JP3524756B2 - 透明体の検査方法、検査装置、および検査システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩ、超ＬＳＩ
などの半導体装置あるいは液晶表示板を製造する際のゴ
ミよけとして使用されるペリクル膜、半導体用石英基
板、石英製露光原版（フォトマスク）等の透明体の表面
あるいは透明体内部を検査する検査方法、検査装置およ
び検査システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体装置ある
いは液晶表示板などの製造においては、半導体ウエーハ
あるいは液晶用原版に光を照射して回路パターンを作成
するが、この場合に用いる露光原版にゴミが付着してい
ると、このゴミが光を吸収したり、光を曲げてしまうた
め、転写したパターンが変形したり、エッジががさつい
たものとなるほか、白地が黒く汚れたりして、寸法、品
質、外観などが損なわれ、半導体装置や液晶表示板など
の性能や製造歩留りの低下を来すという問題があった。
このため、これらの作業は通常クリーンルームで行われ
ているが、このクリーンルーム内部でも露光原版を完全
には清浄に保つことが難しいので、露光原版の表面にゴ
ミよけのため、露光用の光をよく透過させるペリクル膜
を粘着する方式が行われている。

【０００３】このようなペリクルを用いれば、ゴミは露
光原版の表面上には直接付着せず、ペリクル膜上に付着
するため、リソグラフィー時に焦点を露光原版の結像面
にあるパターン上に合わせておけば、ペリクル膜上のゴ
ミは転写には無関係となる。このペリクル膜は、通常光
を良く透過するニトロセルロース、酢酸セルロース、変
性ポリビニルアルコール、フッ素系ポリマーなどからな
る透明なペリクル膜を、アルミニウム合金、ステンレ
ス、ポリエチレンなどからなる枠の上部にペリクル膜の
良溶媒を塗布し、風乾して接着するか、アクリル樹脂や
エポキシ樹脂などの接着剤で接着し、さらに枠の下側に
は露光原版に装着すための、ポリブテン樹脂、ポリ酢酸
ビニル樹脂、アクリル樹脂などからなる粘着層、および
粘着層の保護を目的とした離型層で構成されている。

【０００４】そして、このペリクルについてはその利用
目的から、当然ペリクル膜の内外表面やペリクル膜の内
部に異物などが存在してはならないので、厳密な検査が
行われている。

【０００５】また、そもそも半導体用石英基板や回路パ
ターンを描いた石英製露光原版自体には、ペリクル膜と
同様に、あるいはそれ以上に透明性と欠陥のないものが
要求されるために、その透明体の表面あるいは透明体の
内部に存在する異物などの検査が厳重に実施されてい
る。

【０００６】このような透明体の表面あるいは内部の検
査方法としては、例えば、従来のペリクル膜の検査方法
は、図５示したように、ペリクル膜Ａを貼り付けた枠
を、ハンドリング用治具に取り付け、その治具を手で持
ち、検査用の暗室に入り、集光ランプＢでスポットライ
トをペリクル膜Ａの表面に当て、膜に付着している異
物、膜の中にある異物や欠陥、膜にしわや傷などがない
かを目視で検査していた。

【０００７】しかし、この方法では、ペリクル膜の表面
やペリクル枠で反射した集光ランプのスポットライトが
作業者の目に当たるため、眩しくて目に負担がかかり、
目自体の健康にも悪く、長時間の検査が続けられず、作
業能率が低下するとともに、異物の見落としなどが発生
し、検出精度が低下する恐れがある。また、同様の現象
は、このようなペリクルに限られるものではなく、石英
基板や露光原版の検査でも起こっており、その解決が待
たれていた。

【０００８】一方、目視によらない透明体の検査方法と
しては、レーザー光を照射し透明体表面あるいは内部に
存在する異物等からの散乱光をホトマルチプライヤーに
より検出する方法、または顕微鏡を備えた電荷結合素子
カメラ（以下、ＣＣＤ(Charge Coupled Device) カメラ
とする場合がある。）により拡大された異物そのものを
検出する方法などが行われていた。

【０００９】さらに、ＣＣＤカメラを使用した透明体の
欠陥検査方法（特開平４−３４４４４７号公報）等も提
案されている。この方法は、３方向から光を、同時に透
明体に照射し、傷、汚れといった欠陥からの散乱光をＣ
ＣＤカメラにて検出する方法である。

