JP2024017047A - 異物判定方法及びリソグラフィ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 異物の影響度の判定に有利な異物判定方法を提供する。
【解決手段】 検査対象の被検査面上の異物で散乱された第１波長領域の第１光を検出する第１検出工程と、前記異物で散乱された前記第１波長領域とは異なる第２波長領域の第２光を検出する第２検出工程と、前記検査対象が行う処理に対する前記異物の影響度を判定する判定工程と、を有し、前記判定工程において、前記第１検出工程と前記第２検出工程で検出した散乱光の強度又は散乱範囲に基づいて、前記異物の種類に応じた判定方法を用いて判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、異物判定方法及びリソグラフィ装置に関する。

半導体デバイスや液晶表示デバイスなどの製造工程において、被検査面に光を照射し異物検出を行う方法がある。検出された異物は検出結果に基づいて判定され、除去を要すると判断された場合は除去手段により除去される。また、特許文献１に開示されているように、被検査面に３つ以上の異なる波長の光を照射し反射率に基づいて異物の種類を判定する方法がある。

特開２０２０－２０４５７９号公報

ここで、異物を判定する対象である被検査面を含む検査対象が行う処理に対する影響度は、異物の種類だけではなく異物の大きさも関係する。よって、異物の種類に応じた判定方法により異物の大きさを考慮し検査対象が行う処理に対する影響度を判定することが望ましい。

そこで、本発明は、異物の影響度の判定に有利な異物判定方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての異物判定方法は、検査対象の被検査面上の異物で散乱された第１波長領域の第１光を検出する第１検出工程と、前記異物で散乱された前記第１波長領域とは異なる第２波長領域の第２光を検出する第２検出工程と、前記検査対象が行う処理に対する前記異物の影響度を判定する判定工程と、を有し、前記判定工程において、前記第１検出工程と前記第２検出工程で検出した散乱光の強度又は散乱範囲に基づいて、前記異物の種類に応じた判定方法を用いて判定することを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、異物の影響度の判定に有利な異物判定方法を提供することができる。

第１実施形態における異物判定装置の構成を示す概略図である。 第１実施形態における異物判定のフローチャートである。 第１実施形態における異物判定のフローチャートである。 第１実施形態における第１光による散乱光の強度を示す図である。 第１実施形態における第２光による散乱光の強度を示す図である。 第１実施形態における第２光による散乱光の強度に対する第１光による散乱光の強度の比率（強度比）を示す図である。 第１実施形態における第１光による散乱光の散乱範囲を示す図である。 第１実施形態における第２光による散乱光の散乱範囲を示す図である。 第１実施形態における第２光による散乱光の散乱範囲を基準として第１光による散乱光の散乱範囲との差（散乱範囲差）を示す図である。 第１実施形態における散乱性異物用の判定方法を示すフローチャートである。 第１実施形態における非散乱性異物用の判定方法を示すフローチャートである。 第２実施形態における投影露光装置の構成を示す概略図である。 第３実施形態における物品の製造方法のフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態を添付の図面に基づいて説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

また、本明細書および添付図面では、基本的に、投光部の光軸に平行な軸をＺ軸とし、Ｚ軸に対し垂直な水平面をＸＹ平面とする、各軸が相互に直交するＸＹＺ座標系によって方向が示されている。ただし、各図面に記載されたＸＹＺ座標系がある場合はその座標系を優先する。

以下、各実施形態において、具体的な構成を説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態における異物判定装置１００の構成を示す概略図である。異物判定装置１００は、例えば、照明光学系が照射した光により、原版（マスク、レチクル）のパターンを、投影光学系を介して基板に露光する投影露光装置に配置される。そして、原版、原版を保持する保持部、基板又は基板を保持する基板保持部等の表面上の異物を検出する。但し、異物判定装置１００は、投影露光装置への配置に限定されない。例えば、異物判定装置１００は、電子線やイオンビームなどによって基板に描画を行い、パターンを基板に形成する描画装置に配置されてもよい。また、異物判定装置１００は、他のリソグラフィ装置、例えば、基板の上のインプリント材を型により成形してパターンを基板上に形成するインプリント装置に配置されてもよい。或いは、異物判定装置１００は、イオン打ち込み装置、現像装置、エッチング装置、成膜装置、アニール装置、スパッタリング装置、蒸着装置など、半導体ウエハやガラスプレートなどの基板を処理する他の装置に配置されてもよい。また、異物判定装置１００は、平坦な板を用いて基板上の組成物を平坦化する平坦化装置に配置されてもよい。

異物判定装置１００は、被検査面に向け投光光８を投光する投光部１と、被検査面からの散乱光７を検出する検出部２と、波長フィルタ１２と、記憶部１５と、検出部２の検出結果に基づいて被検査面上の異物を判定する判定部１６と、送信部２０と、を備える。ここで、例えば、投光部１が投影露光装置に配置される場合は、投光部１は投影露光装置の光源であってもよい。この場合、投光光８は露光光となる。検出部２は散乱光７を検出する受光センサ１０と、受光センサ１０に散乱光７を結像させるレンズ１１と、を備える。また、判定部１６は被検査面上の異物の判定を行うだけでなく、異物判定装置１００の制御部として制御を併せて行ってもよいし、異物判定装置１００が配置されている投影露光装置などの基板処理装置の制御を併せて行ってもよい。記憶部１５は検出部２が検出した検出結果を記憶する。送信部２０は判定部１６により判定された情報を表示制御部（不図示）に送信する。表示制御部は送信された情報に基づいて表示部（不図示）の表示を制御する。例えば、表示部には「除去を必要とする異物を検出」等の文言が表示され、ユーザーは検出された異物の影響度を把握することができる。

