JPH06315832A - 共焦点走査方式レーザ顕微鏡用マスクホルダーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マスクまたはレチクルを載置してスキャナー
にセットするためのマスクホルダーを高精度に製造す
る。 【構成】 材料切断部分の内部応力の影響を受けない
ように、最終外形寸法に対して十分な取りしろと厚さを
持ったアルミ材を切り出す。外周輪郭、上下面貫通孔
２１０等をワイヤーカットで仕上げ、切断部分の残留応
力を小さくする。表面および裏面について、寸法を計
測しながら、削り工程を荒引き、中引き、精細、仕上げ
に分け表裏交互に切削加工し、各部を仕上げていく。
寸法精度が要求されず、スキャナー駆動によるモーメン
トに与える影響の少ない部分として、例えば外周薄肉部
１６０の裏面を少しずつ削って重量調整する。アルマ
イト処理して完成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、マスクまたはレチク
ル上に描かれたパターンの線幅測定等に用いられる共焦
点走査方式レーザ顕微鏡において、マスクまたはレチク
ルをスキャナー上にセットするためのマスクホルダーの
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】共焦点走査方式レーザ顕微鏡は、マスク
もしくはレチクルまたはウェハー用寸法検査装置とし
て、マスクもしくはレチクルまたはウェハー上に描れた
パターンの線幅計測や重ね合せ精度の計測を行なうのに
利用される。共焦点走査方式レーザ顕微鏡の原理図を図
２に示す。レーザ発振器１０から発射されたレーザ光１
２は、ミラー１４で反射され、レンズ１６で絞られてピ
ンホール１８に通される。ピンホール１８を通過したレ
ーザ光１２はビームスプリッタ２０を透過して対物レン
ズ２２で収束されて、試料２４（マスクもしくはレチク
ルまたはウェハー）に照射される。試料２４の表面で反
射したレーザ光は、ビームスプリッタ２０で反射され
て、ピンホール２６を通過して光電子増倍管２８で受光
および増幅される。

【０００３】寸法検査を行なうときは、レーザ光の焦点
Ｆの位置を（ａ）のようにパターン３０の下（またはパ
ターン３０の上）に合わせて固定する。そして、スキャ
ンコントローラ３２により試料２４を高周波でＸ軸方向
にスキャンさせながら、Ｘ，ＹステージでＹ軸方向にゆ
っくりと移動させる。この時、（ａ）のようにビームス
ポットがパターン３０の下を通過している時は、反射光
はすべてピンホール２６を通過し、光電子増倍管２８の
出力は高くなる。これに対し、（ｂ）のようにビームス
ポットがパターン３０上を通過している時は、反射光は
ピンホール２６の位置でフォーカスせず、大部分が遮ら
れるので、光電子増倍管２８の出力は小さくなる。した
がって、スキャンコントローラ３２によるスキャンに同
期して光電子増倍管２８の出力に応じた輝度でテレビモ
ニタ３４上に順次描いていけばパターン３０のイメージ
３６がテレビモニタ３４に写し出される。オペレータが
このイメージ３６上の任意の位置にカーソルを動かすこ
とにより、その位置のパターン幅が自動計測される。

【０００４】以上の原理を用いたウェハー用共焦点走査
方式レーザ顕微鏡の具体例（ＳｉＳｃａｎ社製ＳｉＳｃ
ａｎIIＡ）を説明する。図３はその装置構成図である。
このウェハー用共焦点走査方式レーザ顕微鏡４０は、光
学モジュール４２とワークステーション４４で構成さ
れ、相互に信号ケーブル４５でつながれている。光学モ
ジュール４２はエアサスペンションで支持された基台４
６上にＸ，Ｙステージ４８が取付けられ、さらにその上
にスキャナー５０が取付けられている。試料はスキャナ
ー５０に真空吸着でチャックされて取付けられる。スキ
ャナー５０の上方にはフォーカス装置５２が配置され、
レーザー発振器１０から発射されるレーザ光を対物レン
ズ２２で収束してスキャナー５０上の試料に照射する。
光学系ボックス９内には前記図２の光学系が収容されて
いる。また、レーザー発振器１０に隣接してズームレン
ズ付テレビカメラ５６が下方に向けて配設され、試料
（ウェハー）のレーザー照射位置付近の画像を撮るのに
用いられる。基台４６の下には、電気回路シャーシ５
８、チャック用真空等のインジケータ６０、レーザ用電
源６２、試料をスキャナー５０上にセットしまた検査を
終了した試料をスキャナー５０から取り外すためのロボ
ットの制御装置８等が配設されている。

