JP2019164070A - 異物検査装置、成形装置および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】受光器における信号の飽和の問題を解消しつつ効率的に異物を検査するために有利な技術を提供する。【解決手段】異物検査装置は、基板の表面に光を投光する投光器および前記表面からの散乱光を受光する受光器を含む検出部と、前記投光器によって光が投光される前記表面における位置を走査する走査機構とを備え、前記表面に存在する異物を検出する異物検出処理を行う。異物検査装置はまた、前記表面のうち段差が存在する領域が除外された検出領域を対象として異物の検出が行われるように前記異物検出処理を制御する制御部を備える。前記制御部は、前記段差に対して前記投光器によって光が投光されないように前記投光器による投光を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、異物検査装置、成形装置および物品製造方法に関する。

半導体デバイス等のように微細構造を有する物品は、投影露光装置およびインプリント装置のようなリソグラフィ装置を利用して製造されうる。このようなリソグラフィ装置において、基板の上に異物が存在すると、製造される物品の不良をもたらしうる。また、インプリント装置では、基板の上のインプリント材と型とを接触させてインプリント材が成形されるので、基板の上に存在する異物は、型を破損させたり、型の寿命を縮めたりしうる。

そこで、基板の上の異物を検査する異物検査装置が使用されうる。異物検査装置は、基板上に斜入射で光を照射し、異物からの散乱光を受光器で受光することで異物を検出する。例えば数十ｎｍのような微細な異物の検出を可能にするために、非常に高感度な受光器、例えば光電子増倍管などが用いられうる。光電子増倍管では、光の入射によって光電陰極で生成された電子が高電圧により加速した後に２次電子を生成する複数段のダイノードに衝突させる。最終段のダイノードを通過するまでに蓄積された電流が、増幅された信号としてアノードに集められる。光電子増倍管は、非常に微弱な光を検出可能であるが、基板の構造からの強い反射光が光電子増倍管に入射すると、光電子増倍管の出力が相応の期間にわたって飽和したままになり、異物の検出ができなくなる。更に、定格以上のアノード電流が流れた場合、光電子増倍管は、修復不可能なダメージを受ける可能性がある。

特開平１０−１９７９２号公報

特許文献１には、基板の表面の全域（エッジを含む）を検査する表面異物検査装置が記載されている。該表面異物検査装置は、検査の対象物を光束で往復走査する際に、対象物の外側から対象物への走査（走査の前半）が行われている期間は光源を消灯させ、対象物から対象物の外側への走査（走査の後半）が行われている期間は光源を点灯させて散乱光を受光する。走査の後半では、対象物のエッジに光が当たった時に強い散乱光が発生し、その後の相応の期間では光電変換器が正常に動作しないが、その後は、次の走査の前半であり、光源を消灯させ散乱光を検出しないので、支障はない。

特許文献１に記載された表面異物検査装置は、基板の表面をそのエッジも含めて検査するものであるので、基板のエッジにも光が照射される。したがって、特許文献１に記載された技術思想は、基板のエッジに光が当たることを回避しようとするものではない。また、特許文献１に記載された表面異物検査装置では、走査の半分の期間では、異物の検出が行われず、非効率的であると言える。

本発明は、受光器における信号の飽和の問題を解消しつつ効率的に異物を検査するために有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の１つの側面は、基板の表面に光を投光する投光器および前記表面からの散乱光を受光する受光器を含む検出部と、前記投光器によって光が投光される前記表面における位置を走査する走査機構とを備え、前記表面に存在する異物を検出する異物検出処理を行う異物検査装置に係り、前記異物検査装置は、前記表面のうち段差が存在する領域が除外された検出領域を対象として異物の検出が行われるように前記異物検出処理を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記段差に対して前記投光器によって光が投光されないように前記投光器による投光を制御する。

本発明によれば、受光器における信号の飽和の問題を解消しつつ効率的に異物を検査するために有利な技術が提供される。

本発明の一実施形態の異物検査装置の構成を例示する側面図。 本発明の一実施形態の異物検査装置の構成を例示する平面図。 基板の構成の一例を示す模式図。 本発明の一実施形態の異物検査装置の動作（準備処理）を示す図。 本発明の一実施形態の異物検査装置の動作（検査処理）を示す図。 投光制御データを模式化した図。 本発明の一実施形態の異物検査装置におけるタイミング信号を例示する図。 本発明の一実施形態の処理装置を示す図。 ステーションの構成例を示す図。 物品製造方法の一例を示す図。 物品製造方法の他の例を示す図。

