JPH01193632A - 異物検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は異物検査装置に係り、特に微細パターンを形成
したレティクルなどに付着した異物検出に好適な異物検
査装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種装置は、特開昭５９−８２８２７号公報に
記載のように、パターン付レティクルなどの基板上の異
物を検出するのに有効な装置であるが、しかし、回路パ
ターンが微細化するにしたがい、検出異物も微小化する
ことから、異物と回路パターンの弁別能力が低下し、異
物を誤検出することがあるが、この点については配慮さ
れていなかった。

【発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、異物と回路パターンを弁別し、異物の
みの信号を得るため、被検体に偏光レーザを照射し、被
検体から発する散乱光を偏光フィルタを通して異物から
のＳ偏光分のみ検出するように構成してあるが、回路パ
ターンの微細化にともない検出信号も微小化し、ノイズ
成分である回路パターンの信号分が増え、逆に異物は、
微小化とともに信号レベルが低下するため、Ｓ／Ｎ比が
盗塁低下するという問題を発生する。

本発明の目的は、回路パターンが微細化しても回路パタ
ーンの影響を受けずに異物を確実に検出することができ
、さらに検査のスループットを飛躍的に向上することが
できる異物検査装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段〕

上記目的は、基板の上面と下面の両方から同時にレーザ
光を照射する手段と、回路パターンから発する２次光と
異物から発する散乱光とを検出する上記上面と下面にそ
れぞれ設けた検出器とを備え、上記回路パターンから発
する２次光は裏面（パターン形成面とは逆の面）に対し
ても上記異物から発する散乱光よりも大きな信号が得ら
れることから上記上、下面からの２つの信号を比較する
ことで上記回路パターンを弁別し、異物を検出する手段
を具備する構成とすることで達成するようにした。

〔作用〕

１つのレーザ光源から発するレーザ光を２本に分割し、
基板の上面と下面に斜め方向から同時に照射するように
したので、回路パターンから発する２１！Ａ光は、上、
下面の検出器で大きな信号として検出される。一方、基
板表面に付着した異物からの散乱光は、付着面側の検出
器には信号としてとらえられるが、裏面の検出器では基
板で散乱光が減衰し、ノイズレベル程度の小さい信号と
なる。

したがって、上、下面の検出器に規定値以上の信号が検
出されたとき、回路パターンと判定し、上面あるいは下
面のいずれか一方のみ規定値以上の信号が検出されたと
きは異物と判定することができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を第１図〜第８図を用いて詳細に説
明する。

第１図、第２図は本発明の異物検査装置の検出系の一実
施例を示す基本構成図で、第１図において、回路パター
ン（図示せず）を形成したレティクル１の表面に、例え
ば、イの個所にビームスポットを形成するようにＦθレ
ンズ２及びその他の光学系（図示せず）を用い、水平面
から角度をもたせ、斜め方向からレーザ光３を照射し、
イの個所で発生した２次光４（反射、散乱等により２次
的に発生する光をいう）を水平面からβの角度をもたせ
た斜め方向から検出器５で検出する。ここで、レーザ光
３と２次光４にαとβの角度をもたせた理由は、後述す
るペリクルのフレームにレーザ光が遮光されないためと
、回路パターンと異物から発生する２次光の信号弁別を
容易にするためであり、それぞれ士数度から数十度の角
度をもたせである。レーザ光３とレティクル１のほぼ全
面にわたり走査するため、第２図において、レーザ光源
６から発したレーザ光７をガルバノミラ−８で走査し、
Ｆθレンズ２を含むその他の光学手段を介してＹ方向に
３８を中心とし３ｂから３０の間を走査し、Ｙｚ輪軸上
発生した２次光を検出器５ａ、５ｂで検出する。さらに
、このＹ方向のレーザ光３の走査と同期してＸ方向にレ
ティクル１をステージ（図示せず）の駆動で等速移動さ
せ、レティクル１の全面をレーザ光３で走査する。

第３図はレーザ照射光学系の主要部の一実施例を示す図
で、レーザ光源６から発したレーザ光７はレーザ光を１
７２に分割するハーフミラ−９で１７２に分割され、一
方は全反射ミラー１０ａ及びｆｏｂでガルバノミラ−８
８に導かれて、Ｆθレンズ２ａを介してミラー１０ｃ、
１０ｄに光路を通り、ペリクル１１ａ（図斜線部で示す
金属枠に貼られた透明なプラスチック製のうす膜のこと
）を透過してレティクル１上にビームスポットの焦点を
結ぶように構成されている。このレーザビームはペリク
ルｌｌａの金属製の枠の部分でレーザ光が遮光されない
ようにするため、斜め方向から照射されており、後述す
る理由からミラー１０ｃを光路が外れた位置に移動し、
ミラー１０ｅ側に光路を切換えて右側斜め方向からも照
射されるように構成されている。ハーフミラ−９で分割
されたもう一方のレーザ光はペリクルｌｌｂを透過して
レティクル１の下側方向からビームを照射するため、全
反射ミラー１０ｂ’　、ガルバノミラ−８ａ’　、Ｆθ
レンズ２ａ′、全反射ミラー１０ｃ’。