【０００５】一方、ワークステーション４４には、オペ
レータの操作盤６４、テレビモニタ６６、プリンター６
８、ＣＰＵを含む制御装置７０等が具えられ、光学モジ
ュール４２をすべてこのワークステーション４４から操
作できるようになっている。テレビモニタ６６にはレー
ザ顕微鏡による観測画像、テレビカメラ５６による画像
などが表示される。

【０００６】図３のウェハー用共焦点走査方式レーザ顕
微鏡４０のシステム構成を図４に示す。試料（ウェハ
ー）２４は、ウェハー・ハンドリング・ロボット７２に
よりスキャナー５０上に搬送されてチャックされてい
る。レーザ発振器１０からのレーザ光１２は前記図２に
示した光学系を介して対物レンズ２２から出射され、試
料２４に照射される。その反射光は光検出器２８（光電
子増倍管等）で受光される。

【０００７】ワークステーション４４のコンピュータ７
６はバス７７を介して各部を制御する。すなわち、ウェ
ハー・ハンドラー制御部８２はロボット７２を駆動し
て、試料２４の搬出、搬入を行なう。また、Ｘ，Ｙステ
ージモータ制御部７８は、Ｘ，Ｙステージ４８を駆動し
て、試料２４上の所望の被検査箇所をレーザ光１２のス
キャン範囲に位置決めする。また、Ｚ軸フォーカス制御
部８０は対物レンズ２２を上下方向に動かすことによ
り、試料２４上のパターンの下または上に焦点を合わせ
る。焦点が合ったら対物レンズ２２の高さをそこに固定
する。

【０００８】スキャン制御および同期回路８４はスキャ
ン制御としてスキャン用波形の読出しや同期制御を行な
うものである。ライン・スキャン波形メモリ８６はサイ
ン波等のスキャン用波形を記憶しており、スキャン制御
および同期回路８４からの指令により、記憶しているス
キャン波形を高速（例えば２ｋＨｚ）で読み出す。読み
出されたスキャン波形は、Ｄ／Ａ変換器８８でアナログ
波形に変換され、アンプ９０を介してスキャナー５０の
アクチュエータ（ボイス・コイル・モータ、圧電素子
等）をＸ軸方向に駆動し、レーザー光照射位置をスキャ
ニングする。スキャニング速度は速度フィードバックに
より規定速度に保たれている。

【０００９】前記光検出器２８の出力はアンプ９２を介
してＡ／Ｄ変換器９４でディジタル信号に変換される。
ピクセルタイミングおよび同期回路９６は、各走査で連
続して得られる光検出器２８の検出情報とＸ軸上の位置
との対応関係を取るもので、Ａ／Ｄ変換器９４から順次
出力されるデータに対し、１走査ライン上のアドレスを
与えてライン・スキャン・ピクセル・メモリ９８に取込
む。なお、ライン・スキャン歪みメモリ１００は、スキ
ャン波形の空間的な歪を補正して、正確なパターンがメ
モリ９８に取り込まれるようにするものである。