波長フィルタ１２は被検査面と検出部２との間の光路上への挿抜の切り替えが可能に構成されており、被検査面から検出部２に到達する散乱光７のうち所定の波長領域の光（紫外光や、赤外光等）を透過しそれ以外を吸収或いは反射するフィルタである。ここでは、この波長フィルタ１２は、散乱光７の光路中の位置Ａと検出部２が検出する散乱光７の光路外の位置Ａ’とを移動可能なフィルタである。

波長フィルタ１２が、散乱光７の光路外の位置Ａ’に移動した時、検出部２に検出される光は波長フィルタ１２を介していないため、投光光８と同じ光（第１光）となる。一方、波長フィルタ１２が、散乱光７の光路中の位置Ａに移動した時、検出部２に検出される光は波長フィルタ１２を介している。よって、検出部２に検出される光は投光光８が波長フィルタ１２により所定の波長領域だけ透過させた光（第２光）となる。ただし、波長フィルタ１２は投光部１から投光された光を所定の波長領域だけ透過させることができればよく、図１に示す配置箇所に限定されない。例えば、波長フィルタ１２は投光部１と被検査面との間であって、投光光８の所定の波長領域だけを透過させることができる位置に配置されてもよい。

投光部１からの投光光８は被検査面を有する部材３の検査領域に投光される。部材３は、例えば表面研磨されたガラスである。そして、投光光８が投光された検査領域に存在する被検査面上の異物により散乱された散乱光７が検出部２により検出され、記憶部１５は検出部２の検出結果を記憶する。判定部１６は記憶部１５により記憶された検出部２による検出結果に基づいて異物の種類を判定し、判定した異物の種類に応じた判定方法により異物の大きさを考慮し、異物の影響度を判定する。ここで、本実施形態における異物の種類とは、光を散乱しやすい散乱性異物と光を散乱させにくい非散乱性異物のことである。なお、部材３の上面側の全域を検査する場合は、部材３をＸＹ平面内で移動させればよい。

本実施形態では検査領域に３種類の異物４～６があるとする。異物４は固体の散乱性異物、異物５は油等の非散乱性異物、異物６は異物４より散乱性が低い固体の散乱性異物である。ここで、散乱性の異物とは、凹凸形状を有し、光に対する散乱性が高い異物であり、例えば、固体である。一方、非散乱性の異物とは、平坦に近い形状を有し、光に対する散乱性が低い異物であり、例えば、液体である。

検出部２は第１光、第２光それぞれが被検査面上の異物により散乱された散乱光７の強度と散乱範囲を検出する。異物からの散乱光７は強度が高い（光量が大きい）ため散乱光７の強度のピークを検出した位置が異物の位置であると判定できる。

ここで、異物の大きさの判定について説明する。異物４のような散乱性の高い異物の場合、散乱光７の強度は異物の大きさに応じて変化するため、散乱光７の強度に基づいて異物の大きさを判定することができる。一方、異物５のような非散乱性異物の場合、散乱光７の強度は異物の大きさに応じないため、散乱光７の強度から異物の大きさを判定することができない。そのため、非散乱性異物の場合は散乱光７の散乱範囲に基づいて異物の大きさを判定する。散乱範囲とは受光センサ１０が散乱光７を検出した時のセンサの画素数である。この散乱範囲により異物の大きさを判定することができる。散乱性異物であっても、異物６のような散乱性が低い場合に、散乱光７の強度は異物の大きさに応じないことがある。散乱性の低い異物とは、具体的には、例えば、薄く平坦な形状や異方性形状の異物である。そのため、異物６のような散乱性が低い散乱性異物であって、散乱光７の強度が低く散乱光７の強度に基づいて異物の大きさを判定できない場合には散乱光７の散乱範囲に基づいて判定することで、異物の大きさを判定することができる。

記憶部１５は検出部２で検出した散乱光７のピークを検出した位置（異物の位置）、散乱光７の強度、散乱光７の散乱範囲を記憶する。判定部１６は、記憶部１５が記憶した情報（検出部２の検出結果）に基づいて、異物の種類を判定し、判定した異物の種類に応じた判定方法により異物の大きさを考慮し、異物の影響度を判定する。例えば、異物判定装置１００が、投影露光装置に配置されていて、基板に転写するためのパターンが形成されている原版（マスク）上の異物を検出するとする。この場合、原版上に大きな異物があると、露光処理の結果に悪影響を及ぼす。また、異物の種類によっても露光処理に及ぼす影響度が異なり、固体のような散乱性異物が原版上にある場合は、異物が露光光を大幅に遮り、露光処理の結果に悪影響を及ぼす。しかし、油のような非散乱性異物が原版上にある場合は、露光光を遮るが、散乱性異物と比較すると露光光を遮る量が少ないため、露光処理の結果に及ぼす影響は比較的小さい。このように、散乱性の大きな異物がある場合は露光処理の結果に大きな影響を与えるため露光処理を中断し、異物除去を行うことが好ましいが、非散乱性の小さい異物である場合には露光処理の結果への影響が比較的小さいため、露光処理を中断しなくともよい。つまり、異物の種類と、判定した異物の種類に応じた判定方法により異物の大きさを考慮し、異物の影響度を判定することで異物除去の要否を判定することが可能となる。