【００１０】しかしながら、第１の方法では、測定の再
現性は極めて高いが、例えばペリクルフレーム近傍（数
ｍｍ巾）部分については、フレームによるレーザー光の
干渉、レーザー光の強度分布（一般にガウス分布）によ
る分布の裾野部分のフレームによる散乱、レーザー光の
回折効果等により測定が不可能であるという問題点があ
る。また、第２の方法、すなわち顕微鏡を備えたＣＣＤ
カメラによる方法では、小さな粒子径の異物を検出する
ためには、顕微鏡の倍率を上げる必要があり、したがっ
て検査に膨大な時間を要するため実用性に乏しいという
問題点がある。

【００１１】さらに、第３の方法、すなわち特開平４−
３４４４４７号公報に記載された方法では、傷、汚れと
いった２次元的な被検査物の検査には好適であるが、３
次元的な被検査物、例えば異物等を検査する場合は、光
の散乱形態が２次元的な被検査物とは著しく異なるため
うまく検査できないという問題点がある。さらには、透
明体がペリクルの場合、周辺部にフレームを備えている
ことから、この方法のように３方向から光を、同時に透
明体に照射して検査を行う方法では、周辺部近傍のペリ
クル膜の検査を行うことができず、ペリクルの検査には
適さないという問題点もある。このため、これらの方法
を行うための装置においても同様の問題点を有すること
になる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点に鑑みなされたもので、作業者の目視検査による
目の負担を軽減し、かつ、合否判定が精度よく、簡単に
できるような効率的な透明体の検査方法を提供すること
を目的とする。また、本発明は、目視によらずかつ反射
光を用いた検査ではなく、さらに上述した従来の検査装
置が有する問題点の無い透明体の検査装置および検査シ
ステムを提供することをも目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するためになされたもので、本発明に記載した発明は、
透明体に光を照射して、該透明体の表面あるいは透明体
内部の検査を行う方法において、該透明体に対して光源
の反対側から透過光を観察することによって、該透明体
の検査を行うことを特徴とする透明体の検査方法であ
る。

【００１４】このように、透明体を透過してくる透過光
を観察するようにすれば、透明体表面の反射光を観察す
る場合のような眩しさがないので、目への負担がなく、
異物などの被検出物を見落とすこともなく、しかも検出
精度に優れ、検査能率も高くなる。

【００１５】そして、観察方法を、目視検査とし、検査
が、前記透明体の表面あるいは透明体中に存在する異物
を検出することとした。このように、本発明は、特に目
視検査によって、透明体の表面あるいは透明体内部に存
在する異物などの検出を行う場合に、作業者が眩しくな
いので有効であり、しかも、例えば、Ｈｅレーザー異物
検査機等の機械検出よりも精度の高い検出が容易に可能
である。

【００１６】さらに、本発明の検査方法の検査対象を、
透明体である、ペリクル膜とすることができる。このよ
うに、本発明の検査方法の対象を、特に高い透明性とサ
ブミクロン以下の極小の異物などを排除する必要のある
ペリクル膜とすることによって、その有効性が発揮され
る。

【００１７】そして、本発明に記載した発明は、透明体
を検査位置まで移動し、固定する透明体移動手段と、こ
の透明体移動手段により検査位置で固定された透明体に
対しその一表面側に配置された光源から光を照射する光
照射手段と、上記透明体の反対表面側に位置し、上記透
明体を透過した上記光源からの光を検出する検出器を有
する検出手段とを具備することを特徴とする透明体の検
査装置である。このような検査装置を用いることによ
り、目視以外の手段により透明体の異物を検査する場合
に、短時間で多数の透明体を精度良く検査することが可
能となる。

【００１８】この場合、検出器はＣＣＤカメラとするこ
とが好ましい。検出器をＣＣＤカメラとすることによ
り、例えばペリクルの異物を検査する場合、ペリクルフ
レーム直近を目視による検査と同様に検査することがで
きるからである。

【００１９】さらに、検出器として使用するＣＣＤカメ
ラとしては、デジタルＣＣＤカメラが好ましく、特に、
量子効率１０％以上、フルウエルキャパシティ３０００
０エレクトロン以上、階調数２５６以上のデジタル電荷
結合素子カメラを用いることが好ましい。これは、感度
を示す量子効率、ダイナミックレンジを示すフルウエル
キャパシティ、および光量差の分解能を示す階調数が上
記範囲のデジタル電荷結合素子カメラは、検出器として
バランスが優れており、検出効率が良いからである。こ
のようなデジタル電荷結合素子カメラとしては、デジタ
ル冷却ＣＣＤカメラ、デジタルＣＣＤラインセンサカメ
ラなどがその例として挙げられる。

