JPS59117118A - ステ−ジ - Google Patents

ステ−ジ

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Publication number
JPS59117118A
JPS59117118A JP57226010A JP22601082A JPS59117118A JP S59117118 A JPS59117118 A JP S59117118A JP 57226010 A JP57226010 A JP 57226010A JP 22601082 A JP22601082 A JP 22601082A JP S59117118 A JPS59117118 A JP S59117118A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
photomask
objective lens
inspection
stages
Prior art date
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Pending
Application number
JP57226010A
Other languages
English (en)
Inventor
Mineo Nomoto
峰生 野本
Susumu Aiuchi
進 相内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP57226010A priority Critical patent/JPS59117118A/ja
Publication of JPS59117118A publication Critical patent/JPS59117118A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P95/00Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はX−Y−Z−〇に移動するステージに関するも
ので、特に半導体の検査装置や加工装置のステージとし
て用いられるものである。
〔従来技術〕
本発明を、脅雑高度で且つ高精度な半導体装置である、
LSIホトマスク外観自動検査装置を例にとり、第1図
〜第3図に従って説明する・被検査物体であるホトマス
ク1は、ステージベース2、Yステージ3、Xステージ
4から構成されるX、Yステージ上に裁置されている。
Yステージ3、Xステージ4には外部1駆動装置のY軸
部動部5とX@駆動部6に連結してあ・シそれぞれY方
向およびX方向に移動できる。XYステージの移動量は
Y軸測長器7とX軸測長器8によって測定する構造とし
ている。ホトマスク1の上方には、ホトマスク上のパタ
ーンを披大投影する左対物レンズ9と石対物レンズ10
02個のレンズが配置されておシ、各々の対物レンズの
結像面に右パターンセンサ11と右パターンセンサ12
が設置されている。左パターンセンサ11と左パターン
信号2値化回路16右パターンセンサ12と右パターン
信号21:=1と回路14は連結しておシ、左パターン
化号2Ilji化回路10と右パターン信号2値化回路
14の出力信号は、信号比較回路15に入力する二:9
になっており信号比較回路15の出力はマイクロプロセ
ッサ18に導かれる。
Y軸測長器7とX軸測長器8は座標測長回路16に連結
していて、座標測長回路16はマイクロプロセッサ18
に連結している。マイクロプロセッサ1BはXY駆動制
御部17にも連結しており・XY駆舶制側1部17を通
して、X軸部動部6、Y軸、駆動部5を制御できる。
上記した従来のホトマスク検査装置では、第2図に示す
ホトマスク1のパターンを2つのパターンの比較で検査
する。すなわち、ホトマスク1には、LSIの回路パタ
ーンが鞭り返し且つ規則正しく配列しているので、隣り
きうチップ20とチップ21の同一場所のパターンを比
較し違いがあれば欠陥と判定する。チップ20のパター
ンは左対物レンズ9左パターンセンサ11によって画像
信号に変換され、左パターン信号2値化回路16で論理
レベルSS □ //、1λ1〃の左ディジタル画像信
号となる。チップ21のパターンは右対物レンズ101
右パターンセンサ12によって画像信号に変換され、右
パターン信号2値化回路14で論理レベルSS O#1
1S 11Fの右ディジタル画像信号となる。上記した
左および右のディジタル画像信号は信号比較回路15で
比較され違いがあればマイクロプロセッサ18に信号を
送り出す。
マイクロプロセッサ18は違いが欠陥によるものか否か
を判定して、欠陥であればプリンタ19に欠陥であるこ
とを出力する。上記検査はホトマスク1を第2図の矢印
のように動かして順次全面を検査する。マイクロプロセ
ッサ18は第2図の矢印のようにホトマスク1を移動さ
せるべくXY駆動制御部17を通して、Y軸部動部5、
X軸部動部6を制御する。座標測長回路16はホトマス
ク1の検査位置を測定しており、欠陥が他見されだホト
マスクの座標はマイクロプロセッサ18を通してプリン
タ19に出力されるっプリンタ19のかわりに磁気テー
プあるいは磁気カードに欠陥の位置が記録される場舒も
ある。
上記検査装置はホトマスク1の微小な欠陥、すなわち1
〜2μmの欠陥を検出する装置である・このためこの種
の装置に用いられる検査ステージも高い走行a度と、剛