【００１０】スキャンはＸ，Ｙステージ４８のＹ軸を一
定速度でゆっくり動かしながら行なわれ、このときスキ
ャンごとにメモリ９８の内容がビデオ・ディスプレイ・
メモリ１０２に順次取り込まれていき、これによりＸ，
Ｙ平面上の所望の範囲のパターン画像がテレビモニタ上
のイメージモニタ１０４の表示領域に表示される。ま
た、テレビモニタ上のグラフィックモニタ１０６の表示
領域には、イメージモニタ１０４上においてカーソルで
指示したＹ軸位置のＸ軸方向の光検出器検出波形が表示
される。パターン幅は、イメージモニタ１０４上におい
てカーソルで指示した範囲について、ビデオ・ディスプ
レイ・メモリ１０２に記憶されているパターンのピクセ
ル数をカウントし、カーソル内のＹ軸方向各位置のカウ
ント値を平均した値を自動演算し、その結果を数値とし
てテレビ画面上に表示する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ウェハーの場合は寸法
が決まっている（８，６，５インチ等）ため、そのまま
スキャナー５０にセットして検査を行なうことができ
る。ところが、マスクやレチクルは外形寸法（縦、横の
寸法、厚さ等）、重量や付属部品（ペリクル等）の有無
等が様々であり、外形寸法が異なるとそのままスキャナ
ー５０にセットできない。また、重量が異なるとスキャ
ナー５０にセットした時の挙動が異なり、場合によって
は検査に支障をきたすので、重量を合わせる必要があ
る。また、ペリクルの有無にも対応させる必要がある。

【００１２】そこで、このような問題を解決するため
に、マスクまたはレチクルをマスクホルダーと称する治
具に載置した状態でスキャナーにセットすることが本出
願人により提案されている。マスクホルダーの外形寸法
を統一して、マスクやレチクルの載置面の形状や重量を
マスクやレチクルの外形寸法や重量に応じて様々に変更
したものを用意しておくことにより、マスクやレチクル
の外形寸法や重量にかかわらずマスクホルダー全体とし
ては外形寸法や重量が統一されることになり、スキャナ
ーで共通に取扱うことができる。

【００１３】このマスクホルダーの製作精度はスキャナ
ーにかけて検査するときの検査精度等に影響するので、
きわめて高い精度が要求される。すなわち、上下方向に
ゆがみがあると高さ方向の精度が悪くなって、マスクと
対物レンズとの距離を所定距離に保てなくなり、重量精
度が悪いと、スキャニング速度を所定値に保てなくな
る。

【００１４】この発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、マスクホルダーを高精度に製作することができる共
焦点走査方式レーザ顕微鏡用マスクホルダーの製造方法
を提供しようとするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明は、最終外形寸
法に対して十分な取りしろと厚さを持ったマスクホルダ
ー材料を切り出し、外周輪郭および必要に応じて上下面
貫通孔をワイヤーカットで仕上げ、表面および裏面につ
いて、寸法を計測しながら、削り工程を荒引き、中引
き、精細、仕上げに分け表裏交互に切削加工して各部を
仕上げ、寸法精度が要求されず、スキャナー駆動による
モーメントに与える影響の少ない部分を削って重量調整
することを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】この発明によれば、最終外形寸法に対して十分
な取りしろと厚さを持ったマスクホルダー材料を切り出
して用いるので材料切断部分の内部応力の影響を受けに
くくなり、また、外周輪郭および必要に応じて上下面貫
通孔をワイヤーカットで仕上げるので残留応力を小さく
できる。そして、表面および裏面について、寸法を計測
しながら、削り工程を荒引き、中引き、精細、仕上げに
分け表裏交互に切削加工して各部を仕上げるので高さ方
向の精度が確保され、寸法精度が要求されず、スキャナ
ー駆動によるモーメントに与える影響の少ない部分を削
って重量調整するので重量精度も確保される。これによ
り、高精度のマスクホルダーが得られ、高精度の検査が
可能になる。

【００１７】

【実施例】この発明の一実施例を以下説明する。はじめ
に、マスクホルダーを使用してレーザ顕微鏡にてマスク
の検査を行なう状況を図５に示す。検査対象のマスク
（またはレチクル）１２２はマスクホルダー１２４に搭
載された状態で検査される。マスクホルダー１２４はマ
スク１２２の外形寸法および厚さ寸法ごとに用意され、
マスク１２２を所定位置に保持する。マスクホルダー１
２４の外形寸法は統一され、マスク種類にかかわらず共
通のハンドリングが行なえるようになっている。

