JP7422458B2 - 異物検査装置、異物検査方法、処理装置および物品製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、異物検査装置、異物検査方法、処理装置および物品製造方法に関する。
半導体デバイスやＭＥＭＳなど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成形装置を利用して製造されうる。このような成形装置において、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する。
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。
このように、基板の上の異物を検査する異物検査装置は、基板上に斜入射でレーザー光を照射し、異物に照射された散乱光を受光器で受光することで異物の有無を検出する方式が一般的である。散乱光を検出する方式では、基板上のマークやパターンなどの構造による散乱光と異物による散乱光を区別して、異物による散乱光のみを検出することが要求される。これは、マークやパターンなどの構造を異物として誤検出してしまうためである。
そのため、特許文献１には、基板上で発生した散乱光を、偏光素子を用いてＰ偏光とＳ偏光に分離し、各偏光成分を異なる検出器で受光する機構を備え、各偏光成分の強度を比較することで、異物とパターンを区別する異物検査方法が記載されている。特許文献２には、基板構造は周期的であることから、散乱光が検出光学系の瞳面において規則的な分布となることに基づいて、基板構造からの散乱光と区別して異物の散乱光を検出する異物検査装置が記載されている。
しかし、特許文献１の異物検査方法では、散乱光をＰ偏光とＳ偏光に分岐する偏光素子や複数の検出器を構成する必要があり、コストや配置スペースが増大する恐れがある。また、Ｐ偏光とＳ偏光の強度を比較するため、複数の検出器の同期演算処理を行うために複雑な制御系を構成する必要がある。さらに、特許文献２の異物検査装置は、基板上の構造には非周期的なものも存在するため、それらからの散乱光は異物の散乱光と区別できない恐れがあった。
そこで、本発明は、複雑な検出器や制御系を構成することなく、基板上のマークやパターンなどの構造による散乱光と異物の散乱光を区別して、異物を検出する異物検査装置を提供することを目的とする。
本発明の異物検査装置は、基板の上の異物を検出する異物検査装置であって、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投光される光の光量を変えずに、前記投光器によって投光される光の基板の表面における領域を第１領域と前記第１領域よりも狭い第２領域に変更する変更機構と、前記第１領域で前記基板の表面に光を投光した場合に前記受光器によって受光した第１光量と、前記第２領域で前記基板の表面に光を投光した場合に前記受光器によって受光した第２光量とに基づいて異物の検出を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記基板の表面の同じ場所からの前記第１光量と前記第２光量とを比較し、前記第２光量が前記第１光量よりも大きい場合に前記基板の上の異物が存在すると判断することを特徴とする。
本発明によれば、複雑な検出器や制御系を構成することなく、基板上のマークやパターンなどの構造による散乱光と異物の散乱光を区別して、異物を検出する異物検査装置を提供することができる。
以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
（第１実施形態）
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、鉛直方向である。
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、鉛直方向である。
異物検査装置１は、基板３の表面に存在する異物８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１０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４と、基板３の表面からの散乱光５２を受光する受光器９と、照射領域を調整する調整機構１１とを含みうる。走査機構２２は、投光器４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４（照射光学系）は、例えば、光源５と、投光光学系７とを含みうる。光源５は、基板３の表面に投光させる光（照射光５１）を発生する。光源５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５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５が発生する光の波長は、４００ｎｍ以上（硬化さる光とは異なる波長の光）とされうる。光源５は、適用されるプロセス条件（例えば、光源５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５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７は、例えば、ｆθレンズを含みうる。