【００２０】さらにこの場合、検出器の位置は、光照射
手段の光源からの光線束に直接照射されない位置に配置
されることが好ましい。このように配置されることによ
り、例えば検出器にＣＣＤカメラを用いた場合、ＣＣＤ
カメラの電荷が飽和することなく、精度よく異物の検査
を行うことができる。

【００２１】なお、この場合当然のことではあるが、光
照射手段の光源からの光線束が透明体を照射する位置、
すなわち検査部位は、検出器の検出範囲内にある必要が
ある。検査部位が検出範囲内になければ異物を検出する
ことができず、検査装置としての機能を果たし得ないた
めである。

【００２２】上記検出器が検出するのは、検査対象であ
る透明体を透過した光であって、前記透明体の表面ある
いは内部に存在する異物により散乱された光である。本
発明による異物の検出は、光源からの光が透明体を透過
する際に透明体表面もしくは内部に存在する異物を照射
し、この異物により散乱した光を検出器により検出する
ことにより行われる。

【００２３】また、上述の場合と同様に、本発明の検査
装置の検査対象である透明体を、ペリクル膜とすること
ができる。さらに、前記光源が、輝度５０００ルクス以
上の高輝度ハロゲンランプであることが好ましい。高輝
度ハロゲンランプを光源に用いることにより、広い範囲
を照射することができ、かつ高く均一な照度を得ること
ができるため、レーザー光に比べて効率よく透明体を検
査することができるからである。

【００２４】そして、本発明に記載した発明は、 (a) 前記検査装置からなる検査装置部、 (b) 前記検査装置部の透明体移動手段、光照射手段、お
よび検出手段の位置を制御する制御部、 (c) 前記検出手段で検出された光を画像処理する画像処
理部、 (d) 前記透明体移動手段、前記光照射手段、および前記
検出手段の各手段の位置の制御に関する情報を前記制御
部に提供し、かつ画像処理部で処理された結果を解析す
る解析部、および (e) 解析部で解析された結果を表示する検査結果表示
部、を具備することを特徴とする透明体の検査システム
である。

【００２５】このような検査システムとすることによ
り、検査装置部の検出器で検出された光が画像処理部で
画像処理され、解析部で解析されることにより、透明体
のどの位置にどのようなサイズの異物がどれだけあるか
を検査結果表示部にマップとして表示することが可能と
なり、この透明体が使用可能であるか否か、異物の除去
が必要であるか否か、どの位置の異物を除去すべきか等
の判断を容易にすることができる。

【００２６】さらにこの場合、上記と同様の理由から、
検査装置部の検出器は、ＣＣＤカメラであることが好ま
しく、さらに検出器として使用するＣＣＤカメラとして
は、デジタルＣＣＤカメラが好ましく、特に量子効率１
０％以上、フルウエルキャパシティ３００００エレクト
ロン以上、階調数２５６以上のデジタル電荷結合素子カ
メラを用いることが好ましい。

【００２７】さらにまた、上記検査装置部の検出器は、
検査装置部の光源からの光線束が直接照射されない位置
に配置されることが好ましい。上述の場合と同様の理由
により、検出手段における検出の精度が向上するためで
ある。なお、この場合も同様に、光源からの光が透明体
を照射する位置は、検出手段の検出範囲内に配置される
ことが前提である。

【００２８】

【発明の実施の形態】まず、本発明の透明体の検査方法
につき詳述するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。本発明者らは、従来のペリクル膜から反射して
くる反射光を観察して被検出物を検査する方法では、作
業者の負担が大きく、検出限界にも限度があり、検査能
率も高いものではなかったが、これを改良するには、ペ
リクル膜を透過してくる透過光を目視により観察すれ
ば、透明体の表面あるいは内部に存在する異物などを容
易に、即座に、高精度で検出できることを見出し、本発
明を完成させたものである。

【００２９】本発明の検査方法を図１に基づいて、ペリ
クル膜を検査する例について説明する。図１に示したよ
うに、暗室内部に設置したスタンドＥ上の集光ランプＢ
から発せられたスポットライト光路Ｃに対して、ペリク
ル膜Ａを枠に貼り付けたペリクルを垂直方向にかざし
て、ペリクル膜を透過してきた透過光を、透過光の光路
外の位置から目視Ｄで観察すれば、反射光と異なり、光
路外から観察できるので眩しくなく、膜表面或は膜の内
部に存在する極小の異物などを容易に、短時間に検出す
ることができるようになった。