性の高い構造にする心太がある。上記検査装置の検査ス
テージとして用いられていた、従来技術のステージの断
面図を第6図に示す。ホトマスク1をXYに走査するス
テーシヘース2、Xステージ3、Xステージ4から構成
されるXYステージ、ホトマスク1のパターン面を対物
レンズ9.10にa fせするZステージ22、ホトマ
スク1をXYステージに鏑きばせするθステージ23、
ホトマスク1を保持するマスクホルダ24、さらに瑛査
中のマスクを対物レンズ9.10にピント舒せするため
、板バネ25とスペーサ26で保持したマスクホルダ2
4をネジ2フ1回転して上下するピントばせ部から、!
:+S rAこれる。又ステージ内部には、ホトマスク
1を透過照明する、左右照明レンズ28.29が配して
あり、ホトマスク1の照明部の上方には、左、右対物レ
ンズ9.10が設置されている。この左右対物レンズ9
.10の名々の先端には、ノズルが形成されておりエア
が供給できる構造となっている。これはホトマスク1と
対物レンズ9.10のギャップをエア・マイクロメーク
の原理を用いて検出するものである。
上記の構成において、検査ステージの創作を説明する。
作業者がホトマスク1をマスクホルダ24に設置すると
、Zステージ22によシホトマスク1のパターン面を対
物レンズ9.10にピント汗せする0次にホトマスク1
のパターンをXYステージの送りに正しく一致させるた
め、θステージ23ケ用いて傾き合せをする。これで第
2[ツ1に示す矢印の厘序で検査が開始されるが、ホト
マスク1はうねりがあり、XYステージの直進連動)誤
差ヤ、マスクホルダ24の加工誤差も加わるので、検差
中対物レンズ9.10にピントを仕せる必要がある。こ
のだめ検査中ホストマスクと対物レンズのギヤ、プをエ
アマイクロメータの原理を用いて検出し、ネジ27を、
駆動してピント舒せをしなから検査を行なう;第41.
pl gこピントばせ方法を示す、介在対物レンズ9の
? L O(=こピントが合っており、右対物レンズ1
0のピント面?noにもピント合せをするためネジ27
を回してマスクホルダ24を傾ける。しかし板バネ25
を支点としてマスクホルダ24を傾ける構造であるため
、左対物レンズ9は91,1− fIL(+だけピント
が狂うことになる。同様に左対物レンズ9のピント面i
?LQに針せようとすると、右対物レンズ10がrRl
 −?Roピントが狂う。この方式では、θステージも
上下しないと正′#カビントハせけ出きない、従来のこ
の方法では、1〜2μmの欠陥を検出するため、ピント
合ぜ精度も1 pm程度で劇<、上記の方法でも、ピン
)Liせしながらスデージケ走査(7、欠陥を検出する
ことができた。
しかしAを近ではLSIパターンの微細化に伴い、1μ
m以下の欠陥、さらには05μm以下の欠陥をも検出す
る必要が生じてい、75.このため隔い解像力のI/ン
ズ例えばN A・19、焦点法f〆02μmの高′MI
Gi レンズを用いることが必要である。
上記第4図のピント合せ装置では、左右の対物レンズに
、0.2μm以内のピント会せをするだめには、XYス
テージの直進誤差は1μm以下、マスクホルダの加工誤
差も1μm以下に仕上げ、2ステージやθステージも、
検査中完全に静示しネジ27の送りも01μm′8度に
しなければならない。さらに、ホトマスクにもうね9が
あってはならない。実際にはこのようなステージ精度を
保つことは、不可能に近く、上記のようなピン)&せ装
置を裁置したステージでは、1μm以下の欠陥検出装置
に適用出来ない欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は上述した従来kWの欠点を除去し、高解
像レンズに精密なピント合せを可能にし、X−Y−Z−
θに移動出来るステージを提供しようとするものである
〔発明の概要〕
すなわち本発明は、上記目的達成のため、XYステージ
上にθステージ、θステージ上にθステージ、θステー
ジ上にホトマスクを保持する保持台を設け、該保持台を
複数箇所で微小に上下移動する複数の微小変位手段を設
けることを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下本発明のステージを第5図を用いて説明する。第5
図は第3図に示しだ従来例のネジ27を除き、微小変位
部30を追加したもので、その他の構成と動作は第1図
に示したものと同じである。
次に従来装置と異なる部分について述べる。
ホトマスクをマスクホルダ24に設置すると、θステー
ジ22によシ対物レンズのピント向にl[l gせする
。ホトマスクのパターンをX、Yステージの送りに正し
く一致させるため、θステージ26を用いて傾き陰せを
する。次にマスクホルダ24の下に配しである複数の微
小変位部30を独立に駆動してピント合せを行なう。第
6図を用いてピント合せ方法を説明する。右対物レンズ
10のピントはずれ量が△?Rs左対物レンズ9のピン
トはずれ≠が△2Lの時両者のピントが同時に一致する
だめの、右側微小変位装置の移動量Z R1左側微小変
位装置の移動iZLは ZR,=(i+−)△1R−−△rL   (4)S 
    S 、I            t ZL=−甘△y R+ (1+ s )△グL(5)と
なる。
右対物レンズ10がホトマスク1の最も右の端を検査し
ている時のX−YステージのY座棺f yOlとし、そ
のときのmの値がmoであれば・、X YステージのY