１０ｄ’さらに１０ｅ’で構成され、前述上面側と同様
にレティクル１にレーザビームの焦点が結ばれる。

第４図はレーザ照射系の基本構成を示す図で、上、下面
同様のため上面の例を示してある。前述した如く、本発
明の実施例の光学系の構成は、レーザビームをレティク
ル１の左右両方向からそれぞれ切換えて照射するように
してあり、その意味するところはペリクルｌｌａの金属
枠（この金属枠の上面側にプラスチック製の透明うす膜
が貼りつけられている）ヘレーザ光３が遮光されないよ
うにするため、レーザ光３をＹ方向に走査し、レティク
ル１のＡ部（斜線を引いて示してある部分）を走査する
ようにレティクル１をＸ方向に等速移動（ステージ等の
移動装置は図示せず）する。次に、レーザビームを３′
方向からの照射に切換え、レーザ光を上記の如く走査し
、レティクル１をＸ方向に移動し、Ｂ部を走査する。こ
のように構成しておくと、レーザ光３及び３′がペリク
ルｌｌａの金属枠で遮光されないため、金属枠内に形成
されたレティクル１のパターン形成面の全域（ペリクル
枠の近傍）について検査することが可能となる。

第５図は検出系の基本構成を示す図で、第４図の口の方
向から見た状態を示してある。レティクル１の上面側と
下面側にそれぞれペリクルｌｌａとｌｌｂが貼りつけら
れているため、次に説明する如く４個の検出器で検出範
囲をそれぞれ分担する。すなわち、上面のレーザ照射で
発生した２次光は上面側の検出器５ａ、５ｂで受光する
ように構成し、さらに上面側の右側半分から発する２次
光ａからｂの範囲を検出器５ａで検出し、左側半分から
発する２次光Ｃからｄの範囲を検出器５ｂで検出するよ
うに構成してある。下面側も同方式で右側半分の２次光
ａ′からｂ′の範囲を検出器５ｃで検出し、Ｃ′からｄ
′の範囲の２次光を検出器５ｄで検出するように構成す
る。このように構成し上面と下面に照射するレーザ光の
走査を同期させておくと、レティクル１の上、下面同位
置で発する２次光を検出することができる。

第６図及び第７図はそれぞれレティクルのパターン形成
部及び異物付着部の拡大図で、レーザ光３がレティクル
１上に形成された回路パターン１２の部分に照射される
と、パターン１２はクロム等の金属で構成されているた
め、レーザ光３はパターン１２０表面で反射され大部分
が反射光成分である２次光４となり検出器５ａで検出さ
れる。

また、上面のレーザ光３と同期してレティクル１の下面
側にレーザ光３′が照射されており、このレーザ光３′
は透明な石英ガラスで構成されるレティクル１を透過し
、上面側に形成されている回路パターン１２で反射され
、２次光４′となり検出器５ｃで検出される。

一方、異物１３は表面が凹凸形状となっているため、レ
ーザ光３が照射されると散乱Ｉ！ＨＪを起し、その一部
の散乱光４ａが検出器５ａで検出される。

この散乱光４ａの強度は異物１３のサイズとほぼ一定の
関係にあるが、回路パターン１２からの２次光と比較す
ると散乱光のため強度は小さい、また、下面側から照射
されたレーザ光３′は前述の如くレティクル１を透過し
、異物１３で散乱光が発生するが、レティクル１を透過
する過程で吸収され、検出器５ｃにはごく微弱な散乱光
４ａ′　しか到達しない。

第８図は検出器５ａ、５ｃで検出された信号強度を示し
た線図で、検出器５ａの信号強度を（ａ）に、５ｃの方
を（ｂ）に示してあり、図の縦軸が信号強度、横軸が検
出位置を示している。いま、Ｐｓの位置に回路パターン
、上面側のＰ２の位置に大きなサイズ（例えば２０〜５
０μｍ）の異物、Ｐｓの位置に小さなサイズ（例えば１
〜３μｍ）の異物、下面側のｐｔ　の位置に大きなサイ
ズの異物がそれぞれあるとすると、上面側の検出器５ａ
と下面側の検出器５ｃにはそれぞれ（ａ）と（ｂ）に示
す強度の信号が検出される。そこで、信号強度のレベル
を判定する判定レベルをそれぞれ２点設ける。（ａ）に
対しては、そのレベル以下の信号は無効と判定するしき
い値レベルｂ１と、そのレベル以上は回路パターンから
の信号と判定する回路パターン判定レベルａ１を設け、
（ｂ）に対しても同様にｂｚと８２を設ける。そして、
ｂｉ。

