JP3101290B2 - 表面状態検査装置、露光装置、及び表面状態検査方法 - Google Patents

表面状態検査装置、露光装置、及び表面状態検査方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は表面状態検査装置、特に防塵用の光透過性保
護膜(ペリクル膜)で覆われたガラス基板等の表面に付
着した異物の検査を行う表面状態検査装置に関するもの
である。
〔従来技術〕
従来半導体製造の主工程にフオトリソ工程というもの
がある。ここでは、回路パターンをクロム又は酸化クロ
ムのような不透過性物質で石英ガラスの表面にパターニ
ングしたレチクルといわれる原版を用いる。紫外光をレ
チクルの上から照射し、レチクルを超高解像度の焼付レ
ンズでレジスト塗布されたウエハー表面に縮小投影する
事で、ウエハー上に所望の回路パターンを1チツプとし
て形成する事ができる。そして、ウエハーを乗せたステ
ージをステツプ移動させれば、複数のチツプをウエハー
上に繰り返し形成できる。しかしながらこの時、レチク
ル上に1コのゴミがあると、このゴミも同じくウエハー
上に転写されてしまう。そしてこの不要な異物の焼付像
は、ウエハー上のすべてのチツプに写ってしまい、全チ
ツプが不良品となってしまう。
そこでレチクル上に異物が付着するのを防ぐ為に、ペ
リクル膜なるものが考案されている。これはニトロセル
ロースのような光透過性の高い薄膜であり、レチクル基
板の両面に対して4〜10mmの間隔を設けて貼られてい
る。その周縁はアルミ合金のような金属枠体で成り立っ
ている。レチクルは焼付けられる前に、その表面状態を
検査された後、ペリクル膜を貼られる。にもかかわら
ず、焼付直前にこの4つの表面(上側のペリクル面、下
側のペリクル面、パターニングされた基板面(通常下
面)、そしてパターニングされていない反対側の基板面
即ちガラスブランクス表面(通常上面)を異物検査する
必要が生じてくる。というのはレチクル基板面に関して
言えばペリクルを貼る作業中に異物が付着する可能性が
充分あるし、上下のペリクル面について言えば、この上
に付着した小さなゴミは直接ウエハー上に結像する事は
ないにしても、大きなゴミになると、焼付光束を遮る為
にその分、照度ムラを引き起こす事になる。その結果、
回路の配線が露光不足で欠線となり、不良品となってし
まうものである。このような問題点を解決する為の従来
例として、パターン面上のパターン信号をできるだけ低
減し、異物信号とのS/N比を高める為にレーザービーム
1を斜め上方からレチクルに入射させ、そして4つの面
を同時に検査する為に各面上にピントを合わせた4つの
受光光学系を設けレーザービームをポリゴン等の回転手
段で所定方向に走査させ、これと直交する方向にステー
ジの移動を行う事によって、レチクル表面を2次元的に
検査する装置がある。
このように各検査面毎に受光光学系を設けて4面を同
時に一回で検査する方式をとり、レーザービームを斜め
入射させた場合、第4図に示す様にレーザービームがペ
リクル枠Fpに遮断されて、レチクルLのブランク面上で
は枠の縁からB点までの長さLBの領域、パターン面上で
はC点までの長さLCの領域、下側のペリクルP面上では
D点までの長さLDの領域にはレーザービーム1が入射せ
ず、各々この領域は検出不能となる。
更にこの問題を解決する為に、即ちできるだけペリク
ル枠の近くまで検査する目的の為に、レチクルLを保持
するステージを第4図S方向に直線移動してレチクル表
面の第4図内右半分を検査すると、今度はステージを元
にもどし、レチクルを180゜回転して再びステージを同
様に直線移動し、レチクルの第4図内で示す左半分を検
査するという装置が提案されている(特開昭62−179641
号公報)。
〔発明が解決しようとしている問題点〕
ところが、このような方式を用いても実際にはペリク
ル枠の内側ぎりぎり迄検査する事は困難である。それは
レーザービームがペリクル枠とレチクルガラス面との接
着面に当たった時に発生するフレアーの影響の為であ
る。これを第5図を用いて説明する。
図中DT1、DT2、DT3、DT4はそれぞれ上側ペリクル面、