また、投光器４には、調整機構１１（スポット径調整機構）を含みうる。調整機構１１は、調整レンズ１１ａと、調整レンズ駆動機構１１ｂとを含みうる。調整レンズ駆動機構１１ｂにより調整レンズ１１ａを駆動することにより、基板３に照射される光量は変えずに、調整レンズ１１ａを通過する照射光５１の基板３の表面における照射領域（スポット径）を変更することができる。調整機構１１は、基板の表面における照射領域を第１領域（第１スポット径）と、第１領域よりも狭い第２領域（第２スポット径）とに変更可能な変更機構である。調整機構１１は、調整レンズ１１ａを照射光５１の光軸方向に動かすことで任意の照射領域に変更する方式でもよいし、調整レンズ１１ａを照射光５１の光路上に配置したり除外したりするように動かすことで照射領域を変更する方式でもよい。
本実施形態の調整機構１１は、光源５から照射された照射光５１がポリゴンミラーユニット６に反射される前に照射領域を変更する実施形態について説明したが、他の場所に配置してもよい。少なくとも光源５からの照射光５１が基板３に照射される前に変更することができればよい。
受光器９は、例えば、基板３の表面や基板３上の異物からの散乱光５２を受光する受光素子からなり、光電子増倍管を含みうる。また、受光器９は、散乱光５２を受光素子に導くための光学素子を備えていてもよい。
走査機構２２は、例えば、ポリゴンミラーユニット６（走査光学系）と、ステージ駆動機構１７（ステージ走査機構）とを含みうる。ポリゴンミラーユニット６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照射光５１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２（基板保持部）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６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６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５から射出された照射光５１は、ポリゴンミラーユニット６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７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７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２１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２１と直交している。
基板３の表面に付着した異物８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４によって異物８に対して光が照射されると、異物８から散乱光５２が発生する。受光器９は、異物８からの後方反射または異物８からの側方反射を検出するように配置されうる。基板には、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂などが用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。具体的には、基板は、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスなどを含む。
制御部１０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５のオンオフ制御、ポリゴンミラーユニット６の制御、調整機構１１の制御などを行いうる。制御部１０は、また、受光器９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８からの散乱光５２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６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８の粒径を求める処理を含みうる。このようにして、制御部１０は、受光器９からの出力に基づき表面検査を行うことができる。
制御部１０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。制御部１０は、異物検査装置１内に設けてもよいし、異物検査装置１とは別の場所に設置し遠隔で制御しても良い。
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１２（アライメントスコープ）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を備えうる。基板３の表面の高さを計測する計測部は、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３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。図３は、本実施形態の異物検査装置による異物検査方法を示すフローチャートである。異物検査装置１の検査処理の動作は、制御部１０によって制御されうる。
