JPH04159551A - 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］ 本発明は集積回路用のフォトマスク、レチクル（以下レ
チクルと総称する）及び、レチクルにフレームを介して
張設されるペリクル（異物付着防止膜）の表面上に付着
した異物を検査する装置に関するものである。

［従来の技術］ 集積回路製造用のりソゲラフイエ程では、レチクルによ
る半導体ウェハに対するパターンの像の転写か行われる
。このとき、レチクルに異物か付着していると、製品に
欠陥か生しる原因となるため、異物の有無を事前に検査
する必要がある。従来は、例えば特公昭６３−６４７３
８号公報に開示された装置を用い、レチクル上にレーザ
ビーム等を集光してスポット光て走査し、異物から出る
散乱光の強度に応した光電信号により該異物を検出して
いた。

また、異物による影響を低減するため、レチクルの表面
上に、異物付着防止膜（以下ペリクルという）を取付け
ることかあるが、このペリクル表面についても同様に異
物検査を行っていた。

［発明が解決しようとする課題］ 本来、この種の技術においては、上述の如くペリクルな
いしレチクルの表面上の異物のみを検出することが目的
であった。しかし、近年ペリクルに関しては、表面上の
異物だけではなく、ペリクルの劣化（光学特性の低下）
をも検出する必要が生じてきている。

一般にペリクルは露光波長の光ヒームを垂直に照射した
とき透Ａ率が１００％近くになるようにその光学条件が
決められているが、ニトロセルロース等の有機高分子を
素材としているので、わすかなからも露光光の吸収かあ
る。そのため長期間露光装置を用いてウェハへの転写露
光に使用していると、吸収光のエネルギーにより、素材
にトロセルロース等）の分子間の結合か切れ、ベリタル
としての光学的特性が変化する。

ペリクルの光学的特性が変化した場合には、ペリクルが
白濁したり褐色を帯ひたりして透過率か低下する。この
ようになると、レチクルの回路パターンをウェハ上に転
写露光する際の露光条件（特に露光量）が最適値からは
ずれてしまい、歩留りが低下する。また更に、ペリクル
付きレチクルを検査する場合には、ペリクルを介してレ
チクル表面にスポット光を照射するため、レチクル表面
（または異物）から生しる散乱光の光量（強度）が低下
し、レチクル面上の異物を検出する感度が低下してしま
う。

従来、ペリクルの劣化の程度については目視もしくは使
用時間（露光光の総照射時間）から判断していたが、基
準かあいまいである等の問題点があった。

さらに、ペリクルはレチクルの上下面にそれぞれ取付け
られるが、このうちレチクル下面（パターン面）側に張
設されるペリクルにおいては、レチクルの遮光部に相当
する部分のペリクルには、光が入射しない。この部分の
ペリクルは他の部分に比へて劣化の程度が少なくなり、
ペリクルの劣化の程度が場所により異なるという状態に
なる。

このことも、ペリクルの劣化の程度を正確に把握するこ
とを困難にしていた。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、異物の検査と同時にペリクルの劣化状態を判定する
機能をもった異物検査装置を提供することを目的とする
。

ＥＨＦＭを解決するための手段コ 本発明に係る異物検査装置は、透明体（レチクルまたは
べりタル）の表面に対して光を照射する照射手段と、前
記透明体表面からの散乱光を異なる位置で受光する複数
の光電検出手段と、前記光電検出手段からの各信号に基
づいて異物の有無を判定する第１の判定手段とを備えた
異物検査装置てあフて、前記光電検出手段て得られた各
光電信号に基づいて前記透明体の光透通草特性の変化を
判定する第２の判定手段を備えたものである。

［作用コ 本発明では、フレームに張設されたペリクル、もしくは
ペリクル付レチクルでのベリタルまたはレチクル上の異
物を検出する装置におい、て、複数の光電検出手段で得
られた各光電信号に基づいてペリクルの光透通草特性の
変化を判定する構成としたため、ペリクルまたはレチク
ル上の異物検査と同時にペリクルの劣化の程度を正確に
検査することが可能とな）た。