レチクル上面、レチクル下面、下側ペリクル面からの散
乱光を検出する為の受光器、OP1、OP2、OP3、OP4はそれ
ぞれ受光器DT1、DT2、DT3、DT4に各面からの散乱光を導
く為の受光光学系である。レチクルを保持するステージ
が直線移動をして図中左に進むと、ビームは相対的にレ
チクル上を右に移動し、上ペリクル枠とガラス面との接
着部に当たる。通常、この接着部は両面テーブとスポン
ジ層(厚さ約1mm)とからなっているので、ビームが当
たると、光が乱反射してあらゆる方向に散乱光が跳ぶ。
その光量は、この種の検査機が見つけようとする最小異
物径(パターン面の場合1〜2μm、ガラス面の場合約
5μm、ペリクル面の場合20μm以上)に比べて格段に
強い。その散乱光のうち一部は上ペリクル面で反射し、
更にガラス面で反射した後、点A′における上ペリクル
面の法線に対し光束1の入射側に傾斜させている上ペリ
クル面の受光光学系OP1の光軸に沿って同光学系に跳び
込んでくる。すると受光器DT1は、あたかも上ペリクル
面上A′の位置に異物があるかの様に誤検知してしま
う。もう1つ上ペリクル面検出系で誤検知を引き起こす
場合を第6図で説明する。第6図は第5図と同じ様にス
テージが直線移動して図面左に進みビームがレチクルを
透過して下ペリクル枠のエツジ部(D″)に当たった時
を示している。ペリクル枠Fpのエツジ部は通常アルミ合
金の粗面となっていて、ここにビームが当たると光は乱
反射する。この時の散乱光強度は接着部より更に強い。
そして、その散乱光の一部が上ペリクル面の受光系に跳
び込んで受光系OP1内部の壁面に当たり、そこが二次的
なフレアー発生源となる。受光系に視野絞りを設けて受
光系OP1の受光光軸上の近傍からの光しかこれを通過し
ない様に設定しても、このような強いフレアーが受光系
内部に一旦発生すると、その一部はフオトマルに達し、
あたかもA″の位置にゴミがあるかの様に誤検知してし
まう。
光束1が最初に入射する側(ここでは図面上側)にあ
るペリクル上を検査する受光手段(ここでは受光系OP1
と受光器DT1)は第5図からわかる様に検出点A′が他
の検出点B′等に比べ斜め入射光束1の進行と逆方向側
(ここでは図面左側)に来るので、他の受光手段(OP2
とDT2、OP2とDT3、OP4とDT4)よりも斜め入射光束1の
進行と逆方向(図面左側)に配置されており、これらの
フレアーが発生する時にはいつも検査を行っている様な
位置にある。又斜入射光束1の進行方向側(図面右側)
に他の受光手段が配置されているのでスペースの関係
上、受光系(OP1)の光軸を入射点におけるペリクル法
線に対して光束1のある方向(図面左側)に傾ける事が
多い。この為この光束が最初に入射する側(図面上側)
のペリクル検査用受光器(ここではDT1)に特に前述の
フレアーによる誤検知の可能性が高かった。
本発明は上述従来例の欠点に鑑み、ペリクル枠等に起
因するフレアーの影響を受けにくい様にすることを可能
にする構成の表面状態検査装置を提供する事を第1の目
的とする。
本発明の他の目的は後述する本発明の実施例の詳細な
説明の中で明らかになるであろう。
〔問題を解決する為の手段〕
本発明は、側壁で結合される略平行な第1の表面と第
2の表面を有する試料の各表面の状態を検査する装置
で、試料に第1の表面側から光を斜め照射する光照射手
段と、該斜め照射した光と前記試料とを相対変位させる
ことで前記斜め照射した光によって前記第1および第2
の表面を走査する走査手段と、前記光照射手段によって
照射された第1の表面からの光と第1の表面を通過した
光によって照射された第2の表面からの光をそれぞれ受
光することによってそれぞれの面の一部を検査する検査
手段と、第1の表面の前記一部を検査する時間帯を第2
の表面と側壁の境界部に光が入射する時点と重ならない
ように設定する検査制御手段とを有することで前述目的
を達成している。
〔実施例〕
第1図は本発明の第1実施例の表面状態検査装置の動
作説明図、第2図は同光学系説明図、第3図は同駆動系
説明図である。
図において1は不図示の光源であるレーザーからの光
束であり、同じく不図示のポリゴンミラー等の走査手段
により紙面に垂直方向を走査している。2はレチクル等