【００３０】従来の検査方法では、図５に示したよう
に、ペリクル膜ＡにスポットライトＣを当て、その反射
光を観察して膜表面或は膜の内部に存在する異物を検出
していたが、この方法では作業者が光の反射する側に居
るので、膜やペリクル枠で反射した光は、直接作業者の
目に当たってしまい、作業者は眩しくて極小の異物を確
認するのが困難であり、その時点で目に残像が残るた
め、検査能率が悪く、１枚の検査に３〜４分間もかかっ
ていた。また、作業者間に検査精度のバラツキが生じる
原因ともなっていた。

【００３１】そして、本発明の検査方法では、直接光線
が目に当たることがなく、眩しくないので、目の負担が
減り、従来の方法よりも集光ランプの照度を強くするこ
とができるため、より一層極小異物を発見し易くなり、
１枚の検査時間が約１分半と従来の約半分の時間で済む
ようになり、検査能率が大幅に向上した。

【００３２】また、透明体の表面或は内部に存在する異
物によって前方に散乱される散乱光を異物からの散乱光
として利用できるために、特にサブミクロンの異物に関
して、従来の反射光（後方散乱光）を利用する方法より
も、本質的に小さな０．１〜０．２μｍ程度の異物を容
易に発見できることを見出した。これにより、従来は約
０．３μｍが検出限界とされていたが、それよりも小さ
い異物を見つけることができ、検出限界が０．２μｍま
で向上し、ペリクル膜の品質向上に極めて有効な検査方
法であることが判った。

【００３３】本発明の検査方法の光源については、特に
波長を限定するものではないが、目視による観察を主と
しているから、当然のことながら可視光線を中心とする
光源を使用することが好ましい。具体的には、高輝度ハ
ロゲンランプ、キセノンランプなどが挙げられ、また、
検査照度は特に制限はないが、５〜１００万ルクス程度
であればよい。

【００３４】本発明の検査方法の受光器については、透
明体の表面や内部に存在する異物からの散乱光を受光で
きるものであれば、特に限定するものではないが、検出
精度が高く、合否判定能力の高い作業者の目視が最も重
視される。作業者は透過光を観察するため、眩しくな
く、長時間の連続作業も行え、上記したように検出精度
も高くなった。

【００３５】目視以外の受光器は、用いる光源あるいは
被検出物の種類や検出精度によって、適宜、受光素子を
選択すればよく、検査の自動化も可能である。このよう
な目視以外の受光器としては、可視光線ではＣｄＳ素
子、ＣＣＤなどが使用され、好ましくはデジタルＣＣＤ
であり、特に好ましくは量子効率１０％以上、フルウエ
ルキャパシティ３００００エレクトロン以上、階調数２
５６以上のデジタル電荷結合素子カメラである。このよ
うなデジタル電荷結合素子カメラとしては、例えば、デ
ジタル冷却ＣＣＤカメラ、デジタルＣＣＤラインセンサ
カメラ等を挙げることができる。

【００３６】この目視あるいはその他の受光器の位置
は、透過光線の光路から外れた位置であれば、どのよう
な位置であっても構わないが、好ましくは、透過光線の
光路を中心とする光の進行方向に対して０°＜θ≦９０
°の角度の円錐内部とするのが異物を検出し易い。

【００３７】次に、本発明の透明体の検査装置および検
査システムについて説明するが、本発明はこれらに限定
されるものではないことは、上記本発明の検査方法の場
合と同様である。例えば、以下の例では検査対象である
透明体をペリクルとしているが、これはあくまで例示で
あり、これに限定されるものではない。

【００３８】本発明者らは、従来の機械的検査で生じる
種々の問題点、例えばレーザー光をペリクルに照射し、
異物からの散乱光をフォトマルチプライヤで検出する場
合は、レーザー光の干渉、回折等によりペリクルフレー
ム直近部分の測定が不可能である等の問題点を解決すべ
く研究を重ねた結果、本発明を完成させるに至ったもの
である。

【００３９】まず、本発明の検査装置を、図２に基づい
て説明する。図２に示す検査装置１は、被検査物である
ペリクル２を検査装置１内に移動し、検査される位置で
固定する透明体移動手段３と、この透明体移動手段３に
より検査される位置で固定されたペリクル２に対してそ
の一表面側（図２では下側）に位置する光照射手段４
と、ペリクル２の反対表面側に位置する検出手段５とか
ら構成される。