本実施形態では検出部２で検出した異物を影響度別にＸランク、Ｙランク、Ｚランクの３種類のいずれかに判定する。Ｘランクは、異物を検出しなかった場合である。Ｙランクは、大きな影響を与える可能性が低い、と判定される異物が検出された場合である。Ｚランクは、大きな影響を与える可能性が高い、と判定される異物が検出された場合である。例えば、異物判定装置１００が投影露光装置である場合に、露光時に解像不良を発生させる異物が大きな影響を与える可能性が高い異物であり、Ｚランクと判定される。一方、露光時に解像不良を発生させにくい異物は大きな影響を与える可能性が低い異物であり、Ｙランクと判定される。

Ｚランクの異物が検出された場合は、露光処理を中断し異物除去を行うことが好ましい。ただし、本実施形態では異物を３つのランクに判定するが、本実施形態の例に限らず、ユーザーが自由に設定してよい。

例えば、散乱光７の強度のみに基づいて異物の影響度を判定すると、前述のように非散乱性異物や散乱性の低い異物の場合、散乱光７の強度は異物の大きさに応じて変化しないため異物の影響度を誤判定する可能性がある。

そこで、本実施形態では、波長領域の異なる二種類の光による散乱光７の強度又は散乱範囲に基づき被検査面上の異物の種類を判定し、判定した異物の種類に応じた判定方法により異物の影響度を判定する。

本実施形態では第１光を可視光の波長領域と紫外光の波長領域とが含まれる第１波長領域の光、第２光を可視光の波長領域は含まず紫外光の波長領域を含む第２波長領域の光として説明する。例えば、露光装置の光源として使用される水銀ランプの光は、可視光の波長領域と紫外光の波長領域とが含まれる第１光（第１波長領域）である。被検査面と検出部２との間の光路中に波長フィルタ１２を配置することで、波長フィルタ１２により第１光から第２光（第２波長領域）へ変化させ、検出部２は第２光による散乱光７を検出する。

図２と図３は、本実施形態における異物判定のフローチャートである。まず、波長フィルタ１２を介していない第１光による散乱光７を検出したか否か、を判定する（Ｓ１０１）。波長フィルタ１２を介していない第１光による散乱光７を検出していない場合は検出部２が検出する散乱光７の光路外の位置に波長フィルタ１２を配置する（Ｓ１０２）。ステップＳ１０１にて、波長フィルタ１２を介していない第１光による散乱光７を検出していた場合は、波長フィルタ１２を介した第２光による散乱光７を検出したか否か、を判定する（Ｓ１０３）。波長フィルタ１２を介した第２光による散乱光７を検出していない場合は検出部２が検出する散乱光７の光路中の位置に波長フィルタ１２を配置する（Ｓ１０４）。そして、投光部１が被検査面に向け投光光８を投光し（Ｓ１０５）、検出部２が散乱光７を検出し（Ｓ１０６）、ステップＳ１０６の検出部２の検出結果に基づいて被検査面上に異物はあるか否か、を判定する（Ｓ１０７）。なお、ステップＳ１０６は第１光による散乱光７を検出する時は第１検出工程、第２光による散乱光７を検出する時は第２検出工程となる。ここで、ステップＳ１０６にて検出部２が検出する散乱光７は被検査面上の異物が存在しない箇所からの散乱光と異物により散乱した散乱光のいずれも検出する。しかし、異物が存在しない箇所からの散乱光よりも異物により散乱した散乱光の方が光の強度が高いため、検出部２は異物を検出することができる。被検査面上に異物がある場合は被検査面上で検出した一又は複数の異物の情報を記憶し（Ｓ１０８）、ステップＳ１０１に戻る。ステップＳ１０８で記憶する情報は、検出部２で検出した、散乱光７のピークを検出した位置（異物の位置）、散乱光７の強度、散乱光７の散乱範囲である。ステップＳ１０７にて被検査面上に異物がない場合は、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０３で波長フィルタ１２を介した散乱光７を検出していた場合は、波長フィルタ１２を介した時と介していないときのいずれでも異物を検出しなかったか否か、を判定する（Ｓ１０９）。いずれでも異物を検出していない場合は、被検査面上の検査領域において異物はないとして終了する。ステップＳ１０９にて波長フィルタ１２を介した時と介していないときのいずれかで異物を検出していた場合は、波長フィルタ１２を介した散乱光７を検出した時と波長フィルタ１２を介していない散乱光７を検出した時との異物の情報を対応させる（Ｓ１１０）。そして、除去を要する大きな影響を与える可能性が高い（Ｚランク）と判定された異物があるか否か、を判定する（Ｓ１１１）。なお、ステップＳ１１１は判定部１６の判定結果に基づき異物の除去の要否を判定する第２判定工程である。除去を要する大きな影響を与える可能性が高い（Ｚランク）と判定された異物がなければ、記憶した異物の情報の中で影響度別のランクの判定していない情報はあるか否か、を判定する（Ｓ１１２）。記憶した異物の情報の中で影響度別のランクの判定をしていない情報がない場合は、終了する。記憶した異物の情報の中で判定していない情報がある場合は、記憶した異物の情報のうちで判定していない情報を１つ選択し（Ｓ１１３）、選択した異物は散乱性異物か否か、を判定する（Ｓ１１４）。散乱性異物である場合は散乱性異物用の判定方法により異物を検査対象が行う処理に対する影響度別のランクに判定し記憶する（Ｓ１１５）。散乱性異物でない場合は非散乱性異物用の判定方法により異物を検査対象が行う処理に対する影響度度別のランクに判定し記憶する（Ｓ１１６）。