の測定物である基板で2a、2bは各々基板2の表面と裏面
である。3、4は各々基板2を保護する為のペリクル保
護膜である。3a、4aはそれぞれペリクル保護膜3、4を
保持するペリクル枠である。
第2図で5a〜5dは各々複数のセルフオツクレンズ(セ
ルフオツクは(株)日本板硝子の登録商標)を一次元方
向に配置した光学部材であり、各々の光学部材5a〜5dは
各々測定面3、2b、2a、4に焦点を合わしている。6a〜
6dは各々光学部材5a〜5dを介した各測定面と共役な位置
近傍に配置した視野絞り、7a〜7dは各々の視野絞り6a〜
6dを通過した光束を受光器8a〜8dに導光する為のライト
ガイドである。受光器8a〜8dの出力信号はCPU13に取り
込まれ、ここで異物の有無が測定される。
後述する様にCPU13では各面上の現在の被照明位置が
常に算出されているので、これにより各面上の異物の存
在位置が測定される事になる。尚光学部材5bの各光軸は
前述のフレアー光を受光しにくい様に基板の法線に対し
略平行に設置されている。光学部材5a、5c、5dの光軸は
各検査点における検出面法線に対して光束1のある方向
(図面左側)に傾けてある。
本実施例における光学部材5a、視野絞り6a、ライトガ
イド7a、受光器8aは1つの検出手段Aの一部を構成して
いる。他の光学部材5b〜5d、視野絞り6b〜6d、ライトガ
イド7b〜7d、受光器8b〜8dについても同時に各々検出手
段B、C、Dの一部を構成している。
今仮に測定面2b上にゴミ等の異物Ppが存在していると
する。そうすると光束1が異物Ppに当たると異物からは
等方的に散乱光が生じる。この時検出手段Bは測定面B
に焦点が合わされている為に光学部材5bは散乱光束を効
率的に集光する。この結果、受光器8bからの出力は増大
する。
一方、他の検出手段A、C、Dは測定面2bとはデイフ
オーカス状態にあり、しかも各々の光学部材5a、5c、5d
の測定面と共役の位置近傍には視野絞り6a、6c、6dが配
置されているので測定面2b上の異物Ppからの散乱光束は
視野絞り6a、6c、6dによって遮光される。この結果、受
光器8a、8c、8dからの出力は変化しない。
本実施例ではこのときの4つの受光器8a〜8dからの出
力信号を利用して測定面上の異物の存在を検出してい
る。
更に光学部材5a〜5dを光束の走査方向と一致させて一
次元方向に配置したセルフオツクレンズより構成し、集
光部の小型化を図りつつ、効率的に測定面上の異物から
の散乱光束を集光している。
尚、本実施例において光学部材をセルフオツクレンズ
の代わりにシリンドルカルレンズやUSP4,431,299で示さ
れる様なバーレンズ等より構成しても良い。
本実施例において走査用の光束を1つの測定面例えば
基板2の表面2aに集光するように入射させた場合、他の
測定面ではデイフオーカス状態となる。しかしながら一
般にペリクル面上若しくは基板2の裏面2bで問題となる
異物は基板2の表面2a上の異物に比べて大きい。従って
各測定面毎に集光して繰り返して測定しなくても良好な
る検出精度が容易に得られる。
第3図により駆動系を説明する。第3図はペリクル保
護膜3、4が取り付けられたレチクル2とともに、試料
ステージ16及び駆動部18を真横方向から見た状態として
示した図である。
レチクル2がペリクル枠3a、4aを介してペリクル保護
膜3、4に覆われている状態で試料ステージ16に固定さ
れ、ステージ16は駆動部18に枢支されたまま送りモータ
19によりX方向に移動する。これと同時に光束1を紙面
に垂直な方向に走査してラスタースキヤン(2次元走
査)を行う。又本装置ではステージ16を駆動部18に枢支
させ、モータ17でステージ16を回転できるようにしてあ
り、照射ビームに対し各被検査面の特定領域のビームに
対し、ペリクル枠3a、4aによるケラレが生じない方向か
ら検査を始め、モータ19により試料ステージ16をx方向
に駆動させ、特定領域の検査を終了後、駆動部18に取り
付けられたモータ17により試料ステージ16を180゜回転
させ、次にモータ19を逆転させてステージ16を最初の駆
動方向とは逆方向に駆動し、検査開始位置まで戻して今