【００４０】上記透明体移動手段３は、不図示のペリク
ルを保持する透明体保持部と、保持されたペリクルを移
動させる移動用ロボット６とからなる。この移動用ロボ
ット６は、検査装置１内にペリクル２を移動させ、検査
装置１内の光照射手段４と検出手段５との間の所定の検
査位置までペリクル２を移動させ、その位置でペリクル
２を固定できる機能を有するものであれば一般に用いら
れているものとすればよく、特に限定されるものではな
い。また、保持部もペリクル（透明体）を移動用ロボッ
ト６に保持させる機能を有するものであればいかなるも
のであってもよい。本実施形態では、保持部でペリクル
フレーム１８を保持し、移動用ロボット６でペリクル２
を水平動自在にできるようにしている。

【００４１】上記光照射手段４は、この光照射手段４を
検査装置１内に固定する固定盤７と、この固定盤７に立
設された光源支持棒８と、この光源支持棒８の上端部に
取り付けられた光源支持アーム９と、この光源支持アー
ム９の一端に取り付けられた光源１０とからなる。

【００４２】光源支持棒８は固定盤７に自軸を中心に回
動自在となるように取り付けられており、光源支持アー
ム９は光源支持アーム９の軸方向に摺動自在でかつ上下
方向に回動自在となるように光源支持棒８に取り付けら
れている。また、光源１０も上下方向および左右方向の
両方向に回動自在で、ペリクル２側のあらゆる方向に光
線束１１を照射できるように光源支持アーム９に取り付
けられている。したがって、光源１０は、ペリクル２の
一表面側の位置であってペリクル２を検査する上で必要
なあらゆる位置に移動することが可能であり、かつ検査
する上で必要なあらゆる角度に光線束１１を照射するこ
とができる。ここで光線束とは、光源から直線的に照射
され、途中で散乱等していない光線の束のことである。

【００４３】本発明において、光源１０としては後述す
る検出手段の検出器に検出可能な光を照射しうるもので
あれば特に限定されず、例えばハロゲンランプ、キセノ
ンランプ等を挙げることができる。なかでも、比較的広
範囲にわたって光線束を照射することが可能で、かつ高
く均一な照度を得ることができ、レーザ−光と比べて効
率のよい高輝度ハロゲンランプが好ましく、特に、検査
する上で必要な照度は５０００ルクス以上であることか
ら、輝度が５０００ルクス以上の高輝度ハロゲンランプ
が好ましい。さらに、検査時間の短縮化、検査精度の向
上等の点から、照度は１万〜１００万ルクスであること
が好ましい。したがって、本発明においては、このよう
な照度が得られる光源が特に好ましい。

【００４４】なお、本発明において光照射手段４は、上
述した例に限られるものでなく、光源１０を、検査する
上で必要な位置に配置でき、かつ検査する上で必要な方
向に光線束１１を照射できる機構を有するものであれば
いかなるものであってもよい。例えば、固定盤７が動く
ことにより光源１０を移動させる機構となっていてもよ
い。

【００４５】次に、検出手段５は、この検出手段５を固
定する固定部１２と、この固定部１２に立設された検出
器支持棒１３と、この検出器支持棒１３にその一端が取
り付けられた検出器支持アーム１４と、この検出器支持
アーム１４に取り付けられた検出器１５とからなる。

【００４６】検出器支持棒１３は、固定部１２に図２に
おいて図面に垂直方向、すなわち手前側から奥手側方向
に摺動自在に取り付けられている。検出器支持アーム１
４は、検出器支持棒１３の軸方向に摺動自在となるよう
に検出器支持棒１３に取り付けられており、検出器１５
は、検出器支持アーム１４の軸方向に摺動自在となるよ
うに検出器支持アーム１４に取り付けられており、かつ
検出器１５の検出範囲１６がペリクル２側のあらゆる方
向に向くように上下方向及び左右方向に回動自在に取り
付けられている。したがって、検出器１５は、光源１０
から照射されペリクル２内の異物からの散乱光を検出す
るのに必要ないかなる位置に移動することも可能であ
り、その位置で検出器１５の検出範囲１６を異物からの
散乱光を検出するのに必要な方向に向けることができ
る。

【００４７】本発明において検出器１５は、用いる光源
あるいは被検出物の種類や検出精度によって適宜選択す
ればよいが、ペリクルフレームの直近部分をも検査で
き、かつその後のデータ処理が容易なＣＣＤカメラが好
ましく、特にデジタルＣＣＤカメラが好ましい。このよ
うなデジタルＣＣＤカメラの中でも、特に量子効率１０
％以上、フルウエルキャパシティ３００００エレクトロ
ン以上、階調数２５６以上のデジタル電荷結合素子カメ
ラを用いることが好ましい。