以下、添付図面を参照しながら本発明のその例示的な実施形態を通して説明する。

図１、図２には、本発明の一実施形態の異物検査装置１の構成が例示的に示されている。図１は側面図、図２は平面図である。以下では、基板３の表面に平行な面をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系に従って異物検査装置１の構成を説明する。典型的には、ＸＹ平面は水平面であり、Ｚ軸は、鉛直面である。

異物検査装置１は、基板３の表面に存在する異物７を検出する異物検出処理を行うように構成される。異物検査装置１は、検出部２５と、走査機構２２と、制御部９とを備えうる。検出部２５は、基板３の表面に光を投光する投光器２０と、基板３の表面からの散乱光を受光する受光器８とを含みうる。走査機構２２は、投光器２０によって光が投光される基板３の表面における位置（基板３への光の入射位置）を走査する。

投光器２０は、例えば、光源４と、投光光学系６とを含みうる。光源４は、基板３の表面に投光させる光を発生する。光源４は、例えば、レーザー光源を含みうる。異物検査装置１が、感光材が塗布された基板３の表面を検査する装置として使用される場合、光源４が発生する光の波長として、感光材を感光させない波長が使われうる。例えば、インプリント装置が感光材（インプリント材）を硬化させるために使用する光は、ＵＶ光でありうる。よって、異物検査装置１がインプリント装置に組み込まれる場合、又は、インプリント装置のために使用される場合、光源４が発生する光の波長は、４００ｎｍ以上とされうる。光源４は、適用されるプロセス条件（例えば、光源４が発生する光の波長における基板３の表面の反射率）に応じて、発生する光の強度を変更可能であることが望ましい。光源４として、半導体レーザーを用いることで、例えば、１００ＭＨｚ以上の周波数でオンオフ制御が可能になりうる。投光光学系６は、例えば、ｆθレンズを含みうる。受光器８は、例えば、光電子増倍管を含みうる。

走査機構２２は、例えば、ポリゴンミラーユニット（走査光学系）５と、ステージ駆動機構（ステージ走査機構）１７とを含みうる。ポリゴンミラーユニット５は、ポリゴンミラーを有し、該ポリゴンミラーを任意の速度で等速回転させることによって光を走査する。ステージ駆動機構１７は、基板３を保持したステージ（基板保持部）２を少なくともＹ軸方向に駆動（走査）する。ステージ駆動機構１７は、更に、ステージ２を他の方向、例えば、Ｘ軸方向、および／または、Ｚ軸周りの回転に関して駆動してもよい。走査機構２２は、この例では、Ｘ軸方向に関する走査をポリゴンミラーユニット５で行い、Ｙ軸方向に関する走査をステージ駆動機構１７によって行う。しかしながら、例えば、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方の走査をポリゴンミラーユニット５を含む光学系によって行ってもよいし、ステージ駆動機構１７によって行ってもよい。

光源４から射出された光は、ポリゴンミラーユニット５のポリゴンミラーに照射され、ポリゴンミラーで反射される。ポリゴンミラーは、例えば、１００００〜３００００回転／分のような速度で回転する必要があるため、ポリゴンミラーを支持する軸受には、耐久性に優れたエアー軸受けが使われうる。ポリゴンミラーで反射された光は、投光光学系６を介して基板３に投光されうる。これにより、ポリゴンミラーの等速回転運動は、基板３の焦点平面上を動くスポットの等速直線運動に変換されうる。また、投光光学系６のｆθレンズとしては、焦点平面に対して光を垂直に照射できるテレセントリックタイプが使用されうる。図２において、光走査方向１３は、等速直線運動に変換された走査方向とその軌跡を示している。また、図２において、ステージ走査方向１２は、ステージ２の走査方向とその軌跡を示している。光走査方向１３は、ステージ走査方向１２と直交している。

基板３の表面に付着した異物７は、例えば、最小粒径が数＋ｎｍ以上であるパーティルでありうる。投光器２０によって異物７に対して光が照射されると、異物７から散乱光が発生する。受光器８は、異物７からの後方反射または異物７からの側方反射を検出するように配置されうる。