さて、以下に本発明の原理について図を用いて説明する
。

例えはべりタル上の異物を検出する装置において、ペリ
クル表面に対してレーザビーム等の光を照射すると、わ
すかなからも散乱光か発生する。

今、異物検査を行うときにペリクル面上をレーザビーム
等のスポット光で、ある一方向に走査すると受光素子で
は例えは、第２図に示すような光電信号か得られる。第
２図において横軸は時間ｔを表し、走査ミラー等でビー
ム走査するときの１スキヤン内の時間を示す。縦軸はこ
のとき得られる光電信号の強度（電圧値）を示す。

第２図（ａ）は、ペリクル上に異物か付着しており、こ
の異物に光ビームが当って、散乱光にともなう信号Ａか
発生した状態を示す図である。このとき信号Ａの信号幅
（１／　ｅ　’幅）は、異物が光ビームのペリクル上て
のビーム径（１／　ｅ　２幅）より小さい場合には光ビ
ーム（スポット光）のビーム径を走査速度で割った値（
ＩＬ位は時間）に−致する。

第２図（ｂ）は、スポット光の走査線上に異物が存在し
ていないか、特にペリクルか劣化している場合に得られ
る信号Ｂを示す図てあり、信号レベルは低いが非常に時
間幅の広い信号となっている。

このように信号Ａと信号８間で波形が犬粗く異なるのは
、異物の有無によって各々の信号の周波数成分が異って
いるからで、信−ｉ５．　Ｂの方がより多く低周波数成
分をもっている。

この結果、上記の如く得られた信号の周波数成分の違い
を調へることによって、ペリクル表面から発生する散乱
光のうち、異物から生しる散乱光の強度に応じた信号（
信号Ａ）と、それ以外の散乱光の強度に応した信号（信
号８）とを区別することがてきる。

本発明においては、特公昭６３−６４７３８号公報に開
示されているように、上記信号Ａ、Ｂに基いて異物の有
無（さらには大きざ、位置）を検出すると同時に、例え
はローパスフィルターを用いて信号Ａ、Ｂから抽出した
低周波数成分の信号レベル（電圧値）の各々を測定する
、もしくは所定の基準電圧値（ペリクルの種類、膜厚等
に応じて一義的に定められるものであり、予め実験等に
よって求められる）と比較する。ここで、信号Ａ、Ｂの
低周波数成分はペリクル表面（異物を除く）から生しる
散乱光に対応しており、低周波数成分の信号レベル（散
乱光強度）とペリクルの透過率（または反射率）との間
には一義的な対応関係が成り立っている。従って、スポ
ット光の走査線上の異物の有無にかかわらず、信号Ａ、
Ｂの低周波数成分の信号レベルの少なくとも一方が上記
基準電圧値よりも高ければ、ペリクルの透過率が低下し
ている、すなわちペリクルか劣化していると判定するこ
とができる。

［実施例コ 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の一実施例による装置の構成を示す斜視
図であって、特にペリクル付レチクルのレチクル面上に
付着した異物を検出する装置を示している。

第１図において、ペリクル（異物付着防止膜）１かフレ
ーム（支持枠）２を介してレチクル３に装着されている
。レチクル３は、載物台４上に、周辺部のみ支持されて
戴置されている。この載物台４は、駆動部５により、図
示するＸＹＺ座標系におけるＹ方向に移動可能に構成さ
れている。この載物台４のＹ方向の移動量は、例えはリ
ニアエンコーダ等の測長器６により測定され、測長器６
はレチクル３上の光ビーム７のＹ方向の照射位置に対応
した測定値を出力する。また、載物台４は、図示しない
適宜の手段により２方向にもＢ動可能に構成されている
。

次に、光ビーム（レーザビーム）７は、適宜の光源（不
図示）から出力され、ビームエクスパンター（不図示）
、走査レンズ（ｆ−θレンズ）９、及びその他適宜の光
学素子等により任意のビームに変換されて、レチクル３
に斜入射するようになっている。光ビーム７はレチクル
３の表面で集光して絞ったスポット光に形成されており
、この光ビーム７の入射角としては、光ビーム７かペリ
クル１のフレーム２にけられないような角度、好ましく
は１０°〜８０°　とする。