度は各面の他の領域の検査を開始する。
ペリクル保護膜3、4がレチクルについていない場合
は当然レチクル2を回転させる必要もなく、反射型セン
サ12によりペリクル保護膜3、4の有無が検知され、CP
U13により回転をするかしないかの判断がなされる。
又、レチクル2にペリクル保護膜3、4が装着されてい
る場合でも、コンソール14に検査範囲を指定することで
その指定検査範囲がレチクルの回転機構を駆動せずに検
査可能であるかどうかが、上記CPU13により判断され、
この結果に基づいてモータ17、19が判断に応じた駆動を
行う。ステージ16の位置は不図示のエンコーダ等の検出
手段でモニタされてCPUに伝えられ、又走査ビーム1の
現在位置は不図示の光束走査手段の作動状態をモニタす
る事によりCPUで常にモニタされている。ペリクル枠の
取り付け位置情報があらかじめCPUに入力されたレチク
ルを不図示の位置決め手段でステージ16に正確に位置決
めすると、このステージ16の位置と走査ビーム1の位置
とレチクル位置情報、ペリクル枠取り付け位置情報とか
ら、CPU13により各面上の現在の被照明位置、即ち検査
位置が算出できる。
第1図(A)〜(G)は本発明の主旨に沿って、これ
らの4面を検査していく際の手順を示している。EL、ER
はそれぞれレチクル2の第1図(A)の状態での左端、
右端を示す。以下にこの動作手順を箇条書きにする。
(A)レチクルは最初にステージ16により図に示す検査
開始の状態に位置決めされる。図面左上側から右下側へ
ビームが入射し、上ペリクル面3の左隅にビーム1が当
たった時である。尚、ビームは紙面と直交する方向にス
キヤンしている。尚ビーム1はこの状態で下側ペリクル
4への入射位置がペリクル膜中心Cより図面左側に来る
様に入射角設定されている。
(B)(A)の状態からステージが左に移動する。それ
に伴なってビーム1が各面上を左から右に移動するの
で、図中黒太い線で示した部分がこの間、各受光器から
の出力がCPU13に取り込まれて検査される事になる。
尚、走査後も細線のままで示した部分は後述する様に
(E)→(F)の移動中に改めて検査される。この図よ
り理解される様に、1回目の検査において基板2上下面
及び下側ペリクル4面は上側のペリクル枠3aで光を遮断
される部分がない、ペリクル膜中心Cより図面右側の部
分が検査される。これに対し上側ペリクル3面は、前述
の下側ペリクル枠のエツジ部及びペリクル枠とレチクル
2との接着部がビーム走査される前にビーム走査を完了
する。ペリクル中心Cより図面左側の部分が検査され
る。各面上において走査ビーム1がペリクル膜中心及び
/又は検査開始点、検査終了点に達したか否かは、あら
かじめCPU13に入力されている各面上でのペリクル膜中
心の位置とステージ位置及びビーム位置のモニタデータ
とからCPUで判断できる。
(C)ステージが充分移動し、ビームがレチクル上面上
の右隅迄到達すると、各面の右半分又は、左半分は殆ど
すべて検査されている。ここで大事な事は、前述した様
に本発明の主旨に則り、上ペリクル面についてはそこを
通りぬけたビームがペリクル枠に当たってフレアーを発
生しない領域、つまり図中で左半分を実質的に検査して
いる点である。下ペリクル面については、これを通りぬ
けたビームはペリクル枠にあたる事がないので、右半分
を検査している。
(D)(C)の状態から図の様にステージの移動開始位
置(Aの状態)に戻す。
(E)(D)の状態からレチクルを180゜回転する。
(F)(E)の状態からステージを再び左へ移動させ、
ビームがガラス面の右隅に到達した時である。この間、
先の(B)と同様にして4面検査が行われ、先に検査さ
れなかった半分の領域がここで検査される。
(G)(F)の状態から、ステージの移動開始位置(A
の状態)に戻った状態を示している。更にこのあと
(E)の様にレチクルを180゜回転させれば(A)の状
態に戻る。
第7図は上述動作手順において、各受光器からの出力
をCPU13がどの様に取り込んで検査を行うかを示したタ
イムチヤートである。図面上側より各々受光器8a、8b、
8c、8dからの出力のCPU13での時間毎の検査、非検査状
態を示し、最下段に各時刻tにおける光束1の入射位置