制御部９は、例えば、ステージ２の位置決め制御（ステージ駆動機構１７の制御）、光源４のオンオフ制御、ポリゴンミラーユニット５の制御などを行いうる。制御部９は、また、受光器８から出力された連続的なアナログ電気信号をデジタル信号に変換した後にデジタル信号処理を行いうる。デジタル信号処理は、例えば、異物７からの散乱光によって得られたガウス分布の光強度信号の重心位置を求める処理を含みうる。また、デジタル信号処理は、該重心位置と、ステージ２の位置に相当するポリゴンミラーユニット５による光の走査回数と、光の走査開始位置からのデータサンプリング数とから、基板３の中心座標（０，０）に対応した各異物の座標を算出する処理を含みうる。光の走査回数は、Ｙ軸方向の位置に対応し、光の走査開始位置からのデータサンプリング数は、Ｘ軸方向の位置に対応する。また、デジタル信号処理は、得られた強度分布のピーク値と幅から異物７の粒径を求める処理を含みうる。

図３には、基板３の構成の一例が模式化して示されている。基板３は、スクライブラインＬによって区画された複数の領域ＳＲを有しうる。基板３は、そのエッジを含む外周部が段差を有する。また、基板３は、スクライブラインＬによって形成される段差（例えば、スクライブラインＬとショット領域ＳＲとの）を有しうる。１つの例において、領域ＳＲは、ショット領域でありうる。あるいは、ショット領域が複数のチップ領域を含む場合において、領域ＳＲは、チップ領域でありうる。チップ領域は、ダイシングによって切り出され、半導体チップ等のチップとされる領域である。以上のような段差は、投光器２０からの光を受けて強い反射光を受光器８に入射させうる。制御部９は、基板３の表面のうち段差が存在する領域（除外領域）ＥＲが除外された検出領域ＤＲを対象として異物の検出が行われるように異物検出処理を制御しうる。ここで、段差とは、投光器２０からの光を受けて強い反射光を受光器８に入射させうる構造であり、ショット領域内におけるラインアンドスペースパターン等のフィーチャの集合による微小な凹凸は、段差とは区別されうる。制御部９は、基板３の表面の段差に対して投光器２０によって光が投光されないように投光器２０による投光を制御しうる。制御部９は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用コンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。

異物検査装置１は、基板３のアライメントマークの位置を計測する計測部（アライメントスコープ）１０を備えうる。また、異物検査装置１は、基板３の表面の高さを計測する計測部１１を備えうる。計測部１１は、非接触型センサ、例えば、鏡面を計測できる反射型レーザー変位計を含みうる。

以下、図４、図５を参照しながら異物検査装置１の動作を例示的に説明する。異物検査装置１の動作は、図４に示される準備処理および図５に示される検査処理を含みうる。準備処理および検査処理は、制御部９によって制御されうる。

まず、図４を参照しながら準備処理について説明する。準備処理では、参照マップが生成される。参照マップは、走査機構２２によって基板３を走査した時の基板３の各位置からの反射光（散乱光を含む）の強度をマッピングしたものである。工程Ｓ３０１では、テスト基板がステージ２の上に載置される。テスト基板は、検査処理における検査対象の基板３であってもよいし、基板３と同一の構造を有する他の基板であってもよい。

工程Ｓ３０２では、計測部１１によってテスト基板の表面の高さが計測される。工程Ｓ３０３では、計測部１０によってテスト基板の複数のアライメントマークの位置が計測され、制御部９によって、この計測の結果に基づいてテスト基板の位置（Ｘ_ｒｅｆ，Ｙ_ｒｅｆ，Ｑｚ_ｒｅｆ）が算出される。ここで、Ｘ_ｒｅｆ、Ｙ_ｒｅｆは、それぞれＸ軸方向の位置、Ｙ軸方向の位置であり、Ｑｚ_ｒｅｆは、Ｚ軸周りの回転である。工程Ｓ３０４では、制御部９は、テスト基板のエッジを含む表面の全域において受光器８の出力が飽和しないように検出部２５の感度を低感度に設定する。ここで、検出部２５の感度の設定は、光源４の出力強度（光源４が発生する光の強度）の設定によってなされてもよいし、受光器８の感度の設定によってなされてもよいし、それらの双方の設定によってなされてもよいし、他の方法によってなされてもよい。他の方法としては、例えば、光源４からテスト基板に至る光路、および／または、テスト基板から受光器８に至る光路にＮＤフィルタを配置する方法がある。

工程Ｓ３０５では、テスト基板の表面の全域（エッジを含む）を対象として投光器２０からの光の反射光を計測する計測工程が実行される。この計測工程は、走査機構２２を動作させるとともに投光器２０によってテスト基板の表面に光を投光しながら受光器８の出力から得られる信号Ｉをテスト基板の表面における位置（Ｘ_ｒｅｆ，Ｙ_ｒｅｆ）と対応付けて保存する処理を含みうる。参照マップは、例えば、複数のデータ要素（Ｘ_ｒｅｆ，Ｙ_ｒｅｆ，Ｉ）の集合として構成されうる。この計測工程は、検出感度が低い点、光源４を継続してオン状態（点灯状態）に維持する点、受光器８の出力に基づいて異物の検出を行わない点で、後述の検査処理における異物検出処理とは異なるが、他の点では該異物検出処理と同じでありうる。