異物検査装置１は工程Ｓ３０１から異物検査のシーケンス制御を開始する。異物検査装置１は、異物検査が開始されると工程Ｓ３０２で不図示の基板搬送装置を用いて異物検査装置１に基板３が搬入され、ステージ２に基板３が搭載される。基板３は異物検査装置１に搬入される前に不図示の位置検出装置や位置決め装置によって、ステージ２に対し所望の回転角度や中心位置を位置決めできるようにしておいてもよい。この位置決めは基板３の外形や外周部に設けられた不図示のノッチやオリエンテーションフラット、或いは基板３に設けられた位置決めマークを計測して行うことができる。その後、ステージ２に搭載された基板３は、照射光５１が基板３表面に照射される位置まで移動し、計測待機状態となる。この時、ポリゴンミラーユニット６は等速回転しているが、光源５は停止または待機状態であり、実際には照射光５１は基板３に照射されていないことが望ましい。
次に工程Ｓ３０３にて、調整機構１１を用いて照射光５１を第１照射領域として第１のスポット径ｄ１となるように調整する。ここで、工程Ｓ３０３のポリゴンミラーの駆動および調整機構１１による第１のスポット径ｄ１の調整は、工程Ｓ３０２の基板搬入と平行して行われてもよい。
次に工程Ｓ３０４にて、第１照射領域に調整された照射光５１を用いて第１計測を開始する。工程Ｓ３０４の第１計測では、光源５のレーザー光の出力開始とともにステージ２の走査駆動も開始する。ステージ走査方向２１は、光走査方向１３に直交した方向である。なお、ステージ２の駆動速度は、レーザー光による走査が１周期する時間に対し、基板３表面上の照射光５１のスポット径（照射領域の幅）以下の距離を進む速度にすることで、基板３の表面を隙間なく検査することができる。工程Ｓ３０４の第１計測の時に、受光器９で検出された散乱光は、ステージ２の位置から算出される基板３上の照射光５１の照射位置とともに光強度が記録される。
工程Ｓ３０４の第１計測が終了すると、工程Ｓ３０５にて調整機構１１を用いて照射光５１の照射領域を第１のスポット径ｄ１とは異なる第２のスポット径ｄ２になるよう調整する。以下の本実施形態では、第１のスポット径ｄ１よりも第２のスポット径ｄ２が小さい場合について説明するが、第１のスポット径ｄ１よりも第２のスポット径ｄ２が大きくてもよい。
その後、工程Ｓ３０４の第１計測と同様に工程Ｓ３０６にて、第２照射領域に調整された照射光５１を用いて第２計測を開始する。工程Ｓ３０４の第１計測と工程Ｓ３０６の第２測定は、基板３の表面上の同じ領域を照射する。工程Ｓ３０６の第２計測では、光源５のレーザー光の出力開始とともにステージ２の走査駆動を開始する。工程Ｓ３０６の第２計測の時に、受光器９で検出された散乱光は、ステージ２の位置から算出される基板３上の照射光５１の照射位置とともに光強度が記録される。
そして、工程Ｓ３０７にて、工程Ｓ３０４の第１計測の時に計測した散乱光の光強度と工程Ｓ３０６の第２計測の時に計測した散乱光の光強度とを比較することで、異物検出を行う。散乱光の光強度の比較は、工程Ｓ３０４と工程Ｓ３０６で計測された散乱光のうち、基板３の表面上の同じ場所からの散乱光の光量を比較する。工程Ｓ３０７では、異物検査装置１の制御部１０で、受光器９で検出された散乱光が異物８によるものかパターン１４によるものかを区別することで異物検出を行う。
工程Ｓ３０７の異物検出で行われる異物を区別する方法について詳細に説明する。工程Ｓ３０４の第１計測では、基板３の表面上に照射される照射光５１の照射領域は、スポット径ｄ１であり、工程Ｓ３０６の第２計測では、基板３の表面上に照射される照射光５１の照射領域は、スポット径ｄ２である。この時、基板３の表面上に照射される照射光５１の合計の光量はスポット径のサイズにかかわらず一定である。そのため、スポット径が大きいほど、照射面積が広くなるため、単位面積当たりの照度は小さくなる。本実施形態のようにスポット径ｄ１とスポット径ｄ２の関係でｄ１＞ｄ２であるとすると、（スポット径ｄ１の単位面積当たりの照度）＜（スポット径ｄ２の単位面積当たりの照度）となる。
ここで、図４を参照して基板３の表面上に異物８が無い状態で照射光５１が照射された場合のスポット径の違いによる散乱光の光強度の違いについて説明する。図４（ａ）および図４（ｂ）はそれぞれ基板３の表面上に異物８が無い状態における、工程Ｓ３０４の第１計測の時の基板３の状態と工程Ｓ３０６の第２計測の時の基板３の状態を模式的に示した図である。基板３の表面上には数ｎｍから数百ｎｍの線幅をもったパターン１４やマーク（不図示）などが形成されており、この時発生する散乱光は、このパターン１４などの構造物によるものである。基板３の表面上に照射される照射光５１のスポット径ｄ１をスポット径ｄ２に小さくしたとき、照射面積も狭くなる分、散乱光を発生させるパターン１４などの構造物も減る。一方で、単位面積当たりの照度は増加しているため、単位面積当たりの散乱光も増加することになる。したがって、基板３の表面上に異物８が無い状態であるところの、パターン１４などの構造物による散乱光を検出している場合は、検出される散乱光の光強度はスポット径の大きさにかかわらず一定である。