が示してある。この図に示される様に光束1がレチクル
とペリクル枠との接着部、下側ペリクル枠のエツジ部に
入射している時には、上側ペリクル面を検査する為の受
光器8aからの出力はCPU13に取り込まれて検査されてい
ない、即ち、非検査の状態にある。CPU13は第7図のタ
イムチヤートに基づき、各受光器毎に第14図に示したフ
ローで出力取り込みを行い、取り込んだ各出力毎にデー
タ処理を行う。
第8図は本実施例の表面状態検査装置を組み込んだ半
導体露光装置の全体概略図である。図中101は露光用遠
紫外光源、102は光源からの遠紫外光を、露光位置E.P.
に配されたレチクル上に照明する為の照明系、109は照
明系で照明された露光位置E.P.のレチクル上のパターン
を投影する為の投影系、110はレチクル上のパターンを
転写すべきウエハ、111はウエハ110を保持し、かつ位置
決めする為のウエハステージ、112は露光位置E.P.のレ
チクルとウエハ110との相対位置関係を検出する為の位
置検出装置、113は位置検出装置の検出結果に基づき、
露光位置E.P.のレチクルとウエハ110とを相対位置合わ
せすべくウエハステージ111の位置制御を行い、かつ光
源101の発光制御も行うコントローラ、114は複数のレチ
クルをペリクル枠を接着した状態で収納するレチクルチ
エンジヤー、118は第5図に示した光学系と第6図に示
した駆動系を収容する表面状態検査ユニツト、119はこ
れら各要素を収容したチヤンバーである。
レチクルチエンジヤー114内のペリクル枠付レチクル
2′は不図示の搬送装置により表面状態検査ユニツトへ
搬送され、ここで前述の如くに表面状態検査が行われ
る。検査が終了し、問題のなかったペリクル枠付レチク
ル2′は不図示の搬送装置で露光位置E.P.に搬送され露
光が行われる。
以下に述べる他の実施例もこれと同じ露光装置内に同
様に組み込まれているものとする。
第9図は第2の実施例であり、第10図はその光学構成
を示している。
第10図の説明をする。レーザーチユーブ50から発した
ビーム1はビームエキスパンダー51によって所定のビー
ム径に拡大されポリゴン52に入射する。ポリゴン52の回
転によって紙面と直交方向に走査されるビームはf−θ
レンズ53を通過した後、ハーフミラー54で、反射ビーム
1aと透過ビーム1bとに二分される。各々のビームは反射
ミラー55或は56によって、レチクルに対し斜め上方と斜
め下方とから入射される。この時、普通にはビームのピ
ントが、上ビームはガラス面2a上に、下ビームはパター
ン面2b上に各々合う様に調整されるが、検出したい異物
の粒径が大きい場合には、そうしなくてもいい。
各検査面上には、第2図と同様に、受光光学系が設け
られ、異物等からの散乱光を4面別々に信号として拾う
事ができる。不図示のステージは第3図と同様レーザー
ビームの走査と同期して、紙面内を左右に移動し、更に
回転する事ができる。この実施例では上側の面を検査す
る為には上側から照射される走査ビームを、又下側の面
を検査する為には下側から照射される走査ビームを使用
している。
次に第7図を用いて、検査の手順を説明する。
(A)′レチクル2は不図示のステージにより図に示す
検査開始の状態に位置決めされる。上ビーム1aが上ペリ
クル3の左隅に当たった状態になる。本実施例では、上
ビーム1aの方が下ビーム1bより先行しているので、この
状態がスタート点である。逆に下ビームの方が上ビーム
より先行している場合には、下ビームが下ペリクルの左
隅に当たった時がスタート点となる。
(B)′(A)′の状態からステージが左に移動する。
それに伴なってビームが各面上を左から右に移動するの
で、図中黒太い線で示した部分が、この間検査される。
(C)′ステージが充分左へ移動し、下ビームがパター
ン面上の右隅迄到達すると、ペリクル面の左半分と基板
の右半分とが殆どすべて検査されている。この実施例に
おいても本発明の主旨に従って上下のペリクル面を検査
している時はそこを通り抜けたビームはペリクル枠にあ
たっていない。
(D)′(C)′からステージを右に移動し、(A)′
の位置に戻す。
(E)′(D)′からレチクルを180゜回転する。