【００４８】これは、感度を示す量子効率、ダイナミッ
クレンジを示すフルウエルキャパシティ、および光量差
の分解能（ＡＤユニット＝フルウエルキャパシティ／階
調数）を示す階調数が上記範囲のデジタル電荷結合素子
カメラは、検出器としてバランスが優れており、検出効
率が良いからである。このようなデジタルＣＣＤカメラ
の具体例としては、デジタル冷却ＣＣＤカメラ（例え
ば、Ｃ４８８０−１６（浜松ホトニクス社製、商品
名））、デジタルＣＣＤラインセンサカメラ（例えば、
テクノス３０００Ｈ（テクノス社製、商品名））などが
挙げられる。

【００４９】なお、本発明において、検出手段５は、上
述した例に限られるものではなく、検出器１５を検出に
必要な位置に移動でき、検出器１５の検出範囲１６を異
物からの散乱光を検出するのに必要な方向に向けること
が可能な機構を有するものであればいかなるものであっ
てもよい。例えば、固定部１２が移動して検出器１５を
検査に必要な位置に移動させる機構であってもよいし、
検出器支持棒１３が自軸を中心として回動することによ
り検出器１５を移動させる機構となっていてもよい。

【００５０】次に、本発明の検査装置を用いたペリクル
の検査について、図２を用いて説明する。まず、検査対
象であるペリクル２を透明体移動手段３の保持部により
移動用ロボット６に保持させる。ペリクル２は、移動用
ロボット６により検査装置１内の所定の検査位置に移動
され、固定される。光源１０は、光源支持棒８および光
源支持アーム９の働きにより所定の位置に移動され、次
いで光源１０からの光線束１１がペリクル２のペリクル
膜１７上の検査される部位を照射するように光源１０を
回動させる。

【００５１】次いで、検出器１５は、検出器支持棒１３
の固定部１２上の摺動、検出器支持アーム１４の検出器
支持棒１３上の摺動、さらには検出器１５の検出器支持
アーム１４上の摺動により、光源１０の光線束１１から
ややはずれた位置（光源１０からの光線束に直接照射さ
れない位置）に配置され、さらに上記ペリクル膜１７上
の検査される部位を、検出器１５の検出範囲１６内に入
るように検出器１５を回動させる。このように配置して
検出することにより、光源１０の光線束１１に検出器１
５が直接照射されることがなく、したがって例えば検出
器１５がＣＣＤカメラであった場合でも、電荷の飽和が
おこらずに精度良くペリクル膜１７の内部もしくは表面
上の異物による散乱光を検出することができる。

【００５２】また、図３に示すようにペリクルフレーム
１８の直近を検査するために、光源１０からの光線束１
１がペリクルフレーム１８と交差する場合は、光源１
０、ペリクル膜１７上の検査位置（光線束１１がペリク
ル膜１７を照射する位置）および検出器１５がほぼ直線
となるような位置に検出器１５を配置する。ただし、こ
の場合検出器１５は、光線束１１がペリクルフレーム１
８によりさえぎられ、光線束１１が検出器１５を直接照
射しない位置に配置される。次いで、ペリクル膜１７上
の検査位置を検出器１５の検査範囲１６内に入るように
検出器１５を回動させる。

【００５３】このようにして検出することにより、光源
１０からの光線束１１がペリクルフレーム１８に当たっ
ても、その反射光等により検出器１５の精度が低下する
（例えば、検出器１５がＣＣＤカメラであった場合は電
荷の飽和）ことなく異物を検出することができる。ま
た、ペリクルフレーム１８を照射して散乱した光は、ペ
リクル膜１７の内部もしくは表面上の異物を照射して散
乱した光に対してコントラストが大きくとれることか
ら、異物の検出に際して大きな問題とはならない。

【００５４】最後に、本発明の透明体の検査システムに
ついて図４を用いて説明する。図４中２０は、上述した
本発明の検査装置を有する検査装置部である。この検査
装置部２０の透明体移動手段３、光照射手段４および検
出手段５は、制御部３０により制御されている。検査装
置部２０の検出器１５により検出されたペリクル２の異
物からの散乱光は、画像処理部４０にて画像処理され、
その散乱光の強度が記録される。さらに、各手段間の相
対的な位置関係からペリクル２上のどの位置に異物が存
在するかが特定される。

【００５５】なお、この例においては検出器１５がＣＣ
Ｄカメラであるため、ＣＣＤカメラコントローラー部４
１が設けられており、このＣＣＤカメラコントローラー
部４１によりＣＣＤカメラ（検出器１５）が制御されて
いる。