光ビーム７は、光路中に配置された走査手段、例えはカ
ルバノミラー等の走査ミラー８によって、レチクル３の
走査線Ｓ上をＸ方向にビーム走査するようになっている
。これと同時に載物台４を、走査ミラー８の駆動速度よ
りも遅い速度でＹ方向に駆動することによって、レチク
ル３の全面のビーム走査（ラスタースキャン）が可能と
なる。

次に、光ビーム７の照射によってレチクル３（ないしペ
リクル１）の表面から生しる散乱光を検出する系につい
て説明する。

レチクル３の表面を臨む適宜位置には、レチクル３上に
付着した異物からの光、すなわち無指向に出る散乱光を
検出するための受光素子１４．１５．１６．１７か各々
配置されている。これら受光素子１４〜１７の光入射側
には、異物からの散乱光を集光するための受光レンズ１
０．１１．１２．１３か設けられており、受光レンズ】
Ｏ〜１３による走査線Ｓとの共役位置には矩形状のスリ
ット１８．１９．２０．２１か設けられている。なお、
レチクルの裏面側、すなわち光ビーム７の出射面側にも
全く同様の構成を持つ検出系か設けられ、ざらに光ヒ〜
ム７をレチクル３０表面と裏面とへ切り替えて照射する
手段も設けられているが、図をわかりやすくするため、
ここでは省略しである。

レチクル３上を光ビーム７て走査する際に、該光ビーム
７かペリクルＩのフレーム２に近つくと、レチクル３の
裏面ないし表面で生する反射光がフレーム２によって反
射されることかあり、迷光発生の原因となる。

スリット１８〜２１は、このようなフレーム２からの迷
光が、異物からの散乱光とともに受光素子１４〜１７に
入るのを防ぐために設けられでいるものである。

次に、受光レンズ１０〜１３の光軸Ｉ１１、℃２、ｆ１
３、ρ４及び受光素子１４〜１７の具体的配置方向につ
いて、第４図及び第５図を参照しながら説明する。

第４図は、本実施例のＸＹ平面における構成を説明する
平面図である。まず、本図を用いてＸＹ平面における配
置の方向について説明する。

図において、まず受光素子１４は、受光レンズ１０の光
軸℃１が光ビーム７の走査線Ｓの延長線上に配置されて
いる。また、受光素子１７は、受光素子１４と同様にレ
ンズ１３の光軸１４が光ビームの走査線Ｓの延長線上に
あり、載物台４を挟んで受光素子１４の反対側に位置す
るものである。一方、受光素子１５．１６は所定の受光
角で走査線Ｓを見込むように配置されるとともに、レン
ズ１１．１２の光軸に２、Ｉ１３か光ビーム７の走査中
心Ｑにおいて交わり、かつ各光軸の走査方向に対する方
位角ψａ、ψｂか各々１５°〜８０゛の範囲となるよう
に配置されている。

次に、Ｚ軸を含む平面内の配置について第５図を用いて
説明する。第５図は本実施例のＺ軸方向の構成を示す側
面図である。

まず、受光素子１４〜１７は、いずれも被検査面の上方
すなわち照射面側に配置されている。

そしてＺ軸を含む平面においては、受光レンズ１０〜１
３の光軸℃１、ｋ２、ｆ１３、λ４の延長線は、いずれ
も光ビーム７の走査中心Ｑにおいて交わり、かつ各光軸
の走査面に対する角θ１、θ２、θ３、θ４かいずれも
１０’〜８０’の範囲であって、走査中心Ｑからほぼ等
距離となる位置に配置されている。

次に、光電検出器（受光素子）からの光電信号を処理す
る信号処理手段について説明する。第３図にその処理ブ
ロック図を示した。

まず、光電検出器からの信号に基づいて異物の有無を判
定する手段について説明する。第３図において受光素子
１４〜１７の出力側は、各々増幅器３１．３２．３３．
３４を介して、電圧制御増幅器（ＶＣＡ）等の増幅度変
換器３５．３６．３７．３８に接続されている。そして
、これらの増幅度変換器３５〜３８には、制御器３９か
各々接続されており、この制御器３９により増幅度変換
器３５〜３８のそれぞれの増幅度か個別に変化できるよ
うになっている。