(F)′(E)′の状態からステージを再び左へ移動さ
せ、下ビームがパターン面の右隅に到達する。この間、
先の(B)′と同じく4面検査が行われ、先に検査され
なかった半分の領域がここで検査される。
(G)′(F)′から検査開始位置(A)′に戻す。
第11図は上述動作手順において、各受光器からの出力
をCPU13がどの様に取り込んで検査を行うかを示したタ
イムチヤートである。図面上側より各々受光器8a、8b、
8d、8cからの出力のCPU13での時間毎の検査、非検査状
態を示し、最下段に各時刻tにおける光束1a、1bの入射
位置が示してある。この図に示される様に光束1a、1bが
それぞれレチクルとペリクル枠との接着部に入射してい
る時及び光束1aが下側ペリクル枠のエツジ部に、光束1b
が上側ペリクル枠のエツジ部に入射している時には、上
側ペリクル面を検査する為の受光器8aからの出力、下側
ペリクル面を検査する為の受光器8bからの出力はCPU13
に取り込まれて検査されていない、即ち非検査の状態に
ある。CPUの各出力の取込のフローは第14図と同じであ
る。
第12図は第3の実施例であり、これの光学構成は、第
10図において、ハーフミラー54を光束内に出し入れ可能
な不透過ミラーに置き換えたシステムである。
第12図を説明する。
(A)″レチクル2は不図示のステージにより図の検査
開始の状態に位置決めされる。ビーム1aが左斜め上方か
ら上ペリクル3面の左隅に当たった状態になる。
(B)″(A)″からステージが左に移動する。それに
伴ってビーム1aが各面上を左から右へ移動するので、図
中、黒太い線の部分がこの間検査される。
(C)″ステージが充分左へ移動し、ビーム1aがガラス
面上の右隅迄到達すると、第1図の(C)の状態と同じ
く、各面上の右半分、或は、左半分が殆どすべて検査さ
れている。
(D)″(C)″からステージを右に移動し、スタート
位置に戻す。
(E)″第10図のハーフミラー54の位置にあるミラーを
光路外に抜いて、ビーム1bを斜め下方からレチクルに入
射させ、ビームが下ペリクル4面の左隅に当たる様にス
テージ移動させる。
(F)″ステージを再び左に移動して、これまで検査さ
れていなかった領域(上ペリクルの右半分と他3面の左
半分)を検査する。ビームが充分左へ移動し、上ペリク
ル面の右隅まで到達すると検査は終了する。
第13図は上述動作手順において、各受光器からの出力
をCPU13がどの様に取り込んで検査を行うかを示したタ
イムチヤートである。図面上側より各々受光器8a、8b、
8c、8dからの出力のCPU13での時間毎の検査、非検査状
態を示し、最下段に各時刻tにおける光束の入射位置が
示してある。この図に示される様に、光束が上側から走
査している際にはレチクルとペリクル枠との接着部、下
側ペリクル枠のエツジ部に入射している時には、上側ペ
リクル面を検査する為の受光器8aからの出力はCPU13に
取り込まれて検査されていない、即ち非検査の状態にあ
る。同様に、光束が下側から走査している際にはレチク
ルとペリクル枠との接着部、上側ペリクル枠のエツジ部
に入射している時には、下側ペリクル面を検査する為の
受光器8dからの出力は非検査の状態にある。CPUの各出
力の取込のフローは第14図と同じである。
この実施例によると、レチクルを回さないのでビーム
を入れる側(左側)で、かつ、ペリクル枠の陰になる部
分(LSの部分)は最終的に検査不能の領域として残って
しまう。にもかかわらず、右半分は殆どすべての領域が
検査されているし、レチクルの回転機構を伴わないので
その分装置全体が簡略化されるので、レチクル上の回路
パターンの領域が、このような検査範囲と見合っていれ
ば、充分有効なシステムとなりうる。更に第1、第2の
実施例同様に180゜回転させ、残り部分を同様の方法で
検査する様にしても良い。
尚、実施例1と2については各面検査域の右半分或は
左半分を検査した後(A〜C、A′〜C′)、レチクル
を180゜回転して残りの領域を検査している。この代わ
りに、ビームを左右に切り換えて、ステージを直線移動
だけさせる方式においても、本発明の検査フローに従え
ば、全く同じ効果をえる事ができる。