送信部２０は判定部１６が判定した異物の検査対象が行う処理に対する影響度に関する情報を表示制御部に送信し、表示制御部は送信部２０から受信した異物の検査対象が行う処理に対する影響度に関する情報に基づいて表示部の表示を制御する（Ｓ１１７）。そして、ステップＳ１１１に戻る。ステップＳ１１１にて除去を要する大きな影響を与える可能性が高いと判定された異物があると判定された場合は、異物除去を実施し（Ｓ１１８）、終了する。

ここで、ステップＳ１１４における異物の種類の判定について説明する。図４は本実施形態における第１光による散乱光７の強度を示す図である。波長フィルタ１２を介していない第１光による散乱光７を検出部２が検出した時の散乱光７の強度は、異物４はａ、異物５はｂ、異物６はｃである。異物４は固体の散乱性の高い散乱性異物であるため第１光による散乱光７の強度は高い。異物５は油等の非散乱性異物であるため第１光による散乱光７の強度は低い。異物６は固体の散乱性が低い散乱性異物であるため、異物４と比較して散乱光７の強度が小さい。

図５は本実施形態における第２光による散乱光７の強度を示す図である。波長フィルタ１２を介した第２光による散乱光７を検出部２が検出した時の散乱光７の強度は、異物４はｄ、異物５はｅ、異物６はｆである。異物４は固体の散乱性の高い散乱性異物であるため光の種類（第１光、第２光）によらず散乱光７の強度は高い。異物５は油等の非散乱性異物であるため紫外光である第２光による散乱光７の強度は、可視光と紫外光の混合光である第１光による散乱光７の強度と比較して非常に低くなる。異物６は固体の散乱性異物であるため光の種類（第１光、第２光）によらず散乱光７の強度は得られるが、散乱性が低いため、第１光の時と同様、異物４と比較して散乱光７の強度が低い。

図６は本実施形態における第２光による散乱光７の強度に対する第１光による散乱光７の強度の比率（強度比）を示す図である。第２光による散乱光７の強度に対する第１光による散乱光７の強度の比率はそれぞれ、異物４はＡ＝ａ／ｄ、異物５はＢ＝ｂ／ｅ、異物６はＣ＝ｃ／ｆである。散乱性異物である異物４と異物６は、波長フィルタ１２を介した時と介していない時で散乱光７の強度が大きく変わらないため、散乱光７の強度比（Ａ、Ｃ）が小さい。一方、非散乱性異物である異物５は、波長フィルタ１２を介していない時の強度が高く、波長フィルタ１２を介した時の強度は低く、波長フィルタ１２の有無で検出部２が検出する散乱光７の強度が大きく変わる。そのため、異物５は散乱光７の強度比（Ｂ）が大きい。このように、波長フィルタ１２を介した時と介していない時の散乱光７の強度比により、散乱性異物か、非散乱性異物か、を判定することができる。

ユーザーは予め散乱性異物か、非散乱性異物か、を判定するための強度閾値Ｐ（種類判定閾値）を設定する。強度閾値Ｐはユーザーが予め実験的に異物の検出を行った結果に基づいて設定されてもよいし、設計値等から推定できる場合は設計値等に基づいて設定されてもよい。

図６の場合は、判定部１６は、異物４と異物６の散乱光７の強度比（Ａ、Ｃ）が強度閾値Ｐ以下であることから異物４と異物６は散乱性異物であると判定する。また、異物５の散乱光７の強度比（Ｂ）が強度閾値Ｐより大きいことから異物５は非散乱性異物であると判定する。なお、本実施形態では散乱光７の強度比が強度閾値Ｐ以下の時は散乱性、強度閾値Ｐより大きい時は非散乱性と判定したが、強度閾値Ｐより小さい時は散乱性、強度閾値Ｐ以上の時は非散乱性としてもよい。ここで、波長フィルタ１２を介した第２光（紫外光）による散乱光７の強度が検出できず、値が０となった場合に散乱光７の強度比は無限大となる。このような場合は、後述する散乱光７の散乱範囲に基づき散乱性異物か、非散乱性異物か、を判定する方法を採用する。

