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