次に、図５を参照して基板３の表面上に異物８が付着している状態で照射光５１が照射された場合のスポット径の違いによる散乱光の光強度の違いについて説明する。図５（ａ）および図５（ｂ）はそれぞれ基板３の表面上に異物８が付着した状態における、工程Ｓ３０４の第１計測の時の基板３の状態と工程Ｓ３０６の第２計測の時の基板３の状態を模式的に示した図である。基板３の表面上に付着する異物８のサイズは直径で数十ｎｍから数百ｎｍであり、スポット径が数十μｍから数百μｍであるのに対して十分に小さい。基板３の表面上に照射される照射光５１のスポット径ｄ１をスポット径ｄ２に小さくしたとき、単位面積当たりの照度は増加しているため、異物から発生する散乱光の強度も増加することになる。
このように、工程Ｓ３０７では、工程Ｓ３０４における第１計測の計測結果と、工程Ｓ３０６における第２計測の計測結果に基づき、基板３の表面上に異物が付着しているか否かを検出する。本実施形態の異物検査方法は、照射光５１の基板３の表面上における照射領域のスポット径を変えて計測した時に、パターン１４と異物８とで、検出される散乱光の光強度の変化に差があることを利用して、異物の区別を行う。本実施形態の異物検査方法は、異物が無い場合は基板３の表面上における照射領域を変えても互いに異なる照射領域間で散乱光の光量に変化はない。一方で、異物が有る場合は基板３の表面上における照射領域を変えると照射領域が小さいほど散乱光の光量が増加する。
異物検出が行われた基板３は、工程Ｓ３０８で不図示の基板搬送装置によって異物検査装置１から搬出される。また、工程Ｓ３０８の基板搬出と平行して工程Ｓ３０７の第１計測と第２計測の結果の比較や、データ処理を行ってもよい。
このように、基板３の表面上に照射される照射光５１の照射領域の大きさを変えて照射光を照射したときの散乱光を検出した検出結果を用いることで、基板３の表面に付着した異物を検出することができる。
（第２実施形態）
図６を参照して第２実施形態の異物検査装置１について説明する。図６は第２実施形態の異物検査装置１を示した図である。異物検査装置１は、照射光５１を基板３の表面上の照射し、受光器９で散乱光を検出し、その検出結果に基づいて異物８の有無を検出するための基本的な構成は、第１実施形態の異物検査装置と同様の構成である。
図６を参照して第２実施形態の異物検査装置１について説明する。図６は第２実施形態の異物検査装置１を示した図である。異物検査装置１は、照射光５１を基板３の表面上の照射し、受光器９で散乱光を検出し、その検出結果に基づいて異物８の有無を検出するための基本的な構成は、第１実施形態の異物検査装置と同様の構成である。
本実施形態の異物検査装置１では、照射光５１の基板３の表面上における照射領域（スポット径）を変更するための機構として、ステージ２にＺ駆動機構１５を構成している。Ｚ駆動機構１５は、基板３を保持したステージ２を図６のＺ方向（基板３の表面に垂直な方向）に駆動させ、照射光５１のベストフォーカス位置から外れた位置に基板３の表面を移動させることができる。これにより、基板３の表面上における照射光５１の照射領域の大きさを変えて異物を検出することができる。
Ｚ駆動機構１５が、基板３を上下に移動させることにより、基板３の表面上で形成される照射光５１のスポット径を調整することができる。Ｚ駆動機構１５は、基板３の表面上における照射光５１の照射領域を調整する調整機構として機能する。照射光５１の異なるスポット径で散乱光５２を検出することにより、第１実施形態で説明したように、パターン１４と異物８とを区別することができる。基板３の表面がベストフォーカス位置にあった時と比較して、基板３の表面がベストフォーカス位置からずれた位置にあると、基板３の表面上における照射光５１の照射領域は大きくなる。
また、照射光５１は基板３の表面に対し、斜入射で照射されることから、Ｚ駆動機構１５により基板３がＺ方向に移動した場合、照射光５１の照射位置が基板３の表面上で位置ずれを起こす。この位置ずれ量は、照射光５１の斜入射角度や、基板３のＺ方向の位置、基板３がＺ方向に移動した移動量などから幾何学的に求めることが可能であり、異物の検出時に散乱光が検出された位置を記録する際には、位置ずれ量を考慮して行われる。
（成形装置と異物検査装置）
図７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、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。
図７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、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７には、一つの異物検査装置１に対して成形装置１００が一つ連結された処理装置１０００を示しているが、複数の成形装置が連結されていてもよい。一つの搬送室１０３（異物検査装置１）に対して複数の成形装置１００が連結されている、いわゆるクラスター型の処理装置１０００であってもよい。この場合、異物検査装置１で異物を検出した異物検出処理の処理結果（検出結果）を基板が搬送される成形装置１００に伝えうる。それぞれの成形装置１００は、異物検査装置１で得られた処理結果（検出結果）を取得することによって、基板の上に付着した異物の位置や大きさの情報を用いて成形処理を行うことができる。
（ステーションの構成）
図８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。