計測を行う位置（Ｘ，Ｙ）の間隔は、例えば、ポリゴンミラーユニット５による光の走査速度、ステージ駆動機構１７によるステージ２の走査速度、光源４が制御可能な周波数変調の周波数に応じて決定されうる。例えば、ポリゴンミラーユニット５による光の走査速度が７００ｍ／ｓｅｃ、光源４の周波数変調の周波数が１００ＭＨｚ（０．０１μｓｅｃ）である場合、Ｘ軸方向の最小ピッチは７μｍとなりうる。また、ステージ２の走査速度が２０ｍｍ／ｓｅｃ、光の走査周波数が１５００Ｈｚである場合、Ｙ軸方向の最小ピッチは１３．３ｕｍとなりうる。参照マップは、プロセス（プロセスＩＤ）毎に生成されうる。

以下、図５を参照しながら検査処理について説明する。まず、工程Ｓ４０１では、制御部９は、検出部２５の感度を高感度（異物の検出が可能な感度）に設定する。検出部２５の感度は、プロセス毎（プロセスＩＤ）に決定されうる。工程Ｓ４０２では、制御部９は、検査対象の基板３に対して実施されるプロセスに対応して実施された準備処理（図４）で生成された参照マップをロードする。工程Ｓ４０３では、制御部９は、テンプレートデータを生成する生成工程を実行する。テンプレートデータは、基板３の検出領域ＤＲに光が投光されるように走査機構２２による走査に応じて投光器２０による光の投光を制御するためのデータである。この生成処理では、制御部９は、参照マップ（計測工程において保存された信号）に基づいて、基板３の段差（除外領域ＥＲ）に対して投光器２０によって光が投光されないように、テンプレートデータを生成する。

より具体的には、制御部９は、まず、参照マップ（計測工程において保存された信号）における信号Ｉの値を検査処理（工程Ｓ４０８（異物検出処理））における検出部２５の感度における値（以下、変換値）ＣＶに変換する。例えば、準備処理における検出部２５の感度をＳ１、検査処理（工程Ｓ４０８（異物検出処理））における検出部２５の感度をＳ２とすると、変換値ＣＶは、ＣＶ＝Ｉ×Ｓ２／Ｓ１で計算されうる。そして、制御部９は、変換値ＣＶが受光器８の許容出力値に基づいて決定されうる閾値ＴＨを越えている位置（Ｘ，Ｙ）については光源４を消灯（オフ）させ、そうでない位置（Ｘ，Ｙ）については光源４を点灯（オン）させるようにテンプレートデータを生成しうる。

テンプレートデータは、データ要素（Ｘ，Ｙ，Ｅ）の集合で構成されうる。Ｅは、光源４を点灯させるときは”１”、光源４を消灯させるときは”０”というように決定されるオンオフデータでありうる。光源４を点灯させる位置（Ｘ，Ｙ）の集合は、検査領域ＤＲを構成し、光源４を消灯させる位置（Ｘ，Ｙ）の集合は、除外領域ＥＲを構成する。受光器８の許容出力値は、受光器８の出力が飽和せず、また、受光器８が破損しないように、受光器８の仕様に応じて、典型的には相応のマージンを確保しつつ、決定されうる。

この例では、図４に示された準備処理と、図５に示された検査処理における工程Ｓ４０３（生成工程）とは、テンプレートデータを生成するテンプレートデータ生成処理を構成する。このような例に代えて、工程Ｓ４０３（生成工程）は、準備処理に組み込まれてもよい。

ところで、光源４を点灯させない位置（Ｘ，Ｙ）の集合である除外領域ＥＲでは、異物を検出することができないので、除外領域ＥＲは、可能な限り小さくされるべきである。そのためには、走査機構２２による光の走査と基板３（の除去領域ＥＲおよび検出領域ＤＲ）とを高精度に位置合わせする必要がある。一方、基板３の表面の高さには、基板３間で、ばらつきが存在しうる。例えば、投光器２０によって基板３に投光される光の入射角度が８０度で、テスト基板の表面の高さに対する検査対象の基板３の表面の高さの差が２０μｍである場合を考える。この場合、基板３に入射する光の位置は、テスト基板に入射する光の位置に対して、２０／ｔａｎ（１０°）＝１１３．４μｍにもわたって、ステージ２の走査方向（Ｙ軸方向に平行な方向）にシフトする。また、基板３が不図示の搬送機構によってステージ２に供給される際に、ステージ２の上に相応の配置誤差を持って基板３が配置されうる。