ステップＳ１１４における異物の種類の判定について、散乱光７の強度比に基づいて判定する方法について説明したが、異物の種類は散乱光７の散乱範囲に基づいて判定してもよい。図７は本実施形態における第１光による散乱光７の散乱範囲を示す図である。波長フィルタ１２を介していない第１光による散乱光７を検出部２が検出した時の散乱光７の散乱範囲は、異物４はｇ、異物５はｈ、異物６はｉである。第１光による散乱光７の散乱範囲は異物の大きさに応じて変化するため、この第１光による散乱光７の散乱範囲の検出結果に基づいて異物の大きさを判定することができる。

図８は本実施形態における第２光による散乱光７の散乱範囲を示す図である。波長フィルタ１２を介した第２光による散乱光７を検出部２が検出した時の散乱光７の散乱範囲は、異物４はｊ、異物５はｋ、異物６はｌである。異物４は散乱性異物であるため光の種類（第１光、第２光）によって散乱光７の散乱範囲は変化しない。異物５は油等の非散乱性異物であるため紫外光である第２光による散乱光７の散乱範囲は、可視光と紫外光の混合光である第１光による散乱光７の散乱範囲と比較して小さくなる。異物６は散乱性異物であるため光の種類（第１光、第２光）によって散乱光７の散乱範囲は変化しない。

図９は本実施形態における第２光による散乱光７の散乱範囲を基準として第１光による散乱光７の散乱範囲との差（散乱範囲差）を示す図である。第２光による散乱光７の散乱範囲を基準として第１光による散乱光７の散乱範囲との差はそれぞれ、異物４はＤ＝ｇ－ｊ、異物５はＥ＝ｈ－ｋ、異物６はＦ＝ｉ－ｌである。散乱性異物である異物４と異物６は、波長フィルタ１２を介した時と介していない時で散乱光７の散乱範囲が大きく変わらないため、散乱光７の散乱範囲差（Ｄ、Ｆ）が小さい。一方、非散乱性異物である異物５は、波長フィルタ１２を介していない時の散乱範囲が大きく、波長フィルタ１２を介した時の散乱範囲は小さく、波長フィルタ１２の有無で検出部２が検出する散乱光７の散乱範囲が大きく変わる。そのため、異物５は散乱光７の散乱範囲差（Ｅ）が大きい。したがって、波長フィルタ１２を介した時と介していない時の散乱光７の散乱範囲差により、散乱性異物か、非散乱性異物か、を判定することができる。

ユーザーは予め散乱性異物か、非散乱性異物か、を判定するための散乱範囲閾値Ｔ（種類判定閾値）を設定する。散乱範囲閾値Ｔはユーザーが予め実験的に異物の検出を行った結果に基づいて設定されてもよいし、設計値等から推定できる場合は設計値等に基づいて設定されてもよい。

図９の場合は、判定部１６は、異物４と異物６の散乱光７の散乱範囲差（Ｄ、Ｆ）が散乱範囲閾値Ｔ以下であることから異物４と異物６は散乱性異物であると判定する。また、異物５の散乱光７の散乱範囲差（Ｅ）が散乱範囲閾値Ｔより大きいことから異物５は非散乱性異物であると判定する。なお、本実施形態では散乱光７の散乱範囲差が散乱範囲閾値Ｔ以下の時は散乱性、散乱範囲閾値Ｔより大きい時は非散乱性と判定したが、散乱範囲閾値Ｔより小さい時は散乱性、散乱範囲閾値Ｔ以上の時は非散乱性としてもよい。

本実施形態では異物の種類を判定する際に、散乱光７の強度比、散乱範囲差を用いる例を説明した。しかし、散乱光７の強度比、散乱範囲差を用いなくともよく、例えば散乱光７の強度差又は散乱範囲比を用いて異物の種類を判定してもよい。

ここで、ステップＳ１１５における判定部１６が、散乱性異物用の判定方法により散乱性異物を影響度別のランクに判定する方法について説明する。図１０は本実施形態における散乱性異物用の判定方法を示すフローチャートである。まず、判定対象として散乱光７の強度を選択するか、否かを判定する（Ｓ２１０）。判定対象として散乱光７の強度を選択する場合は、波長フィルタ１２を介していない第１光による散乱光７の強度は散乱性用の強度閾値Ｑ以上か、否かを判定する（Ｓ２２０）。散乱光７の強度が散乱性用の強度閾値Ｑ以上であれば、Ｚランクと判定し（Ｓ２４０）、終了する。散乱光７の強度が散乱性用の強度閾値Ｑ未満であれば、判定対象として散乱光７の散乱範囲を選択し散乱光７の散乱範囲は散乱性用の散乱範囲閾値Ｒ以上か、否かを判定する（Ｓ２３０）。散乱光７の散乱範囲が散乱性用の散乱範囲閾値Ｒ以上であればＺランクと判定し（Ｓ２４０）、終了する。散乱光７の散乱範囲が散乱性用の散乱範囲閾値Ｒ未満であればＹランクと判定し（Ｓ２５０）、終了する。