【００１８】マスクホルダー１２４を人手またはロボッ
ト等でプリアライメント装置１２６に搬入し載置する
と、プリアライメント装置１２６がマスタホルダ１２４
を自動的に所定のプリアライメント位置に位置決めす
る。位置決めを完了すると、マスクハンドラー１２８は
一定の工程でプリアライメント装置１２６からマスクホ
ルダー１２４をすくい上げて、スキャナー５０に載置
し、検査が行なわれる。検査が終了すると、逆の工程で
マスクハンドラー１２８がスキャナー５０からマスクホ
ルダ１２４をすくい上げて、プリアライメント装置１２
６に戻す。このようにして、１枚のマスク１２２の検査
が終了する。

【００１９】図５のレーザ顕微鏡１２０の具体例（光学
モジュール部分）を図６に示す。前記図３と共通する部
分には同一の符号を付す。レーザ顕微鏡１２０は全体が
筐体１３９で覆われている。プリアライメント装置１２
６は筐体１３９の正面に面した位置に配設されており、
蓋１４６を開いてマスクホルダー１２４の搬入、搬出を
行なう。プリアライメント装置１２６の背後にはマスク
ハンドラー１２８が配置されている。また、マスクハン
ドラー１２８の回転軸１４６を中心として、プリアライ
メント装置１２６の位置から水平方向に９０°左回転さ
せた位置にスキャナー５０の基準位置が配設されてい
る。

【００２０】プリアライメント装置１２６は、マスクホ
ルダー１２４を載置する板状部１３０を有している。マ
スクホルダー１２４は人手またはロボットにより外部か
ら搬入されて、板状部１３０上に大まかに置かれる。板
状部１３０の表面にはマスクホルダー１２４を真空吸着
する吸引溝１３１が形成されている。吸引溝１３１によ
る吸引力を利用して、マスク１２２自体もマスクホルダ
ー１２４に強固に真空吸着される。

【００２１】板状部１３０は傾動軸１３２を軸として手
前（マスクホルダー搬入方向）側に傾動可能とされてい
る。板状部１３０は通常は水平状態とされているが、プ
リアライメントを行なう時は傾動して、マスクホルダー
１２４を滑らせて切立った２辺のエッジ１３３，１３４
で係止する。これで、マスクホルダー１２４の中心位置
がプリアライメント装置１２６のプリアライメント中心
位置１３５に一致し、プリアライメントされた状態とな
る。

【００２２】マスクハンドラー１２８は、上下の移動、
水平方向の回転、水平方向の伸縮の３つの駆動軸を具
え、先端のマスクハンド１３６をプリアライメント装置
１２６の板状部１３０の切欠１４０に差し込んでマスク
ホルダー１２４を真空吸着してすくい上げる。そして、
マスクホルダ１２４を真空吸着した状態でスキャナー５
０上に移送し、スキャナー５０の切欠５１（図１２参
照）にマスクハンド１３６を差し込んで、マスクホルダ
ー１２４をスキャナー５０に引き渡す。スキャナー５０
は引き渡されたマスクホルダー１２４を真空吸着により
チャックして、検査を行なう。

【００２３】なお、プリアライメント装置１２６を臨む
位置に光電式やテレビカメラ式等のマスク高さ検出器が
配置され、板状部１３０に載置されたマスクの高さを検
出する。この高さ検出により、マスクホルダとマスクと
の組合せの間違いを自動検出して、検査時における対物
レンズ２２とマスク１２２との衝突を防止する。