そこで、工程Ｓ４０５では、計測部１１によって基板３の表面の高さが計測される。また、工程Ｓ４０６では、計測部１０によって基板３の複数のアライメントマークの位置が計測され、制御部９は、この計測の結果に基づいて基板３の位置（Ｘ，Ｙ，Ｑｚ）が算出される。工程Ｓ４０７では、制御部９は、工程Ｓ４０３で生成したテンプレートデータを計測部１１および／または計測部１０による計測結果に基づいて補正することによって投光制御データを生成する。以上のようにテンプレートデータを補正することによって投光制御データを生成することによって、除外領域ＥＲを小さく設定することが可能になる。これは、基板３の表面におけるより広い領域を検査領域ＤＲとして異物の検査をすることを可能にする。ただし、工程Ｓ４０５〜工程Ｓ４０７は、必須ではなく、工程Ｓ４０３で生成されたテンプレートデータをそのまま投光制御データとして使用してもよい。

工程Ｓ４０８では、制御部９は、基板３の表面のうち段差が存在する除外領域ＥＲが除外された検出領域ＤＲを対象として異物の検出が行われるように異物検出処理を制御する。具体的には、制御部９は、投光制御データに基づいて投光器２０による投光（光源４の点灯、消灯）を制御しながら基板３の表面の異物を検出する。つまり、異物検出処理では、制御部９は、基板３の表面の段差に対して投光器２０によって光が投光されないように、投光制御データに基づいて投光器２０による投光を制御する。

図６には、投光制御データ１４が模式的に示されている。投光制御データ１４は、光源４を点灯（オン）、消灯（オフ）させることができるピッチで基板３の表面の全域を小領域に分割し、各少領域に対して、光源４の点灯または消灯を示すオンオフデータを割り当てたものである。投光制御データ１４は、前述のテンプレートデータと同様の形式を取りうるものであり、データ要素（Ｘ，Ｙ，Ｅ）の集合で構成されうる。各小領域の座標は、（Ｘ，Ｙ）であり、オンオフデータは、Ｅである。

図６の投光制御データ１４において、”０”および”１”がオンオフデータＥであり、”０”および”１”が配置された位置が小領域の座標（Ｘ，Ｙ）を模式的に示している。光源４を点灯させるときは”１”、光源４を消灯させるときは”０”である。図６の投光制御データ１４において、横方向の各ラインは、ポリゴンミラーユニット５によって走査されるラインである。また、ラインの数は、ステージ駆動機構１７によって走査されるラインの数である。基板３は、段差が存在する除外領域を含みうる。図６において、符号１５ａ、１５ｂは、ライン状の除外領域の一部を示している。除外領域１５ａ、１５ｂは、スクライブラインを含みうる。図６における投光制御データ１４は、除外領域１５ａ、１５ｂに対応する部分が”０”で構成されていて、これは、除外領域１５ａ、１５ｂには、投光器２０からの光が投光されないことを意味する。

以上の例では、参照マップを生成し、参照マップに基づいて投光制御データが生成されるが、基板３における段差の位置を示す情報は、基板３の加工を通して半導体デバイス等の物品を製造するための設計情報に基づいて取得されてもよい。つまり、設計情報に基づいて投光制御データが生成されてもよい。

以下、工程Ｓ４０７において、テンプレートデータおよび計測部１０による計測結果に基づいて投光制御データを生成する方法を例示的に説明する。工程Ｓ４０４においてステージ２に配置される基板３の配置誤差（ΔＸ，ΔＹ，ΔＱｚ）は、工程Ｓ４０６で算出された位置（Ｘ，Ｙ，Ｑｚ）と工程Ｓ３０３で算出された位置（Ｘ_ｒｅｆ，Ｙ_ｒｅｆ，Ｑｚ_ｒｅｆ）とを使って式（１）のように表現されうる。

・・・（１）

そこで、テンプレートデータを（ΔＸ，ΔＹ，ΔＱｚ）だけシフトおよび回転させることによって投光制御データを得ることができる。そのためには、式（２）、式（３）に従ってテンプレートデータの（Ｘ，Ｙ）をそれぞれ（Ｘ’，Ｙ’）に移せばよい。これにより、基板３の配置誤差を走査することができる。

