
によれば、たとえば対物レンズ５，６の倍率を１００倍
とすると、ＸＸステージ１の誤差０．１μｍが１０μｍ
に拡大され、機構上容易に精度よく制御できる値となる
。
制御装置１０に送出する。システム制御装置１０は、そ
の内蔵メモリから現在位置に対する前表に相当する誤差
記憶テーブルを読み出すことによυ、補正値εを得たの
ち、これを位置補正信号として比較判定器９へ送出する
。比較判定器９は、補正値εにもとづき、検出器７また
は８を搭載した補正ステージ１１．１２を移動させて検
出像に補正をかけている。もちろん、Ｘステージを移動
させても目的は達成されるが、補正ステージ１１．１２
によれば、たとえば対物レンズ５，６の倍率を１００倍
とすると、ＸＸステージ１の誤差０．１μｍが１０μｍ
に拡大され、機構上容易に精度よく制御できる値となる
。
Ｘステージを０．１μｍの精度で制御するには、本実施
例のストローク（約１５０ｍｍ）のステージでは困難で
ある。補正の速度は、ＸＸステージ１の走査速度に対し
て充分に高速でなければならない。補正量ε（Ｘ）は、
通常のマイクロコンピュータを用いてプログラムで読み
出しても、たかだか数〜数十マイクロ秒で読み出すこと
が容易にできるので、補正用に設けた補正ステージ１１
゜１２が充分に高速で動くようになっている。
例のストローク（約１５０ｍｍ）のステージでは困難で
ある。補正の速度は、ＸＸステージ１の走査速度に対し
て充分に高速でなければならない。補正量ε（Ｘ）は、
通常のマイクロコンピュータを用いてプログラムで読み
出しても、たかだか数〜数十マイクロ秒で読み出すこと
が容易にできるので、補正用に設けた補正ステージ１１
゜１２が充分に高速で動くようになっている。
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、ステー
ジ走査（移動）とともに生ずる誤差をフィードフォワー
ド補正することができるので、従来必要とされていた、
超精密加工９組立精度を緩和できるので、ステージの価
格を大幅に低減できるとともに一１従来不可能とされて
いた超高精度の走行を得ることができ、この種のステー
ジを必要とするフォトマスク検査装置等の経済化、高精
度化に顕著な効果が得られる。
ジ走査（移動）とともに生ずる誤差をフィードフォワー
ド補正することができるので、従来必要とされていた、
超精密加工９組立精度を緩和できるので、ステージの価
格を大幅に低減できるとともに一１従来不可能とされて
いた超高精度の走行を得ることができ、この種のステー
ジを必要とするフォトマスク検査装置等の経済化、高精
度化に顕著な効果が得られる。
Ｚ１図は、従来のホトマスク検査装置の一例の概念図、
第２図は、そのステージの走行特性図、第３図は、ステ
ージの走行に対応して生ずる誤差の説明図、第４図は、
本発明に係るステージを用いたホトマスク検査の一実施
例の構成図である。 １・・・ＸＸステージ、２・・・Ｘステージドライバ、
３・・・Ｘステージドライバ、４・・・θステージドラ
イバ、５．６・・・対物レンズ、７．８・・・検出器、
９・・・比較判定器、１０・・・システム制御装置、１
１．１２・・・補正ステージ、１３・・・レーザ測長機
。 図面の；’Ｉ”壽（内省に変更なし） 第１図 第ｎ Ｘ匍°牝 Ｘｍ＋ｔｘ ； 栖Ｊ囚 手続補正書（方式） 昭和５９年４月ｌ１日 特許庁長官殿 事件の表示 昭和５８年特許願第２４５４７５号 発明の名称 ステージ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称（ｓ １０） 株式会社 日立製作所二 代理人〒３１７
第２図は、そのステージの走行特性図、第３図は、ステ
ージの走行に対応して生ずる誤差の説明図、第４図は、
本発明に係るステージを用いたホトマスク検査の一実施
例の構成図である。 １・・・ＸＸステージ、２・・・Ｘステージドライバ、
３・・・Ｘステージドライバ、４・・・θステージドラ
イバ、５．６・・・対物レンズ、７．８・・・検出器、
９・・・比較判定器、１０・・・システム制御装置、１
１．１２・・・補正ステージ、１３・・・レーザ測長機
。 図面の；’Ｉ”壽（内省に変更なし） 第１図 第ｎ Ｘ匍°牝 Ｘｍ＋ｔｘ ； 栖Ｊ囚 手続補正書（方式） 昭和５９年４月ｌ１日 特許庁長官殿 事件の表示 昭和５８年特許願第２４５４７５号 発明の名称 ステージ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称（ｓ １０） 株式会社 日立製作所二 代理人〒３１７
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少なくとも、ステージ位置の検出をする手段と、そ
の検出位置における当該位置期待値または補正値を記憶
しておき、それらの値に係る演算・処理をする手段とを
具備し、所望のステージ位置に対してフィードフォワー
ド補正を施すようにしたステージ。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、ステー
ジ位置の検出をする手段は、レーザ測長機を利用したも
のであるステージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24547583A JPS60140408A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 外観検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24547583A JPS60140408A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 外観検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60140408A true JPS60140408A (ja) | 1985-07-25 |
Family
ID=17134209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24547583A Pending JPS60140408A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 外観検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60140408A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63179510U (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-21 | ||
| JP2008033610A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Yokogawa Electric Corp | Ｘｙステージ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5063381A (ja) * | 1973-09-19 | 1975-05-29 | ||
| JPS5776608A (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-13 | Fanuc Ltd | Position error correction device |
| JPS5830129A (ja) * | 1981-08-17 | 1983-02-22 | Hitachi Ltd | 精密平面移動装置 |
-
1983
- 1983-12-28 JP JP24547583A patent/JPS60140408A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5063381A (ja) * | 1973-09-19 | 1975-05-29 | ||
| JPS5776608A (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-13 | Fanuc Ltd | Position error correction device |
| JPS5830129A (ja) * | 1981-08-17 | 1983-02-22 | Hitachi Ltd | 精密平面移動装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63179510U (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-21 | ||
| JP2008033610A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Yokogawa Electric Corp | Ｘｙステージ |
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