ここで、受光素子１４〜１７の各出力信号は、同し形状
、サイズの異物であってもレチクル３上の位置によって
その大きさか各々異なる。具体的には、同一のビーム走
査線上の異物であっても、受光素子１４〜１７まての距
雛の近い異物の光電信号か、遠い異物の光電信号よりも
太きい。従って、各光電信号の大小に基づいて異物の大
きさを判断てぎるようにするためには、異物の位置に応
じて各光電信号の大きさか変化しないようにする必要か
ある。

このため、増幅器３１〜３４に対して、増幅度変換器３
５〜３８を各々設け、制御器３９によって増幅度を各々
設定変更するように構成している。

この制御器３９は、走査ミラー８によって光ビーム７か
Ｘ方向に走査し始める時に動作を開始し、走査中は光ビ
ーム７の位置に対応して増幅度変換器３５〜３８の増幅
度を順次変更し、走査終了の時７占で増幅度変換器３５
〜３８をオフ状、態にする機能を有する。この動作か、
Ｘ方向の走査開始毎に繰返し行われるようになっている
。

なお、増幅度変換器３５〜３８の増幅度は、受光素子１
４〜１７の配置によってそれぞれ決定される。以上のよ
うにして、各光電信号に対する増幅度の補正を行うこと
により、異物の位置に関わらずその大きさのみに依存し
た信号を得ることかてぎる。

次に、増幅度変換器３５〜３８の出力側は、コンパレー
タ（比較器）４０．４１．４２．４３の一方の入力側に
各々接続されている。これらコンパレータの他方の入力
端には基準電圧発生器４４か各々接続されており、これ
によって所定の基準電圧がコンパレータ４０〜４３に各
々人力されるようになっている。

また、コンパレータ４０〜４３の出力側は、ＡＮＤ回路
４５の入力側に接続されており、このＡＮＤ回路４５の
論理積の値か検出信号として出力されるようになってい
る。コンパレータ４０〜４３は、人力信号の２値化を行
うものである。

次に以上のような異物検出用の信号処理回路の動作につ
いて説明する。ここで、レチクル面を検査する場合、レ
チクル上には回路パターンかあるので、回路パターンを
誤って異物として検出することのないようにしなくては
ならない。このためには異物と回路のパターンエツジと
ては発生する散乱光の特性に違いがあることを用いる。

つまり、光ビームをレチクル面に斜入射させた時、異物
からの散乱光は無指向でほぼ等方的（全方位的）に発生
するため、受光素子１４〜１７のいずれに対してもある
一定以上の散乱光が入射して、各出力信号はいずれも所
定の基準電圧より大きくなる。これに対し、異物ではな
く、回路のパターンエツジで発生した散乱光は極めて指
向性が強いため、受光素子１４〜１７の各出力光電信号
のうち少なくとも１つは上記基準電圧より小さくなる。

そこで、第３図において増幅度変換器３５〜３８からの
信号は各々コンパレータ４０〜４３に人力され、所定の
基準電圧以上であるならば、例えばｒＨ，、「Ｌ」のう
ちｒＨ」の信号をＡＮＤ回路部４５に人力する。従って
、異物からの散乱光である場合には、全ての受光素子１
４〜１７に、ある一定値以上の散乱光が入るので、ＡＮ
Ｄ回路部４５からは異物検出信号ＳＤ（例えば「Ｈ」信
号）か出力される。これに対しパターンエツジからの散
乱光は、受光素子１４〜１７のうち少なくとも１つに対
して入射せず、コンパレータ４０〜４３のいずれかはｒ
　Ｌ　Ｊ信号を出力することになる。従フて、ＡＮＤ回
路部４５は「Ｌ」信号を出力することになり、回路パタ
ーンが異物として検出されることはない。尚、戴置台４
を２方向に駆動してペリクル１の表面に光ビーム７のス
ポット光を斜入射させれば、上記構成の装置（処理ブロ
ックまで含めて）をそのまま用いて、ペリクル１上の異
物も検出することができる。

次に、ペリクルの劣化を判定する手段（本発明の第２の
判定手段）について説明する。第３図かられかるように
、本実施例においては異物検出回路と並列にペリクル劣
化検出回路を設けている。