・・・（２）

・・・（３）

図７には、異物検査装置１におけるタイミング信号が例示されている。「ポリゴンミラー回転信号」は、ポリゴンミラーユニット５のポリゴンミラーの回転角度を示す信号であり、ポリンゴンミラーが１回転する度に１つのパルスが発生する。「ポリゴンミラー回転信号」は、ポリゴンミラーを回転させるモータの回転軸に設けられたホール素子、又は、ロータリエンコーダを使って生成されうる。あるいは、「ポリゴンミラー回転信号」は、ポリゴンミラーの上面等に設けられたマークを光学式センサで検出することによって生成されうる。「ポリゴンミラー位置検出信号」は、光源４からの光をハーフミラーで分岐させた光もしくは別光源が発生した光をポリゴンミラーの端面に照射し、該端面からの反射光をフォトダイオード等で検出することで生成されうる。これにより、ポリゴンミラー（例えば、４面ミラー）の特定位置を検出することができる。「ポリゴンミラー回転信号」と「ポリゴンミラー位置検出信号」とに基づいて、ポリゴンミラーのミラー番号と各ミラーの位置を特定することができる。

ステージ２が目標速度に到達して等速駆動に移行した後、ステージ２が計測開始位置に到達したタイミングで計測が開始されうる。計測開始位置は、ステージ２の位置決め制御に使用されるエンコーダ信号に基づいて決定されうる。計測が開始されると、「ポリゴンミラー位置検出信号」の最初のパルスに同期したタイミングで、第１ラインの投光制御データ１４に基づく光源４のオンオフ制御が開始されうる。また、このタイミングで、受光器８から連続したアナログ信号を取り込むためのデータ取り込み信号が出力されうる。これに従って第１ラインについて光源４のオンオフ制御および受光器８からのデータの取り込みが完了すると、「ポリゴンミラー位置検出信号」の次のパルスを待つ状態に移行しうる。そして、「ポリゴンミラー位置検出信号」の次のパルスに同期したタイミングで、第２ラインの投光制御データ１４に基づく光源４のオンオフ制御が開始されうる。このような動作は、設定されたライン数について繰り返されうる。

「ポリゴンミラー位置検出信号」のパルスに同期したタイミングにおける基板３への光の照射位置は、ポリゴンミラーの複数のミラー間で異なりうる。照射のばらつきは、ミラーの加工誤差に起因するものでありうる。ステージ２を静止させた状態で特定の異物を繰り返し計測することで、各ミラー間のばらつきを検出することができるので、照射位置が一定になるように、投光制御データ１４およびデータ取り込みの開始タイミングがミラー毎に調整されうる。ミラー毎のタイミング調整を行うことで、光の走査位置、データ取り込み、ステージ２の走査位置を精度よく同期させることができる。

工程Ｓ４０６で算出された位置（Ｘ，Ｙ，Ｑｚ）は、検出された異物の座標を補正するために利用されてもよい。制御部９は、例えば、検出された異物の位置（Ｘ，Ｙ）を式（４）、式（５）に従って、補正された位置（Ｘ’，Ｙ’）に変換することができる。これによって、アライメントマークによって規定される基準に対する異物の相対的な位置を正確に特定することができる。

・・・（４）

・・・（５）

図８には、本発明の一実施形態の処理装置１０００の構成が示されている。処理装置１０００は、異物検査装置１と、成形装置１００とを備えうる。成形装置１００は、型を用いて基板３の上の組成物を成形する成形処理を行うように構成されうる。一例において、成形装置１００は、パターンを有する型を用いて、基板３の上の組成物（インプリント材）を成形するインプリント装置、換言すると、型が有するパターンを基板３の上の組成物に転写するインプリント装置として構成されうる。インプリント装置は、基板３の上の組成物と型とを接触させた状態で該組成物を硬化させることによって、硬化した組成物からなるパターンを基板３の上に形成しうる。他の例において、成形装置１００は、凹凸パターンがない平面部を有する型（ブランクテンプレート）を用いて、基板３の上に組成物を平坦化する平坦化装置として構成されうる。平坦化装置は、基板３の上の組成物に型の平坦部を接触させた状態で該組成物を硬化させることによって、硬化した組成物からなり平坦な上面を有する膜を基板３の上に形成しうる。

処理装置１０００は、成形装置１００は、基板３を位置決めする位置決め機構１０１と、基板３の上の組成物と型とを接触させた状態で該組成物に硬化用のエネルギー（例えば、ＵＶ光）を照射することによって該組成物を硬化させる成形部１０２とを含みうる。