ここで、散乱光７の強度が散乱性用の強度閾値Ｑ未満である時に散乱範囲により異物の影響度を判定する理由を説明する。散乱光７の強度が散乱性用の強度閾値Ｑ未満であるということは散乱光７の強度は低いということであり、異物により散乱された散乱光７と被検査面上からの散乱光７を区別できなる。この場合に、散乱光７の強度から大きさを導出すると導出した異物の大きさと実際の異物の大きさとで誤差が生じる。そのため、散乱光７の強度が散乱性用の強度閾値Ｑ未満である場合は、散乱光７の散乱範囲に基づいて異物の影響度を判定する。

次に、ステップＳ１１６における判定部１６が、非散乱性異物用の判定方法により非散乱性異物を影響度別のランクに判定する方法について説明する。図１１は本実施形態における非散乱性異物用の判定方法を示すフローチャートである。まず、判定対象として散乱光７の散乱範囲を選択し（Ｓ３１０）、散乱光７の散乱範囲は非散乱性用の散乱範囲閾値Ｓ以上か、否かを判定する（Ｓ３２０）。散乱範囲は非散乱性用の散乱範囲閾値Ｓ以上であればＺランクと判定し（Ｓ３３０）、終了する。散乱範囲は非散乱性用の散乱範囲閾値Ｓ未満であればＹランクと判定し（Ｓ３４０）、終了する。

前述したように、非散乱性異物は異物の大きさに応じて散乱光７の強度が変化しないため、散乱光７の強度に基づいて異物の大きさを求めることができない。そのため、ステップＳ１１６において非散乱性異物を影響度別に判定する場合は、散乱光７の散乱範囲に基づいて判定する。

ここで、ユーザーは予め異物の種類別に閾値を設ける。つまり散乱性異物を判定する閾値である第１閾値としての散乱性用の強度閾値Ｑと散乱性用の散乱範囲閾値Ｒ、非散乱性異物を判定する閾値である第２閾値としての非散乱性用の散乱範囲閾値Ｓとを設定する。散乱性用の強度閾値Ｑと散乱性用の散乱範囲閾値Ｒと非散乱性用の散乱範囲閾値Ｓはユーザーが予め実験的に異物の検出を行った結果に基づいて設定されてもよいし、設計値等から推定できる場合は設計値等に基づいて設定されてもよい。

判定した結果、検出した異物がＹランクであれば大きな影響を与える可能性が低いため、例えば、異物判定装置１００が投影露光装置である場合は露光を継続する。検出した異物がＺランクであれば大きな影響を与える可能性が高いため、被検査面上の異物除去を実施する。なお、検出部２は散乱光７とともに周辺からの迷光も検出するが、この迷光の強度の変化に合わせ、散乱性用の強度閾値Ｑを調整することが好ましい。

本実施形態によれば、異物の種類に応じた判定方法を用いて異物の検査対象が行う処理に対する影響度を判定するため、異物の影響度を適切に判定することができる。

＜第２実施形態＞
図１２は本実施形態における投影露光装置２００の構成を示す概略図である。本実施形態における投影露光装置２００は、光源１１０からの露光光８０によりマスク３０（原版）のパターンを、投影光学系１４を介して基板ステージ３２に保持された基板３１に転写する。ここで、基板３１は例えばシリコンウエハ又はガラスプレートである。

マスク３０はマスクステージ１７（原版ステージ）に載置されている。ここで、マスク３０は重い部材であるため自重により－Ｚ軸方向にたわむことがある。そのため、マスク３０の上側にたわみ補正部材１８（光学部材）と、たわみ補正部材１８とマスク３０との間に気密室１９とを設ける。この気密室１９の圧力を調整することにより、マスク３０－Ｚ軸方向にたわみを低減する。

本実施形態における投影露光装置２００は第１実施形態と同様の構成の異物判定装置を有し、異物の検出及び判定は第１実施形態と同様の方法で行う。なお、第１実施形態の投光部１と投光光８は、本実施形態では光源１１０と露光光８０である。このような構成にすることにより、異物の検出に光源１１０からの露光光８０を用いることができ、新たに異物を検出するための投光部を備える必要がない。

また、検出部２はたわみ補正部材１８の近傍に配置されることが好ましい。検出部２をたわみ補正部材１８の近傍に配置することで、マスクステージ１７の駆動によるマスク３０の移動により、新たに別の駆動部を設けなくとも被検面の全面を検査することができる。

光源１１０から発された露光光８０の一部はたわみ補正部材１８の光源１１０側の面で散乱し、検出部２は散乱光７によりたわみ補正部材１８上の異物を検出する。一方、たわみ補正部材１８の光源１１０側の面で散乱しなかった露光光８０はマスク３０のパターンを、投影光学系１４を介して基板３１に転写する。