ところで、本実施例においては異物の有無にかかわらす
、ペリクルか劣化（白濁等）してくると、その反射率か
高くなる、すなわち透過率か低下し、これに伴って受光
素子から出力される光電１８号の低周波数成分の信号レ
ベル（電圧値）か高くなることを利用している。つまり
、上記構成の装置（第１図）において、ペリクルＩを介
して光ビーム７のスポット光をレチクル３に斜入射させ
ると、受光素子１４〜１７の各々にはレチクル表面（異
物も含む）からの散乱光とともに、ペリクル表面からの
散乱光も入射し、これら散乱光の強度に応した光電信号
を出力する。従って、上記信号の手用波数成分（特にス
ポット光の走査線上に異物がある場合には低周波数成分
のみを抽出する）の信号レベルを測定する、もしくは所
定の基準電圧値と比較することによって、ペリクルの劣
化の程度を求めることができる。

さて、第３図において、前述の増幅度変換器３５〜３８
の出力側は、低周波成分透過回路（ＬＰＦ）５０〜５３
の入力端にも各々接続されている。そして、これら低周
波成分透過回路５０〜５３の出力側は、コンパレータ５
４〜５７の一方の入力端に各々接続されており、他方の
入力端には、基準電圧発生器５８か接続されている。こ
こて、本実施例では予め実験等によりペリクルの種類、
膜厚等に応して、ペリクルの透過率か所定の値（例えば
白濁等によりペリクルの交換が必要となる値程度）以下
となった時、受光素子から出力される光電信号の低周波
数成分の電圧値を求めておくものとし、基準電圧発生器
５８はこの電圧値を基準電圧としてコンパレータ５４〜
５７の各々に出力するものである。なお、コンパレータ
５４〜５７は、人力信号の２値化を行うものである。ま
た、低周波成分透過回路５０〜５３は、人力された光電
信号のうち、特定の周波数の低い成分のみを通過させる
機能、例えはローパスフィルタの機能を有している。

コンパレータ５４〜５７の出力側は、いずれもＡＮＤ　
（論理積）回路５９の入力端に接続されている。

次に、以上のようなペリクルの劣化を検出する処理回路
の動作について説明する。増幅度変換器３５〜３８によ
って補正された光電信号は、各々低周波成分透過回路５
０〜５３に人力される。この低周波成分透過回路５０〜
５３ては所定の遮断周波数以下の信号のみが出力される
。

遮断周波数は、通常の異物信号（例えば第２図（ａ）の
信号Ａ）の高周波数成分と劣化したペリクルの信号（例
えば第２図（ｂ）の信号Ｂ）の低周波数成分との中間程
度に設定されるのか好ましい。

ざらに低周波成分透過回路５０〜５３は人力信号のレベ
ルによらず信号の低周波数成分のみを抽出して出力する
特性をもっていることか好ましい。

これにより、信号レベルが低い劣化したペリクルからの
散乱光であっても確実に低周波成分透過回路５０〜５３
の出力が得られる。

低周波成分透過回路５０〜５３の出力はコンパレータ５
４〜５７に人力され基準電圧５８よりも大きい場合には
各々例えばｒＨ，信号を出力し、ＡＮＤ回路部５９によ
りすへての信号かｒＨ，であるならペリクルが劣化して
いる（本実施例ではべりタルの交換か必要である）と判
定した信号ＳＰ（例えばｒＨ，信号）を出力する。異物
信号の場合は高い周波数成分をもっているので低周波成
分透過回路５０〜５３の出力は著しく小さく、比較器５
４〜５７により「ＨＪ信号としてＡＮＤ回路５９に人力
されることはない。

従ってペリクル面を検査したとき信゛号ＳＤのみｒＨ」
であるなら、異物は付着しているかペリクルは劣化して
いないと判定し、信号ＳＰのみｒＨ，であるなら、異物
は付着していないかペリクルは劣化していると判定する
。また信号ＳＤ、ＳＰともに「Ｈ」なら、異物も付着し
ているしペリクルも劣化していると判定し、信号ＳＤ、
ＳＰともに「Ｌ」なら、異物の付着もペリクルの劣化も
ないと判定することか可能となる。これによりペリクル
全面において信号ＳＤ％　ＳＰともに常にｒｌ−」のと
きのみに良品であると自動的に判定することができる。