成形装置１００には、搬送室１０３が連結されうる。搬送室１０３には、コータ／デベロッパのような補助装置１０６が連結されうる。補助装置１０６は、基板３の上に組成物を配置する装置である。補助装置１０６は、組成物が配置された基板３を搬送室１０３内のステーション１０４に供給しうる。搬送機構１０５は、ステーション１０４に供給された基板３を異物検査装置１のステージ２に搬送しうる。異物検査装置１は、基板３の表面に存在する異物を検出する異物検出処理を行う。異物検査装置１によって異物が存在しないと判断された基板は、搬送機構１０５によって、成形装置１００の基板位置決め機構１０１に搬送されうる。一方、異物検査装置１によって異物が存在すると判断された基板は、搬送機構１０５によって、補助装置１０６に戻されるか、不図示の排出ポートを通して排出されうる。

図９には、ステーション１０４の構成例が示されている。ステーション１０４は、基板３の外形に基づいて基板３の位置および回転に関する誤差を計測する機能を有する計測部として機能しうる。ステーション１０４は、例えば、基板３をＸ軸、Ｙ軸、および、Ｚ軸周りの回転に関して駆動する駆動機構１０４ａと、基板エッジ検出器１０４ｂとを含みうる。基板エッジ検出器１０４ｂは、基板３のエッジ位置を検出するためのものであり、例えば、ラインセンサを含みうる。駆動機構１０４ａによって基板３を回転させながら、基板エッジ検出器１０４ｂによって基板３のエッジ位置を検出することによって基板３のオリエンテーション（ノッチ位置）および基板３の外形を求めることができる。また、基板３の外形に基づいて基板３の中心位置を算出し、搬送機構１０５が基板３を常に同じ位置で受け取りできるように基板３の位置（Ｘ，Ｙ，Ｑｚ）をオフセットさせることで、搬送機構１０５によって基板３を高い位置精度で搬送することができる。

計測部として機能するステーション１０４で基板３の外形に基づいて計測された基板３の位置および回転に関する誤差は、工程Ｓ４０７において、投光制御データ１４を生成するため、即ち、テンプレートデータを補正するために使用されてもよい。例えば、参照マップを生成する際のテスト基板の外形を基準とし、検査対象の基板３の外形が基準より小さい領域を有する場合、その領域に光が投光されないように投光制御データ１４が生成されうる。逆に、基準より外形が大きい領域に対しては光が投光されるように投光制御データ１４が生成されうる。これにより、基板３の外形のばらつきに依存することなく、除外領域ＥＲが正確に決定することができる。この例では、基板３の外形の計測がステーション１０４で行われるが、ステージ２を回転させる機能を設けるとともに、ステージ２とともに回転している基板３のエッジを検出する基板エッジ検出器を設けてもよい。

インプリント装置を用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。光学素子としては、マイクロレンズ、導光体、導波路、反射防止膜、回折格子、偏光素子、カラーフィルタ、発光素子、ディスプレイ、太陽電池等が挙げられる。ＭＥＭＳとしては、ＤＭＤ、マイクロ流路、電気機械変換素子等が挙げられる。記録素子としては、ＣＤ、ＤＶＤのような光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、磁気ヘッド等が挙げられる。センサとしては、磁気センサ、光センサ、ジャイロセンサ等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。

硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。

次に、インプリント装置によって基板にパターンを形成し、該パターンが形成された基板を処理し、該処理が行われた基板から物品を製造する物品製造方法について説明する。図１０（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。

図１０（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図１０（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１と型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型４ｚを介して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図１０（ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凸部が硬化物の凹部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

図１０（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。図１０（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。

次に、物品の別の製造方法について説明する。図１１（ａ）に示すように、石英ガラス等の基板１ｙを用意し、続いて、インクジェット法等により、基板１ｙの表面にインプリント材３ｙを付与する。必要に応じて、基板１ｙの表面に金属や金属化合物等の別の材料の層を設けても良い。

図１１（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｙを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｙに向け、対向させる。図１１（ｃ）に示すように、インプリント材３ｙが付与された基板１ｙと型４ｙとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｙは型４ｙと基板１ｙとの隙間に充填される。この状態で光を型４ｙを透して照射すると、インプリント材３は硬化する。

図１１（ｄ）に示すように、インプリント材３ｙを硬化させた後、型４ｙと基板１ｙを引き離すと、基板１ｙ上にインプリント材３ｙの硬化物のパターンが形成される。こうして硬化物のパターンを構成部材として有する物品が得られる。なお、図１１（ｄ）の状態で硬化物のパターンをマスクとして、基板１ｙをエッチング加工すれば、型４ｙに対して凹部と凸部が反転した物品、例えば、インプリント用の型を得ることもできる。