【００２４】図６のレーザ顕微鏡による一連の検査工程
を図７により説明する。検査を行なう時は、マスク１２
２が装着されたマスクホルダ１２４を人手またはロボッ
トによりプリアライメント装置１２６の板状部１３０に
大まかに置く。検査開始ボタンが投入されると（Ｐ
１）、プリアライメント装置１２６の板状部１３０が真
空吸引をして圧力検知し、板状部１３０上にマスクホル
ダー１２４が載置されているか否かを検知する（Ｐ２，
Ｐ３）。すなわち、圧力が所定値より低下しない場合
は、マスクホルダー１２４がセットされていないと判断
して真空吸引を停止し（Ｐ４）、検査開始指令を解除す
る（Ｐ５）。

【００２５】圧力が所定値より低下した場合はマスクホ
ルダー１２４がセットされていると判断して吸引を停止
する（Ｐ６）。そして、プリアライメント装置１２６の
板状部１３０を所定量傾動させてプリアライメントを行
なう（Ｐ７）。傾動終了後再び吸引を開始し（Ｐ８）、
板状部１３０を水平に戻す（Ｐ９）。

【００２６】次に、マスクハンドラー１２８のマスクハ
ンド１３６を板状部１３０の切欠１４０に非接触に差し
込んで、マスクハンド１３６を少し上昇させて、マスク
ハンド１３６の表面を板状部１３０の表面と同じ高さに
位置決めし（Ｐ１０）、マスクハンド１３６の吸引を開
始した後（Ｐ１１）、板状部１３０の吸引を停止する
（Ｐ１２）。そして、マスクハンド１３６を上昇させ
て、マスクホルダー１２４を板状部１３０から引き上げ
る（Ｐ１３）。

【００２７】引き上げたら、マスクハンド１３６を９０
°水平方向に左回転し、アーム１４２，１４４を伸ばし
て、マスクハンド１３６をスキャナー５０の切欠５１
（図１２）に非接触に差し込む（Ｐ１４）。なお、この
ときＸ，Ｙステージ４８は原点等の基準位置に位置決め
されている。そして、マスクハンド１３６を下降させ
て、マスクハンド１３６の表面を、スキャナー５０のチ
ャック表面と同じ高さに位置決めする（Ｐ１５）。位置
決めしたら、スキャナー５０の吸引を開始した後（Ｐ１
６）、マスクハンド１３６の吸引を停止する（Ｐ１
７）。これで、マスクホルダー１２４がスキャナー５０
にチャックされた状態となる。

【００２８】その後マスクハンド１３６をやや下降させ
て、アーム１４２，１４４を縮めて、マスクハンド１３
６をスキャナー５０の切欠５１から非接触に抜き出す
（Ｐ１８）。これで、検査が開始される（Ｐ１９）。検
査は従来装置と同様に、Ｘ，Ｙステージ４８を動かして
マスク１２２上の所望の被検査箇所を対物レンズ２２の
直下に位置決めし、スキャナー５０でマスクホルダ１２
４をＸ軸方向に高速でスキャンさせながらＹ軸ステージ
を除々に動かすことにより行なう。

【００２９】検査を終了したら（Ｐ２０）、搬入時と逆
の工程でマスクホルダー１２４をプリアライメント装置
１２６の板状部１３０まで戻す（Ｐ２１）。板状部１３
０に戻されたマスクホルダー１２４は、人手またはロボ
ットにより取出される。

【００３０】以上の一連の検査工程によれば、人または
ロボットは、マスクホルダー１２８を光学モジュールの
筐体１３９の正面に面しているプリアライメント装置１
２６に載置すればよいので筐体１３９内の奥に腕（アー
ム）を入れる必要がなく、しかもスキャナー１３９は筐
体１３９内の中央部に配置されているので、検査箇所に
ほこりが入り込むのを防止することができる。

【００３１】以上の一連の検査工程における各装置の真
空吸引期間を図８に示す。これによれば、マスクホルダ
ー１２４がプリアライメントされた後は、必ず真空吸引
期間をオーバーラップさせて順次受け渡してスキャナー
５０にチャックさせるので、マスクホルダー１２４をス
キャナー５０上に正しい位置に正しくチャックすること
ができる。