本実施形態では光源１１０からの露光光８０によりたわみ補正部材１８の光源１１０側の面の異物判定を行う。たわみ補正部材１８上に異物が存在すると、露光処理のパターン転写に影響を及ぼすため、異物判定を行い、必要であればたわみ補正部材１８上の異物の除去を行う。また、マスクステージ１７を移動させることで、たわみ補正部材１８の全面の異物を検出することができ、例えば露光中にマスクステージ１７を移動させる際にたわみ補正部材１８の異物判定を併せて行ってもよい。なお、本実施形態ではマスク３０の上側に配置されているたわみ補正部材１８上の異物の判定の例を記載したが、異物判定を行う対象はたわみ補正部材１８に限定されない。例えば、マスク３０と光源１１０との間に配置された他の光学部材上に対し異物の判定を行ってもよい。或いは、マスク３０の光源１１０側の面の異物判定を行ってもよい。

また、例えば、露光処理中においてマスクステージ１７が往復移動を行う際に異物の検出及び判定を行ってもよい。この場合、マスクステージ１７が所定位置へ移動する時（往路時）に波長フィルタ１２を検出部２が検出する散乱光７の光路外の位置Ａ’に配置する。マスクステージ１７が所定位置から元の位置へ移動する時（復路時）に波長フィルタ１２を検出部２が検出する散乱光７の光路中の位置Ａに配置する。このように露光処理中に波長フィルタ１２を移動させることで、露光処理中におけるマスクステージ１７の往復移動時に異物の検出及び判定を行うことができる。

或いは、第１ショット領域を露光する際に波長フィルタ１２を検出部２が検出する散乱光７の光路外の位置Ａ’に、第１ショット領域とは異なる第２ショット領域を露光する際に波長フィルタ１２を検出部２が検出する散乱光７の光路中の位置Ａに配置してもよい。つまり、検出部２は、第１ショット領域を露光する際に第１光による散乱光７を検出し、第１ショット領域とは異なる第２ショット領域を露光する際に第２光による散乱光７を検出する。このように波長フィルタ１２を移動させることで、２つのショット領域に対する露光処理と並行して異物の判定を行うことができる。

露光時以外に異物判定を行う例としては、例えば、マスク３０を交換した直後に行うことが好ましい。マスク３０の交換時に塵等を含む外気が入り込みたわみ補正部材１８上に異物が付着することがあるため、マスク３０の交換後は露光処理前に異物検査を行うことが好ましい。また、マスクステージ１７を移動させながら位置合わせを行うキャリブレーションを実施する際に異物判定を行うことで生産性を低下させず異物判定を行うことができる。

本実施形態によれば、投影露光装置２００のマスク３０又はたわみ補正部材１８上の異物の検出及び判定を行うことができ、異物による露光処理の影響を低減できる。また、本実施形態では異物判定に用いる投光部に光源１１０を用いることができるため、異物判定のために新たに投光部を備えなくともよい。そして、キャリブレーション時や露光処理時に異物判定を行うことで、異物判定のために生産を停止させる時間を低減することができる。なお、本実施形態ではマスク３０又はたわみ補正部材１８上の異物の検出及び判定を行う例を示したが、基板３１又は基板ステージ３２に対し異物の検出及び判定を行ってもよい。

＜第３実施形態＞
本実施形態は、第１、２実施形態に記載の異物除去装置を用いて物品を製造することを特徴とする。

図１３は本実施形態における物品の製造方法のフローチャートである。第１、２実施形態に記載の異物判定装置を用いて、リソグラフィ装置の被検査面上の異物で散乱された第１波長領域の第１光を検出する第１検出工程（Ｓ４１０）を行う。そして、異物で散乱された第１波長領域とは異なる第２波長領域の第２光を検出する第２検出工程（Ｓ４２０）を行う。その後、第１検出工程と前記第２検出工程で検出した散乱光の強度又は散乱範囲に基づいて、異物の種類に応じた判定方法を用いてリソグラフィ装置が行う露光処理に対する異物の影響度を判定する判定工程（Ｓ４３０）を行う。そして、リソグラフィ装置により基板にパターンを形成する形成工程（Ｓ４４０）を行い、形成工程でパターンが形成された基板から物品を製造する製造工程（Ｓ４５０）を行う。

この製造方法で製造する物品は、例えば、半導体ＩＣ素子、液晶表示素子、カラーフィルタ、ＭＥＭＳ等である。

形成工程は、例えば、パターン材料上に感光材料が塗布された基板（シリコンウエハ、ガラスプレート等）をリソグラフィ装置（露光装置）により露光することで、基板にパターンを形成する。

製造工程は、例えば、パターンが形成された基板（感光材料）の現像、現像された基板に対するエッチング及びレジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージングの実施が含まれる。本製造方法によれば、従来よりも高品位の物品を製造することができる。

Claims (20)