又、以上のシステムはレーザービームの走査と、これ
と概ね直交する方向へのステージ走査との組み合わせで
検査面を2次元的に網羅していたが、これと代わって、
レーザービームの二次元的走査を行っても、本発明は適
用できる。
〔発明の効果〕
以上、本発明によれば特定表面検査時にフレア等の悪
影響を出す事を避けながら複数面の検査をする事が可能
になった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例の表面状態検査装置の動作
説明図、 第2図は同装置の光学系部概略図、 第3図は同装置の駆動系部概略図、 第4図、第5図、第6図は従来例の欠点を説明する図、 第7図は第1実施例の装置の各受光器毎の検出状態を示
すタイムチヤート、 第8図は同装置を含む半導体露光装置の全体概略図、 第9図は本発明の第2実施例の表面状態検査装置の動作
説明図、 第10図は同装置の光学系部概略図、 第11図は同装置の各受光器毎の検出状態を示すタイムチ
ヤート、 第12図は本発明の第3実施例の表面状態検査装置の動作
説明図、 第13図は同装置の各受光器毎の検出状態を示すタイムチ
ヤート、 第14図はCPUの各出力の取り込みの仕方を示すフローチ
ヤートである。 1……走査レーザー光束 2……レチクル 3、4……ペリクル保護膜 8a、8b、8c、8d……受光器 16……ステージ

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】側壁で結合される略平行な第1の表面と第
    2の表面を有する試料の各表面の状態を検査する装置
    で、試料に第1の表面側から光を斜め照射する光照射手
    段と、該斜め照射した光と前記試料とを相対変位させる
    ことで前記斜め照射した光によって前記第1および第2
    の表面を走査する走査手段と、前記光照射手段によって
    照射された第1の表面からの光と第1の表面を通過した
    光によって照射された第2の表面からの光をそれぞれ受
    光することによってそれぞれの面の一部を検査する検査
    手段と、第1の表面の前記一部を検査する時間帯を第2
    の表面と側壁の境界部に光が入射する時点と重ならない
    ように設定する検査制御手段とを有することを特徴とす
    る表面状態検査装置。
  2. 【請求項2】さらに、試料を第1或は第2の表面に略沿
    って回転させる回転手段を有することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の表面状態検査装置。
  3. 【請求項3】前記検査制御手段は先ず前記検査手段に第
    1の表面の光照射手段側からみて手前側の部分と第2の
    表面の光照射手段側から見て向う側の部分を検査させ、
    前記回転手段によって試料を180゜回転させた後、前記
    検査手段に第1及び第2の表面のそれぞれ前記回転前に
    検査した部分と異なる部分を検査させることを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項記載の表面状態検査装置。
  4. 【請求項4】第1の側壁で結合される略平行な第1の表
    面と第2の表面、及び第2の側壁で結合される第1の表
    面と第2の表面に略平行な第3の表面と第4の表面を有
    する試料の各表面の状態を検査する装置で、試料に少な
    くとも第1の表面側から少なくとも第1の光を斜め照射
    する光照射手段と、該少なくとも第1の光と前記試料と
    を相対変位させることで前記少なくとも第1の光を用い
    た前記第1から第4までの表面の光走査を実行する走査
    手段と、前記光照射手段によって照射された各表面から
    の光をそれぞれ受光することによってそれぞれの面の一
    部を検査する検査手段と、第1の表面の前記一部を検査
    する時間帯を第2の表面と第1の側壁の境界部、及び第
    3の表面と第2の側壁の境界部、第4の表面と第2の側
    壁の境界部に光が入射する時点と重ならないように設定
    する検査制御手段と、を有することを特徴とする表面状