【００３２】なお、以上の検査工程は、ワークステーシ
ョン４４（図３）の制御装置７０からの指令により、光
学モジュール１２０の制御装置１５０を介して与えられ
る指令により実行される。

【００３３】次に、マスクホルダー１２４の一実施例を
図９，図１０に示す。マスクホルダー１２４は、アルミ
材を加工して作られる。マスクホルダー１２４は略四辺
形に形成された外周薄肉部１６０を有している。外周薄
肉部１６０の下面には補強用にリブ１６２が形成されて
いる。また、外周薄肉部１６０には重量調整用に貫通孔
２１０が形成されている。外周薄肉部１６０の上面に
は、ステンレス製のマスクストッパー１６４やペリクル
の有無により重量を調整するためのアルミ製の調整ウェ
イト１６６がねじ止めされている。

【００３４】マスクホルダー１２４の上面の外周薄肉部
１６０の内側の段上には吸着面１６８が形成され、この
面でマスクまたはレチクルの周縁部を吸着する。吸着面
１６８には吸引溝１７０，１７１，１７２が形成されて
いる。吸着面１６８の内側には凹部１７４が形成され、
マスクの中央部がマスクホルダー１２４に接触しないよ
うにされている。凹部１７４は十分深く形成され、ペリ
クル付のマスクでもペリクルがマスクホルダー１２４に
接触しないようにされている。

【００３５】マスクホルダー１２４の下面の中央部１７
６はスキャナー５０によるチャック面を構成する。した
がって、この面１７６はきわめて高い平坦度に形成され
ている。チャック面１７６の四隅付近には、表面の吸引
溝１７０，１７１の吸引孔１８０，１８２に連通する吸
引路１８４，１８６の下側吸引孔１８８が形成されてい
る。この吸引孔１８８は、プリアライメント装置１２６
およびスキャナー５０による吸引に利用される。また、
チャック面１７６の中央部には、表面の吸引溝１７２の
吸引孔１９０に連通する吸引路１９２の下側吸引孔１９
４が形成されている。この吸引孔１９４はマスクハンド
ラー１２８による吸引に利用される。吸引孔１８８また
は１９４から吸引することにより、マスク１２２がマス
クホルダー１２４に吸着され、かつマスクホルダー１２
４自身もプリアライメント装置１２６、マスクハンドラ
ー１２８、スキャナー５０等に吸着される。

【００３６】図９，図１０のマスクホルダー１２４にペ
リクル付マスク１２２を装着した状態を図１１に示す。
マスク１２２は、下面周縁部付近が吸着面１６８に載置
支持されている。また、側面がマスクストッパー１６４
の凸部２００に点接触で支持されて、動かないように保
持されている。点接触であるため、パーティクルの発生
や汚染が防止される。ペリクル２０４は上下面に設けら
れているが、凹部１７４が深いため、ペリクル２０４が
マスクホルダー１２４に接触することなくマスクホルダ
ー１２４を保持できる。なお、ペリクル２０４がある分
マスク１２２の重量が増しているので、調整ウェイト１
６６（図９）を外すことにより所定の重量に保ってい
る。ペリクル無しのマスクの場合は調整ウエイト１６６
を取り付けて所定の重量に調整する。

【００３７】なお、マスクによって厚さが異なるので、
チャック面１７６からマスク１２２の表面までの高さが
常に一定となるように、使用するマスク１２２の厚さに
応じて吸着面１６８の高さを個々に設計する。また、マ
スクホルダー１２４＋マスク１２２の重量や重心位置が
異なるとスキャナー５０で駆動したときの挙動が変化
し、検査に支障をきたす場合があるので、マスクホルダ
ー１２４とマスク１２２を合わせた重量および重心が常
に一定になるように、使用するマスク１２２の重量に応
じてマスクホルダー１２４の重量および重心位置を個々
に設計する。ただし、マスクホルダー１２４の外形寸法
（縦、横の寸法）は共通に取扱えるように統一されてい
る。