1. 検査対象の被検査面上の異物で散乱された第１波長領域の第１光を検出する第１検出工程と、
   前記異物で散乱された前記第１波長領域とは異なる第２波長領域の第２光を検出する第２検出工程と、
   前記検査対象が行う処理に対する前記異物の影響度を判定する判定工程と、を有し、
   前記判定工程において、前記第１検出工程と前記第２検出工程で検出した散乱光の強度又は散乱範囲に基づいて、前記異物の種類に応じた判定方法を用いて判定することを特徴とする異物判定方法。
2. 前記異物の種類に応じた判定方法は、前記異物の種類に応じて判定対象として前記散乱光の強度又は散乱範囲のいずれかを選択し、前記異物の種類別に設けられた閾値に基づいて判定を行う方法であることを特徴とする請求項１に記載の異物判定方法。
3. 前記判定工程において、前記異物が散乱性異物と判定された場合に、前記散乱性異物の影響度を判定するための第１閾値と前記散乱光の強度又は散乱範囲とを比較して前記散乱性異物の影響度を判定し、前記異物が非散乱性異物と判定された場合に、前記非散乱性異物の影響度を判定するための前記第１閾値とは異なる第２閾値と前記散乱光の散乱範囲とを比較して前記非散乱性異物の影響度を判定することを特徴とする請求項１に記載の異物判定方法。
4. 前記判定工程の判定結果に基づき前記異物の除去の要否を判定する第２判定工程を有することを特徴とする請求項１に記載の異物判定方法。
5. 前記第２検出工程の際に、前記第１波長領域を前記第２波長領域に変化させる波長フィルタを光路中に配置することを特徴とする請求項１に記載の異物判定方法。
6. 前記判定工程における前記異物の種類の判定は、散乱性異物と非散乱性異物とのいずれかに判定することを特徴とする請求項１に記載の異物判定方法。
7. 前記判定工程は、前記第２光による前記散乱光の強度又は散乱範囲に対する前記第１光による前記散乱光の強度又は散乱範囲との差又は比率を求め、求めた前記差又は比率と前記異物の種類を判定するための種類判定閾値とを比較して前記異物の種類を判定することを特徴とする請求項１に記載の異物判定方法。
8. 前記判定工程により判定された前記検査対象が行う処理に対する前記異物の影響度に関する情報を送信する送信工程を有することを特徴とする請求項１に記載の異物判定方法。
9. 検査対象の被検査面上の異物で散乱された第１波長領域の第１光及び前記第１波長領域とは異なる第２波長領域の第２光を検出する検出部と、
   前記検査対象が行う処理に対する前記異物の影響度を判定する判定部と、を有し、
   前記判定部は、前記検出部が検出した散乱光の強度又は散乱範囲に基づいて、前記異物の種類に応じた判定方法を用いて判定することを特徴とする異物判定装置。
10. 前記第１波長領域を前記第２波長領域に変化させる波長フィルタを有し、
    前記第２光を検出する際に、前記波長フィルタを光路中に配置することを特徴とする請求項９に記載の異物判定装置。
11. 前記判定部が判定した前記検査対象が行う処理に対する前記異物の影響度に関する情報を送信する送信部を有することを特徴とする請求項９に記載の異物判定装置。
12. 前記送信部から情報を受信する表示制御部は前記送信部から受信した前記検査対象が行う処理に対する前記異物の影響度に関する情報に基づいて表示部の表示を制御することを特徴とする請求項１１に記載の異物判定装置。
13. 基板にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、
    前記パターンが設けられた原版又は前記原版と光を発する投光部との間にある光学部材上の異物で散乱された第１波長領域の第１光及び前記第１波長領域とは異なる第２波長領域の第２光を検出する検出部と、
    前記リソグラフィ装置が行う露光処理に対する前記異物の影響度を判定する判定部と、を有し、
    前記判定部は、前記検出部が検出した散乱光の強度又は散乱範囲に基づいて、前記異物の種類に応じた判定方法を用いて判定することを特徴とするリソグラフィ装置。
14. 前記光学部材は前記原版のたわみを補正するための部材であることを特徴とする請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
15. 前記検出部は前記光学部材の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
16. 前記投光部は前記基板に前記パターンを形成するための露光光を発する光源であることを特徴とする請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
17. 前記第１光による前記散乱光の検出は前記原版が所定位置に移動する往路時に実施され、前記第２光による前記散乱光の検出は前記原版が所定位置から元の位置に移動する復路時に実施されることを特徴とする請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
18. 前記検出部による前記散乱光の検出は、前記原版を保持する原版ステージのキャリブレーションを行う際又は前記基板に前記パターンを形成するための露光を行う際に実施することを特徴とする請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
19. 前記検出部は、第１ショット領域を露光する際に前記第１光による前記散乱光を検出し、前記第１ショット領域とは異なる第２ショット領域を露光する際に前記第２光による前記散乱光を検出することを特徴とする請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
20. リソグラフィ装置の被検査面上の異物で散乱された第１波長領域の第１光を検出する第１検出工程と、
    前記異物で散乱された前記第１波長領域とは異なる第２波長領域の第２光を検出する第２検出工程と、
    前記リソグラフィ装置が行う露光処理に対する前記異物の影響度を判定する判定工程と、
    前記判定工程の後に、前記リソグラフィ装置により基板にパターンを形成する形成工程と、
    前記形成工程で前記パターンが形成された前記基板から物品を製造する製造工程と、
    を有し、
    前記判定工程において、前記第１検出工程と前記第２検出工程で検出した散乱光の強度又は散乱範囲に基づいて、前記異物の種類に応じた判定方法を用いて判定を行うことを特徴とする物品の製造方法。

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