【００５６】画像処理された結果は、解析部５０に送ら
れ解析される。また、この解析部５０には、透明体移動
手段３、光照射手段４および検出手段５の検査に際して
の最適な位置関係についての情報が集積されている。検
査を開始する際には、この解析部５０がまず集積された
情報に基づいて計算を行い、上記各手段が検査に際して
最適な位置関係をとるように解析部５０から制御部３０
に情報が提供され、制御部３０により各手段の位置関係
が最適となるように制御される。

【００５７】解析部５０により解析された結果は、例え
ばペリクル２のどの位置にどの程度の大きさの異物があ
るといった情報として検査結果表示部６０に例えばマッ
プとして表示される。

【００５８】上記制御部３０、画像処理部４０、解析部
５０、および検査結果表示部６０は、通常それぞれコン
ピューターにより構成されるものであり、この場合解析
部５０はホストコンピューターとして働くことになる。

【００５９】

【実施例】以下、本発明の検査方法の実施例と比較例を
示す。 （実施例）先ず、クリーンルーム（クラス：１〜１０程
度）内部に、外光を完全に遮断できる暗室を設けた。暗
室内部もクリーンルームと同様のクリーン度が得られる
ように設備した。暗室は、検査に必要なスペースとし
て、検査に使用する光源からの光が検査自体を妨害しな
い程度の広さとした。検査用光源には、スポット式の高
輝度ハロゲンランプＹＰ１５０−１（山田光学（株）製
商品名）を用意し、検査台上に設置し、照度を５０万ル
クスに設定した。検査対象の透明体として、半導体リソ
グラフィ用ペリクルを用意し、このペリクル膜を、点灯
したランプの光路内部に、光路に対して垂直に置き、光
線が透過してきた側からペリクル膜面を目視で観察し、
異物を検査した。１８個の試料について検査した結果を
表１に示す。

【００６０】（比較例１）従来の検査方法で検査した。
ペリクルを光路内部に置き、光線が反射してきた側（光
源側）からペリクル膜面を目視で観察し、異物を検査し
た。実施例で検査した１８個の試料について検査した結
果を表１に併記した。

【００６１】（比較例２）目視検査を行ったペリクル
を、Ｈｅ−Ｎｅレーザー異物検査装置により、異物の反
射光を受光器にて検知し、異物のサイズと個数を求め、
その結果を表１に併記した。

【００６２】

【表１】

【００６３】以上のように検査方法を比較した結果、従
来の反射光を使用した検査方法では、０．３μｍが検出
限界であるのに対して、本発明の透過光による検査方法
では、０．３μｍ以下の異物サイズも検出可能であるこ
とが判明した。

【００６４】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【００６５】例えば、上記説明では透明体をペリクル膜
とし、被検査物を異物として説明したが、本発明はこれ
らに限定されるものではなく、透明体としては、例え
ば、半導体用石英基板、半導体回路パターン露光原版、
光学レンズ、光学セルなどを挙げることができ、被検査
物としては、透明体の表面あるいは内部に存在する傷、
欠陥、気泡、凸部、凹部、歪み、その他の光学的に検出
される物などであれば、本発明はこれらのいずれに対し
ても高精度の検出能力を有している。

【００６６】

【発明の効果】本発明の透明体の検査方法によれば、透
明体の表面あるいは内部に存在する異物などを検出する
のに、透明体を透過してきた透過光を透過してきた側か
ら目視観察することで、作業者にとっては眩しくないの
で極小異物の発見が容易になり、高精度の検出、検査時
間の短縮が可能となり、目の負担も軽減され、検査能率
が大幅に向上した。さらに本発明の透明体の検査装置お
よび検査システムによれば、透明体の表面あるいは内部
に存在する異物などを反射光を用いずに検出することが
できるので、異物の見落とし等なく多数の透明体を検査
することができる。したがって、本発明を用いることに
より、多数の透明体の異物に関する検査を高精度で行う
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の検査方法を示す説明図である。

【図２】本発明の検査装置を示す概略構成図である。

【図３】本発明の検査装置の使用例を示す概略構成図で
ある。

【図４】本発明の検査システムを示す概略構成図であ
る。

【図５】従来の検査方法を示す説明図である。

【符号の説明】

Ａ…ペリクル膜（透明体）、 Ｂ…集光ランプ（光
源）、Ｃ…スポットライト光路、 Ｄ…目、 Ｅ…スタ
ンド、１…検査装置、 ２…ペリクル（透明体）、 ３
…透明体移動手段、４…光照射手段、 ５…検出手段、
６…移動用ロボット、 ７…固定盤、８…光源支持
棒、 ９…光源支持アーム、 １０…光源、 １１…光
線束、１２…固定部、 １３…検出器支持棒、 １４…
検出器支持アーム、１５…検出器、 １６…検出範囲、
１７…ペリクル膜、１８…ペリクルフレーム、 ２０
…検査装置部、 ３０…制御部、４０…画像処理部、
４１…ＣＣＤカメラコントローラー部、５０…解析部、
６０…検査結果表示部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−16945（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−52696（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958 G03F 1/00 - 1/16