【００３８】ところで、マスクホルダー１２４の製作精
度はスキャナーにかけて検査するときの検査精度に影響
するのできわめて高い精度が要求される。とりわけ、重
量、スキャナー駆動軸に対するモーメント（すなわち重
心位置）、スキャナーに接するチャック面１７６の平坦
度、厚さ精度、外形寸法精度は厳しいものとなる。これ
らの要求は具体的には例えば以下に集約される。

【００３９】（イ） 通常寸法においてＪＩＳの削り加
工寸法の普通許容差１２級を必要とし、所々重要寸法に
おいてその１／４以下の許容差を要求する。 （ロ） 平坦度１０μｍ程度を要求する。 （ハ） 重量において全体の２％以下の許容値を要求す
る。 （ニ） モーメント誤差において全体の２％以下を要求
する。

【００４０】これらの要求を満たすため、マスクホルダ
ー１２４の製作には、複雑な形状の削り加工が要求され
る。そのための製作工程の一例であるこの発明の一実施
例を図１を参照して説明する。

【００４１】 材料切断部分の内部応力の影響を受け
ないように、最終外形寸法に対して十分な取りしろと厚
さを持ったアルミ材を切り出す。 外周輪郭、上下面貫通孔２１０等をワイヤーカット
で仕上げ、切断部分の残留応力を小さくする。 表面および裏面について、寸法を計測しながら、削
り工程を荒引き、中引き、精細、仕上げに分け表裏交互
に切削加工し、各部（外周薄肉部１６０、吸着面１６
８、凹部１７４、チャック面１７６、リブ１６２等）を
仕上げていく。また、真空引き用の各吸引路１８４，１
８６，１９２をドリルで底面および側面から加工する。
このときできた底面および側面の不要な開口部は後に盲
栓で塞ぐ。

【００４２】 寸法精度が要求されず、スキャナー駆
動によるモーメントに与える影響の少ない部分として、
例えば外周薄肉部１６０の裏面を少しずつ削って重量調
整する。 アルマイト処理して完成する。

【００４３】次に、スキャナー５０の一実施例を図１２
に示す。スキャナー５０はベースプレート２６０がＸ，
Ｙステージ４８（図６）上に取り付けられる。ベースプ
レート２６０上には板ばね２６２，２６４の一端部が水
平に固定され、板ばね２６２，２６４の先端部にチャッ
ク部材２６６がＸ軸方向に振動可能にベースプレート２
６０から浮いた状態に支持されている。

【００４４】チャック部材２６６の上面はチャック面２
７０を構成し、高い平坦度に形成されている。チャック
面２７０には吸引溝２７２が形成され吸引孔２７４から
吸引が行なわれる。マスクホルダー１２４を載置する
と、チャック面２７０がマスクホルダー１２４の下面の
チャック面１７６に密着し、吸引溝２７２がマスクホル
ダー１２４の下面の吸引孔１８８に連通する。これによ
り、吸引孔２７４から吸引するとマスク１２２がマスク
ホルダー１２４に吸着され、マスクホルダー１２４がチ
ャック部材２６６に吸着される。したがって、スキャニ
ング動作してもチャック部材２６６に対してマスクホル
ダー１２４がずれたり、マスク１２２がずれたりするこ
とがない。

【００４５】チャック部材２６６の左側にはボイスコイ
ルモータ２６８が取り付けられ、これに駆動信号を供給
することにより、チャック部材２６６はＸ軸方向に振動
してスキャニングが行なわれる。このとき、チャック部
材２６６とマスクホルダー１２４およびマスク１２２を
合わせた全体の重量は常に一定であり、またこれら全体
の重心位置はスキャナー駆動軸２７０に一致するように
チャック部材２６６が設計されているので、モーメント
が小さく、チャック部材２６６の振動はＸ軸方向のみの
モードになり、上下方向の振動がなくなり（上下方向の
振動があるとフォーカスが合わなくなる）好条件で観測
を行なうことができる。チャック部材２６６の右側には
コイル式の速度センサが取り付けられており、スキャニ
ング速度のフィードバック制御に用いられる。