    態検査装置。
  5. 【請求項5】前記光照射手段は第3及び第4の表面を第
    1の表面を通過した第1の光で照射することを特徴とす
    る特許請求の範囲第4項記載の表面状態検査装置。
  6. 【請求項6】前記光照射手段は第3及び第4の表面を第
    4の表面側から第2の光を斜め照射して照明することを
    特徴とする特許請求の範囲第4項記載の表面状態検査装
    置。
  7. 【請求項7】前記光照射手段は前記第1及び第2の光を
    前記試料に同時に照射することを特徴とする特許請求の
    範囲第6項記載に表面状態検査装置。
  8. 【請求項8】前記光照射手段は前記第1及び第2の光を
    前記試料に選択的に照射することを特徴とする特許請求
    の範囲第6項記載の表面状態検査装置。
  9. 【請求項9】さらに、試料を第1或は第2或は第3或は
    第4の表面に略沿って回転させる回転手段を有すること
    を特徴とする特許請求の範囲第4項記載の表面状態検査
    装置。
  10. 【請求項10】前記検査制御手段は先ず前記検査手段に
    第1の表面の光照射側からみて手前側の部分と第2の表
    面の光照射側からみて向う側の部分を検査させ、前記回
    転手段によって試料を180゜回転させた後、前記検査手
    段に第1及び第2の表面のそれぞれ前記回転前に検査し
    た部分と異なる部分を検査させることを特徴とする特許
    請求の範囲第9項記載の表面状態検査装置。
  11. 【請求項11】側壁で結合される略平行な第1の表面と
    第2の表面を有する試料の各表面の状態を検査し、且つ
    該試料上のパターンを被転写体上に露光転写する装置
    で、試料に第1の表面側から光を斜め照射する光照射手
    段と、該斜め照射した光と前記試料とを相対変位させる
    ことで前記斜め照射した光によって前記第1および第2
    の表面を走査する走査手段と、前記光照射手段によって
    照射された第1の表面からの光と第1の表面を通過した
    光によって照射された第2の表面からの光をそれぞれ受
    光することによってそれぞれの面の一部を検査する検査
    手段と、第1の表面の前記一部を検査する時間帯を第2
    の表面と側壁の境界部に光が入射する時点と重ならない
    ように設定する検査制御手段と、前記検査手段によって
    検査された試料を露光する露光手段とを有し、該露光手
    段の露光によって試料上のパターンが被転写体上に転写
    されることを特徴とする露光装置。
  12. 【請求項12】前記露光手段は前記検査手段によって検
    査された後に露光位置まで移動された試料を露光するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第11項記載の露光装置。
  13. 【請求項13】側壁で結合される略平行な第1の表面と
    第2の表面を有する試料の各表面の状態を検査する方法
    で、試料に第1の表面側から光を斜め照射し、該斜め照
    射した光と前記試料とを相対変位させることで前記斜め
    照射した光によって前記第1および第2の表面を走査
    し、前記光照射された第1の表面からの光と第1の表面
    を通過した光によって照射された第2の表面からの光を
    それぞれ受光することによってそれぞれの面の一部を検
    査し、試料を180゜回転させ、180゜回転させた試料の光
    照射された第1の表面からの光と第1の表面を通過した
    光によって照射された第2の表面からの光をそれぞれ受
    光することによって第1及び第2の表面のそれぞれ前記
    回転前に検査した部分と異なる部分を検査し、この時第
    1の表面の前記回転前に検査した部分と前記回転後に検
    査した部分をそれぞれ検査する時間帯は第2の表面と側
    壁の境界部に光が入射する時点と重ならないように設定
    されていることを特徴とする表面状態検査方法。
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