また信号ＳＰかｒＨ，のとき（ペリクルが劣化している
と判定したとき）の増幅度変換器３５〜３８の信号出力
を計測することにより、ペリクルの劣化の程度を知るこ
ともてきる。

ここで、本実施例では信号処理回路（第３図）によって
、ペリクル１の面内に１ケ所でも透過率が低下している
部分かあれは、ペリクルが劣化していると判定し、ペリ
クルの交換を行うものとしていた。しかしながら、例え
ばペリクルの劣化している部分がレチクルのパターン領
域に対応した部分より外側にあれば、露光装置において
レチクル上で照度均一性が低下することはない。そこで
、ペリクル面内で劣化（白濁等）している部分の位置を
求め、この位置に応して露光装置での使用が可能か否か
を判断する回路を設け、ここで使用可能な状態と判断さ
れれば、たとえ上記の如くペリクルが劣化していると判
定されていても、ペリクル付レチクルを露光装置へ搬入
することによって、ペリクルの寿命を最大限延ばすこと
が可能となる。この際、低周波数成分の信号レベルを測
定する、もしくは基準電圧発生器５８の設定電圧を可変
とすることによって、異物検査と全く同様に、信号ＳＲ
に基いて求めたペリクル全面の劣化状態（すなわち劣化
部分の位置、大きさ、劣化の程度（透過率）等）をモニ
ター上に表示するようにしても良い。また、上記判断回
路はペリクル全面の劣化状態とともに、信号ＳＤに基づ
いて求めた異物検査結果（レチクル全面の異物の個数、
位置、大きさ等）を用いて、ペリクル付レチクルを使用
するか否かを判断することか望ましい。

ココで、本実施例による装置を用いてペリクル面を検査
する場合においても、上記と全く同様の動作で信号処理
回路（第３図）によって、異物検査と同時にペリクルの
劣化の程度を求めることかできる。この際、ペリクル表
面をビーム走査することによりペリクル上の異物及びそ
の劣化を検査している状態において、ペリクル上の走査
線Ｓから生じる散乱光以外に、以下に述へるような２通
りの散乱光が発生する場合か考えられる。まず第１に、
ペリクルもしくはレチクルの表裏面で入射ビームが繰返
し反射（多重反射）し、この反射ビームが、例えばペリ
クルフレーム２あるいは載物台４等にあたって発生する
散乱光（迷光）がある。この種の迷光は、信号成分とし
ては劣化したペリクルから発生する散乱光の強度に応し
た光電信号に近い周波数成分を有しているため、そのま
ま受光素子に入射してしまうと、上記走査線Ｓからの散
乱光と迷光とを区別することができなくなってしまう。

しかしながら、上記迷光は受光素子１４〜１７の前に配
置されたスリット１８〜２１により遮光することが可能
となっている。つまりスリット１８〜２１は走査線Ｓと
ほぼ共役な位置に設けられているとともに、上記迷光が
発生する場所が走査線Ｓと明らかに異なる位置（例えば
ペリクルフレーム２、載物台４等）であるため、迷光は
スリットにより遮光され、走査線Ｓからの散乱光（すな
わち異物もしくはべりタルの劣化部分からの散乱光）の
みがスリットを介して受光素子で受光されることになる
。従って、第１の場合では上記迷光が走査線Ｓからの散
乱光、特にペリクルの劣化部分からの散乱光として検出
され、ペリクルか劣化していると判定されることはない
。

また、第２の場合としてはレチクル面に付着した異物か
ら発生する散乱光かある。ここで、上記実施例の装置（
第１図）において入射ビーム７は、ペリクル１を透過し
てレチクル面を照射する。この際、レチクル面に異物か
あると、異物からは散乱光か発生して受光素子に入射す
ることになる。しかしながら、上記異物から生しる散乱
光とペリクル１の走査線Ｓから生しる散乱光とは、その
光電信号の周波数成分の点て異なっている。