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ペリクル膜に光を照射して、該ペリクル
   膜の表面あるいはペリクル膜内部の検査を行う方法にお
   いて、該ペリクル膜に対して光源の反対側から透過光を
   観察するとともに、ペリクルフレームの直近を検査する
   ために、光源、ペリクル膜上の検査位置、検出器が直線
   となるような位置で、かつ光線束がペリクルフレームに
   よりさえぎられ、光線束が直接照射しない位置に検出器
   を配置して、該ペリクル膜の検査を行うことを特徴とす
   るペリクル膜の検査方法。
2. 【請求項２】 検査が、前記ペリクル膜表面あるいはペ
   リクル膜内部に存在する異物を検出することであること
   を特徴とする請求項１に記載のペリクル膜の検査方法。
3. 【請求項３】 ペリクル膜を検査位置まで移動し、固定
   するペリクル膜移動手段と、このペリクル膜移動手段に
   より検査位置で固定されたペリクル膜に対しその一表面
   側に配置された光源から、検査する位置に移動すること
   が可能であり、かつ検査する角度に光を照射することが
   できる光照射手段と、前記ペリクル膜の反対表面側に位
   置し、前記ペリクル膜を透過した前記光源からの光を検
   出する位置に移動でき、検出する方向に向けることが可
   能な検出器を有する検出手段とを具備することを特徴と
   するペリクル膜の検査装置。
4. 【請求項４】 前記検出器が、電荷結合素子カメラであ
   ることを特徴とする請求項３記載のペリクル膜の検査装
   置。
5. 【請求項５】 前記電荷結合素子カメラが、量子効率１
   ０％以上、フルウエルキャパシティ３００００エレクト
   ロン以上、階調数２５６以上のデジタル電荷結合素子カ
   メラであることを特徴とする請求項４記載のペリクル膜
   の検査装置。
6. 【請求項６】 前記検出器は、前記光源からの光線束に
   直接照射されない位置に配置されることを特徴とする請
   求項３から請求項５までのいずれか一項に記載のペリク
   ル膜の検査装置。
7. 【請求項７】 前記検出器は、前記ペリクル膜を透過し
   た光であって、前記ペリクル膜の表面あるいは内部に存
   在する異物により散乱された光を検出することを特徴と
   する請求項３から請求項６までのいずれか一項に記載の
   ペリクル膜の検査装置。
8. 【請求項８】 前記光源が、輝度５０００ルクス以上の
   高輝度ハロゲンランプである請求項３から請求項７まで
   のいずれか一項に記載のペリクル膜の検査装置。
9. 【請求項９】 (a) 請求項３から請求項８までのいずれ
   か一項に記載の検査装置からなる検査装置部、 (b) 前記検査装置部のペリクル膜移動手段、光照射手
   段、および検出手段の位置を制御する制御部、 (c) 前記検出手段で検出された光を画像処理する画像処
   理部、 (d) 前記ペリクル膜移動手段、前記光照射手段、および
   前記検出手段の各手段の位置の制御に関する情報を前記
   制御部に提供し、かつ画像処理部で処理された結果を解
   析する解析部、および (e) 解析部で解析された結果を表示する検査結果表示
   部、 を具備することを特徴とするペリクル膜の検査システ
   ム。
10. 【請求項１０】 前記検出手段の検出器が、電荷結合素
    子カメラであることを特徴とする請求項９記載のペリク
    ル膜の検査システム。
11. 【請求項１１】 前記電荷結合素子カメラが、量子効率
    １０％以上、フルウエルキャパシティ３００００エレク
    トロン以上、階調数２５６以上のデジタル電荷結合素子
    カメラであることを特徴とする請求項１０記載のペリク
    ル膜の検査システム。
12. 【請求項１２】 前記解析部からの情報に基づき前記制
    御部が、前記ペリクル膜移動手段、前記光照射手段、お
    よび前記検出手段の位置関係を制御して、前記検出手段
    の検出器の位置を、前記光照射手段の光源からの光線束
    が直接照射しない位置に配置することを特徴とする請求
    項９から請求項１１までのいずれか一項に記載のペリク
    ル膜の検査システム。