座標の任意の位置yとmは m=mo+(y−yo)  (6)で表わされる。
moとyoは一定値であるので予め測定しておけばyと
mは(6)で表わされる一次の関係にあシ、従って(4
)、(5)式で表わサレルZR,、Z L ハ△f’R
1△fL、)・、Sを測定すれば求められる。
上記した、微小変位手段としては、ピエゾ素子やγ桁体
の圧力変化を応用した微小変位手段や、くさび作用とテ
コを用いた組手機構など01μm程度の分解1巨を備え
たアクチュエータを用いる。
又マスクホルダを支持する手段には板バネヶ用い、マス
クホルダが、微小に移動する時に績ずれしないようにし
た。
上記した様に、xly、z、θに移動するスデージ上に
、01μIn程度の分解能を備えた微小変位装置を配す
ることにより、高解像の対物レンズが使用出来、10μ
m程度のうねりを持つホトマスクに対し±0.2μm以
内のピン) Bせか可能となった。
〔発明の効果〕
上記した本発明によればLSIホトマスク外観、検査装
置等において従来1μm程度のピント汗せイ青度しかイ
尋られず、このだめ1〜2μm4呈1政の欠陥をTr英
査するのが限界であったものを、焦点深度子02μnl
の高昇イ像レンズが使用量−*−11μn〕以下の微小
な欠陥も検出可能となった。
又本発明は半4仲の検査、加工、測定装置にとどまるこ
となく、高精度なステージとして、一般の工作オ傅械や
、産票機械のステージとしても第11用することが出来
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はLSIホトマスク検査装置の一例を示す十穿成
図、力2図はL S I 7i: )マスクとその検五
順序を示す平面図、第6図は第1図のLSIホトマスク
検査装置に使用される従来のステージの概略間、第4図
は従来の焦点片わせを説明する図、第5図は本発明の一
実施例のステージの構成概略図、第6図は本発明のステ
ージによる焦点片わぜの説明図である。 1・・・・・・ホトマスク 2・・・・・・ステージベース 6・・・・・・Yステージ 4・・・・・・Xステージ 22・・・・・・Xステージ 23・・・・・・θステージ 24・・・・・・マスクホルダ 25・・・・板バネ 26・・・・・・スペーサ 30・・・・・・微小変位装置 第1図 ノq ノ 8 オ?図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 被stM U物体を1個又は複数の撮像装置で上記
    観察物体を観察し、被観察物体を移動させることによっ
    て、上記観察物体を加工、検査、測定する装置のステー
    ジにおいて、水平に移動する手段の上に上下に移動する
    手段、上下に移動する手段の上に水平に回転移研Iする
    手段を具備し°、上記水平に回転移動する手段の上に被
    観察物体を保持する保持台と、該保持台を複数箇所で微
    小に上下移動する複数の微小変位手段を備えたことを特
    徴とするステージ。
JP57226010A 1982-12-24 1982-12-24 ステ−ジ Pending JPS59117118A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57226010A JPS59117118A (ja) 1982-12-24 1982-12-24 ステ−ジ

Applications Claiming Priority (1)

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JP57226010A JPS59117118A (ja) 1982-12-24 1982-12-24 ステ−ジ

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JPS59117118A true JPS59117118A (ja) 1984-07-06

Family

ID=16838370

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JP57226010A Pending JPS59117118A (ja) 1982-12-24 1982-12-24 ステ−ジ

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JP (1) JPS59117118A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007142292A (ja) * 2005-11-22 2007-06-07 Advanced Mask Inspection Technology Kk 基板検査装置
JP2009105439A (ja) * 2009-02-03 2009-05-14 Advanced Mask Inspection Technology Kk 基板検査装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007142292A (ja) * 2005-11-22 2007-06-07 Advanced Mask Inspection Technology Kk 基板検査装置
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