つまり、ペリクル面を検査する時は入射ビームの焦点位
置とペリクル表面とをほぼ一致させているため、レチク
ル面にはデフォーカスした状態で光ビームが照射される
ことになる。この結果、レチクル上の異物からの散乱光
は、入射ビームがデフォーカスしている分たけ、その光
電信号の信号幅が広くなって低周波数成分を多くもっこ
とになるが、それでも上記信号の低周波数成分（信号レ
ベル）は、ペリクルの劣化部分からの散乱光の強度に応
した光電信号の周波数成分に比へてはるかに高くなって
いる。従って、ＬＰＦの遮断周波数を、例えばレチクル
上の異物から生しる散乱信号の周波数成分とペリクルの
劣化部分から生しる散乱信号の周波数成分との中間に設
定すれは、ＬＰＦては何ら問題なくペリクルの劣化部分
からの散乱信号のみを透過して抽出することか可能とな
る。尚、ペリクル面とレチクル面とては斜入射方式のた
めに光ビーム７の照射位置（走査線の位置）か異なるの
で、先に述へたスリットを用いてレチクル上の異物から
の散乱光を遮光することも可能である。このため、特に
ペリクル面の異物検査を行う場合には、例えばスリット
の幅を狭くすることによってペリクルの劣化部分からの
散乱光のみを抽出して検出てき、より一層精度良くペリ
クルの劣化を検出することかてきる。

また、上記実施例の如くレチクル面の異物検査を行う場
合でも、上記と同様にペリクルフレーム２等から受光素
子に向かう迷光をスリットにより遮光すれば、ペリクル
の劣化の検出精度の低下を防止することかできる。この
際、ペリクル面に異物か付着していると、この異物から
生しる散乱光も受光素子に入射するか、この場合でもＬ
ＰＦにより低周波数成分のみを抽出すれは、上記実施例
と同様にペリクルの劣化を検出することかできるのは言
うまでもない。

尚、上記実施例ではペリクル面もしくはレチクル面の異
物検査とペリクルの劣化の検出とを同時に行っていたか
、ペリクルの劣化のみを検出するようにしても構わない
。また、異物検査とペリクルの劣化の検出とを別々に行
っても良い。この時、受光素子からの光電信号を、異物
検出処理回路とペリクル劣化検出処理回路とに切り替え
て出力するように構成しても良い。

ところで、上記実施例では第１図に示した如く４個の受
光素子を配置していたか、受光素子は必ずしも４個必要
ではなく、少なくとも２個を互いに異なる空間に配置す
れば、同様に異物検査とペリクルの劣化の程度とを同時
に求めることかできる。また、上記実施例ではべりタル
付レチクルのレチクルもしくはべりタル面を検査する装
置について述へたか、フレームに張設されたペリクルを
車体で検査する装置、さらにペリクル付レチクルのペリ
クル面とレチクル面とを同時に検査する装置においても
、例えは第３図に示した処理回路を構成することによっ
て、上記実施例と全く同様の効果を得ることかできる。

さらに、例えは特公昭６３−５２６９６号公報に開示さ
れているように、透明体表面にほぼ平行な光ビームを、
表面との成す角度かほぼτもしくは鋭角になるように照
射して、その表面に一方向に伸ひた帯状の照射部を形成
するとともに、帯状照射部と交差する方向に透明体を移
動させることによって、透明体全面の異物検査を行う方
式の装置に対しても本発明を通用することができ、異物
検査と同時にペリクルの劣化の程度を求めることかてぎ
ることは言うまでもない。

ところで、通常異物検査装置は露光装置本体とともにチ
ャンバー内に収納されており、異物検査が行われたレチ
クルは所定の露光位置（レチクルステージ）まて搬送さ
れ、ここてレチクルパターンかウェハ上に転写されるよ
うになっている。そこで、上記実施例による装置をチャ
ンバー内に配置するとともに、ここで求めたペリクルの
劣化状態に関する情報、特に劣化の程度（透過率）に関
する情報を、露光装置全体を統括制御する主制御系（Ｃ
ＰＵ）に出力するように構成する。異物検査装置（また
は主制御系）は、ペリクルの劣化状態と異物検査結果と
に基いてペリクル付レチクルを使用するか否かを判断し
、ここで使用可能な状態と判断されれば、レチクルを露
光位置まで搬入する。主制御系は、予め実験等によりペ
リクルの種類、膜厚等に応して劣化の程度（透過率）と
最適な露光量との関係を求め、この関係を数式もしくは
テーブルの形で内部メモリに記憶しておき、レチクルパ
ターンを露光するにあたっては、異物検査装置からの劣
化情報に応じて対応した最適な露光量をメモリから読み
出し、この読み出された露光量のもとてパターン露光を
行うようにする。