【００４６】ベースプレート２６０の下面にはカウンタ
ーバランススキャナー２８０が取り付けられている。カ
ウンターバランススキャナー２８０はスキャナー５０の
駆動と逆方向の振動をさせることにより、系全体の振動
を小さくするものである。

【００４７】カウンターバランススキャナー２８０は、
カウンターバランス２８２を左右の板ばね２８４，２８
６で振動可能に支持し、左側のボイスコイルモータ２８
８でスキャナー２７０と逆方向に駆動する。この時右側
の速度センサー２９０で速度を検出し、速度フィードバ
ックに用いる。カウンターバランス２８２の重量は、チ
ャック部材２６６とマスクホルダー１２４およびマスク
１２２を合わせた重量と等しく設定する。

【００４８】スキャナー５０の駆動装置の一実施例を図
１３に示す。波形メモリ８６から読み出されるサイン波
形等の情報はＤ／Ａ変換器８８でアナログ信号に変換さ
れて、アンプ９０を介してスキャナー５０を駆動する。
このとき、速度フィードバックによりスキャン速度は規
定速度に保たれている。また、駆動信号はアンプ９０′
を介してカウンターバランススキャナー２８０を逆方向
に振動させる。このときの速度も速度フィードバックに
より規定速度に保たれている。このようにして系全体の
振動を近く抑えてスキャングが行なわれる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、最終外形寸法に対して十分な取りしろと厚さを持っ
たマスクホルダー材料を切り出して用いるので材料切断
部分の内部応力の影響を受けにくくなり、また、外周輪
郭および必要に応じて上下面貫通孔をワイヤーカットで
仕上げるので残留応力を小さくできる。そして、表面お
よび裏面について、寸法を計測しながら、削り工程を荒
引き、中引き、精細、仕上げに分け表裏交互に切削加工
して各部を仕上げるので高さ方向の精度が確保され、寸
法精度が要求されず、スキャナー駆動によるモーメント
に与える影響の少ない部分を削って重量調整するので重
量精度も確保される。これにより、高精度のマスクホル
ダーが得られ、高精度の検査が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す工程図である。

【図２】共焦点走査方式レーザ顕微鏡の原理図である。

【図３】共焦点走査方式レーザ顕微鏡の装置構成図であ
る。

【図４】図３の共焦点走査方式レーザ顕微鏡４０のシス
テム構成を示すブロック図である。

【図５】マスクホルダーを用いた検査の概要を示すブロ
ック図である。

【図６】図５のレーザ顕微鏡の具体構成を示す図であ
る。

【図７】図６の装置による一連の検査工程を示すフロー
チャートである。

【図８】図７の検査工程における各装置の真空吸引期間
を示すタイムチャートである。

【図９】マスクホルダーの一実施例を示す図である。

【図１０】図９のマスクホルダーの矢視図、断面図であ
る。

【図１１】図９のマスクホルダーにマスクを装着した状
態を示す図である。

【図１２】スキャナーの一実施例を示す図である。

【図１３】図１２のスキャナーの駆動装置のブロック図
である。

【符号の説明】

５０ スキャナー １２０ マスクまたはレチクル用共焦点方式レーザ顕微
鏡 １２２ マスクまたはレチクル １２４ マスクホルダー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】最終外形寸法に対して十分な取りしろと厚
   さを持ったマスクホルダー材料を切り出し、外周輪郭お
   よび必要に応じて上下面貫通孔をワイヤーカットで仕上
   げ、表面および裏面について、寸法を計測しながら、削
   り工程を荒引き、中引き、精細、仕上げに分け表裏交互
   に切削加工して各部を仕上げ、寸法精度が要求されず、
   スキャナー駆動によるモーメントに与える影響の少ない
   部分を削って重量調整することを特徴とする共焦点走査
   方式レーザ顕微鏡用マスクホルダーの製造方法。