図８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Ｓ３０４や工程Ｓ３０６の計測工程において光を照射する領域を特定するために使用されてもよい。これにより、基板３の外形や配置のばらつきに依存することなく、基板３の位置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。
（物品の製造について）
成形装置（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。
成形装置（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、物品の製造方法について説明する。図９（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。基板１ｙは、事前に異物検査装置１で基板上の異物の検査が行われており、異物が付着している場合には場所が特定されているものとする。ここで説明する物品の製造方法は、検査の結果、異物が付着していない領域に対して行われる。
図９（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９（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９（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９（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
４ 投光器
９ 受光器
１０ 制御部
１１ 調整機構
４ 投光器
９ 受光器
１０ 制御部
１１ 調整機構
Claims (11)
- 基板の上の異物を検出する異物検査装置であって、
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投光される光の光量を変えずに、前記投光器によって投光される光の基板の表面における領域を第１領域と前記第１領域よりも狭い第２領域に変更する変更機構と、
前記第１領域で前記基板の表面に光を投光した場合に前記受光器によって受光した第１光量と、前記第２領域で前記基板の表面に光を投光した場合に前記受光器によって受光した第２光量とに基づいて異物の検出を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記基板の表面の同じ場所からの前記第１光量と前記第２光量とを比較し、前記第２光量が前記第１光量よりも大きい場合に前記基板の上の異物が存在すると判断することを特徴とする異物検査装置。 - 前記投光器によって光が投光される前記基板の表面の位置を走査する走査機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の異物検査装置。
- 前記制御部は、前記基板の表面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ことを特徴とする請求項２に記載の異物検査装置。
- 前記投光器は光源を含み、
前記変更機構は前記光源から照射された照射光の光路に配置され、照射領域の大きさを調整する調整レンズを含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の異物検査装置。 - 前記変更機構は前記調整レンズを前記照射光の光軸に沿った方向に駆動する駆動機構を含むことを特徴とする請求項４に記載の異物検査装置。
- 前記変更機構は前記基板の高さを変えることによって前記投光器によって投光される光の前記基板の表面における領域を変更することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の異物検査装置。
- 基板を処理する処理装置であって、
前記基板の上の異物を検出するように構成された請求項１乃至６の何れか１項に記載の異物検査装置と、
前記異物検査装置の異物検出の結果を用いて前記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、
を備えることを特徴とする処理装置。 - 前記異物検査装置に対して複数の前記成形装置を備えることを特徴とする請求項７に記載の処理装置。
- 前記異物検査装置で異物検出が行われた前記基板の上の異物の位置に応じて、前記成形装置で前記基板の上の組成物を成形することを特徴とする請求項７または８に記載の処理装置。
- 請求項７乃至９の何れか１項に記載の処理装置によって前記基板の上の異物検出を行い、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。 - 基板の上の異物を検出する異物検査方法であって、
前記基板の表面に第１領域で光を投光し、前記表面からの散乱光である第１光量を受光する工程と、
前記基板の表面に前記第１領域で光を投光する場合と光量を変えずに、第１領域よりも狭い第２領域で光を投光し、前記表面からの散乱光である第２光量を受光する工程と、
前記基板の表面の同じ場所からの前記第１光量と前記第２光量とを比較し、前記第２光量が前記第１光量よりも大きい場合に前記基板の上の異物が存在すると判断する工程と、を含むことを特徴とする異物検査方法。
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