ｂｚを超えた信号を判定対象とし、ａｌのレベルを超え
、かつ、Ｂ２のレベルを超えた信号が発生したとき、回
路パターンからの信号であると判定し、検出器５ａ、５
ｃのいずれか一方のみの信号がｂｚ　、ｂｚを超えてい
る場合は、異物と判定するように構成しておく。このよ
うにしておくと、Ｐｌの位置ではＡｌ　、Ａｘの信号が
ａｌ　、ａｌの判定レベルを超えるため回路パターンと
認識することができる。また、上面側に付着したＰｔ、
Ｐａ位置の異物の場合、検出器５ａにＢ１の信号が発生
し、５ｃにはしきい値レベルｂ２以下のＢｚの信号が発
生するため、上面側の異物と判定することができ、Ｐａ
の位置では、異物サイズが小さいため発生する散乱光強
度も低下し、検出器５ａにのみに０１の信号が発生する
ので上面側の異物と判定することができる。さらに、下
面側に付着したＰｔ位置の異物の場合は、下面側の検出
器５ｃにしきい値レベルｂ２を超えた信号Ｄ２が発生す
るが、裏側の検出器５ａにはしきい値レベルｂ１以下の
信号ＤＬ　Ｌか発生しないため、下面側の異物と判定す
ることができる。

以上の如く、本実施例によれば、レティクル１の上面と
下面を同時にレーザ光で走査する簡便な方式で回路パタ
ーンと異物の弁別ができ、弁別能力向上の効果があると
ともに、検査時間の短縮がはかれるという２つの効果が
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、レティクルの上
面と下面に同時にレーザ光を走査し、上。

下面に設けられた検出器で受光し、上、下面２つの信号
強度の比較判定結果から回路パターンと異物とを弁別し
、異物を検出する方式としたので、回路パターンの弁別
が確実にでき、従来のパターンが微細になると誤検出し
ていた現象が全くなくなるため、今後盤々微細化される
レティクルやマスクの異物検査装置とすることで大きな
効果が期待でき、さらに上、下面同時に検査が行えるた
め、検査のスルーブツトが飛躍的に向上するという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の異物検査装置の検出系の一実
施例を示す基本構成図、第３図はレーザ照射光学系の主
要部の一実施例を示す図、第４図はレーザ照査系の基本
構成の一実施例を示す図、第５図は検出系の基本構成の
一実施例を示す図、第６図及び第７図はそれぞれレティ
クルのパターン形成部及び異物付着部の拡大図、第８図
は検出器で検出された信号強度を示す線図である。 １・・・レティクル、２，２ａ、２ａ’　・・・Ｆ・θ
レンズ、３，３ａ〜３ｃ、３’　・・・レーザ光、４・
・・２次光、５　、５　ａ　、　５　ｂ　、　５　ｃ　
、　５　ｄ−検出器、６・・・レーザ光源、７・・・レ
ーザ光、８，８ａ、８ａ’・・・ガルバノミラ−１９・
・・ハーフミラ−１１０ａ〜１０ｅ、１０ａ’　〜１０
ｅ′　・・・ミラー、１１ａ。 １１ｂ・・・ペリクル、１２・・・パターン、１３・・
・異物。 高１図 尾２図 も３図 １１α、１ｌｂ−−−ペリフ１し 卒６０ 高ｑ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回路パターンを形成してあり、枠に透明うす膜を貼
   付してなる異物付着防止手段を備えてなる透明基板にレ
   ーザ光を照射し、前記基板表面に付着した異物から発す
   る散乱光を検知して異物の有無を検知するようにした異
   物検査装置において、前記基板の上面と下面の両方から
   同時にレーザ光を照射する手段と、前記回路パターンか
   ら発する２次光と異物から発する散乱光とを検出する前
   記上面と下面にそれぞれ設けた検出器とを備え、前記回
   路パターンから発する２次光は裏面に対しても前記異物
   から発する散乱光よりも大きな信号が得られることから
   前記上、下面からの２つの信号を比較することで前記回
   路パターンを弁別し、前記異物を検出する手段を具備す
   ることを特徴とする異物検査装置。 ２、前記レーザ光は、１つのレーザ光源から発するレー
   ザ光を２つに分割し、前記基板の上面と下面とにそれぞ
   れ同時に照射するように構成してある特許請求の範囲第
   １項記載の異物検査装置。