次に、異物検査装置１によって検査された基板を露光装置によって露光する工程を経て物品（半導体ＩＣ素子、液晶表示素子、ＭＥＭＳ等）を製造する製造方法を説明する。物品は、前述の露光装置を使用して、感光剤が塗布された基板（ウェハ、ガラス基板等）を露光する工程と、その基板（感光剤）を現像する工程と、現像された基板を他の周知の工程で処理することにより製造される。他の周知の工程には、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等が含まれる。本物品製造方法によれば、従来よりも高品位の物品を製造することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１：異物検査装置、３：基板、４：光源、７：異物、８：受光器、９：制御部、２０：投光器、２２：走査機構、２５：検出部

Claims (14)

1. 基板の表面に光を投光する投光器および前記表面からの散乱光を受光する受光器を含む検出部と、前記投光器によって光が投光される前記表面における位置を走査する走査機構とを備え、前記表面に存在する異物を検出する異物検出処理を行う異物検査装置であって、
   前記表面のうち段差が存在する領域が除外された検出領域を対象として異物の検出が行われるように前記異物検出処理を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、前記段差に対して前記投光器によって光が投光されないように前記投光器による投光を制御する、
   ことを特徴とする異物検査装置。
2. 前記制御部は、前記検出領域に光が投光されるように前記走査機構による走査に応じて前記投光器による投光を制御するための投光制御データを生成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の異物検査装置。
3. 前記基板の状態を計測する計測部を更に備え、
   前記制御部は、前記投光器による投光を制御するためのテンプレートデータを前記計測部による計測結果に基づいて補正することによって前記投光制御データを生成する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の異物検査装置。
4. 前記基板は、アライメントマークを有し、
   前記計測部は、前記アライメントマークの位置を計測する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の異物検査装置。
5. 前記制御部は、検出された異物の位置を前記計測部による計測の結果に基づいて補正する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の異物検査装置。
6. 前記計測部は、前記基板の前記表面の高さを計測する、
   ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の異物検査装置。
7. 前記計測部は、前記基板の外形に基づいて前記基板の位置および回転に関する誤差を計測する、
   ことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の異物検査装置。
8. 前記制御部は、前記テンプレートデータを生成するためテンプレートデータ生成処理を実行し、
   前記テンプレートデータ生成処理は、前記走査機構を動作させるとともに前記投光器によってテスト基板の表面に光を投光しながら前記受光器の出力から得られた信号を前記テスト基板の表面における位置と対応付けて保存する計測工程と、前記計測工程で保存された信号に基づいて、前記段差に対して前記投光器によって光が投光されないように前記テンプレートデータを生成する生成工程とを含み、
   前記計測工程における前記検出部の感度は、前記異物検出処理における前記検出部の感度より低い、
   ことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の異物検査装置。
9. 前記計測において、前記制御部は、前記テスト基板の全域が走査されるように前記走査機構を制御する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の異物検査装置。
10. 前記走査機構は、前記投光器からの光を走査するポリゴンミラーを含み、
    前記制御部は、前記ポリゴンミラーの回転に同期して前記投光器による光の投光を制御する、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の異物検査装置。
11. 前記基板は、スクライブラインによって区画された複数の領域を含み、
    前記段差は、前記スクライブラインによって形成される段差を含む、
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の異物検査装置。
12. 基板を処理する処理装置であって、
    型を用いて基板の上の組成物を成形する成形処理を行う成形装置と、
    前記基板の表面の異物を検査するように構成された請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の異物検査装置と、
    を備えることを特徴とする処理装置。
13. 請求項１２に記載の処理装置によって前記基板の上の前記組成物を成形する成形工程と、
    前記成形工程を経た前記基板を加工する加工工程と、
    を含むことを特徴とする物品製造方法。
14. 基板の表面に光を投光する投光器および前記表面からの散乱光を受光する受光器を含む検出部と、前記投光器による光で前記表面を走査する走査機構とを用いて、前記表面のうち段差が存在する領域に対して前記投光器による光が投光されないように前記投光器による投光を制御しつつ、前記表面に存在する異物を検出する異物検出工程と、
    前記異物の検出が完了した前記基板の上の組成物を成形する成形工程と、
    前記成形工程を経た前記基板を加工することによって物品を製造する加工工程と、
    を含むことを特徴とする物品製造方法。

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