この結果、ペリクルの劣化の程度にかかわらず、常に最
適露光量でパターン露光を実行することか可能となり、
歩留の低下等を防止できるといった利点を得ることかで
きる。

尚、例えは超高圧水銀灯を照明光源とする露光装置では
、照明光路中に配置したシャッターの開閉時間もしくは
水銀灯のパワー（光強度）を調整し、エキシマレーサ等
のパルス発振型のレーザ装置を備えた露光装置では、１
シヨツトの露光に必要なパルス数、もしくは１パルス当
りのエネルギー量を調整することによって、１ショット
当りの露光量を制御することか可能となっている。特に
後者の露光制御装置については特開平２−１３５７２３
号公報に開示されており、ここでは１パルス毎に露光エ
ネルギーを調整することにより照度均一化と露光量の最
適化とを行っている。そこで、上記公報に開示された装
置では、ペリクルの劣化の程度までも考慮して１パルス
当りの露光エネルギーを求めることによって、より一層
精度良く照度均一化と露光量の最適化を実行することが
可能となる。

また、露光装置でパターン露光を続けていくと、露光光
吸収によりペリクルか次第に劣化していくことになる。

この際、ペリクル付しヂクルを異物検査装置まで搬送し
、ここで再度ペリクルの劣化の程度を求めれば、ペリク
ルの劣化に応して露光量を変更することによって、常に
最適露光量てパターン露光を行うことは可能であるか、
その反面スルーブツトか低下してしまう。そこで、例え
はウェハステージ上に設けられた照度計（フォトダイオ
ード等）を用い、予めレチクルを露光位置に設定した時
点でウェハ上に照射される露光光の光量（光強度）を求
め、初期値として記憶しておく。そして、レチクルに対
して露光光か一定時間照射された時点で、照度計を用い
てウェハ上に照射される露光光強度を求めれば、この計
測値と上記初期値（及び照明光源の劣化）に基いて、ペ
リクルの劣化の程度（透過率）、すなわち最適露光量を
算出することができる。従って、照度計を用いることに
より一定時間毎に最適露光量を逐次更新していくことが
でき、これによってスルーブツトを低下させることなく
常に最適露光量でパターン露光を行うことが可能となる
。尚、ペリクルの劣化が所定値以上となった場合、もし
くはペリクルの劣化に応じて１ショット当たりの露光時
間が長くなり、露光装置のスルーブツトか低下する場合
には、レチクルを搬出してペリクルの交換を行うことと
し、モニターまたはブサー等によりペリクル交換をオペ
レータに知らせるようにする。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれは、異物の有無を検査する判
定手段と並列にペリクルの劣化を判定する判定手段を設
けたので、同じ受光素子で異物検査とペリクル劣化を同
時に検出処理することができ、しかも装置の構成が複雑
化することはない。

また、異物の有無と、ペリクルの良否を同時に判定する
ことができるという利点かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による装置の構成を示す斜視
図、第２図（ａ）　、　　（ｂ）は異物信号とペリクル
劣化信号を示す図、第３図は本発明の一実施例の信号処
理手段の例を示す回路図、第４図は第１図の装置の主要
部分の平面図、第５図は第１図の装置の主要部分の側面
図である。 ［主要部分の符号の説明］ １・・・・ペリクル、２・・・・支持枠、３・・・・レ
チクル、８・・・・走査ミラー、１４．１５．１６．１
７・・・・受光素子、１　８　、　　１　９　、　　２
０．２１　　　・　・　・　・　ス　リ　　ッ　　ト　
、５０．５１．５２．５３・・・・低周波成分透過回路
。 代理人　弁理士　佐　藤　正　年

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明体表面に対して光を照射する照射手段と、前
   記透明体表面からの散乱光を異なる位置で受光する複数
   の光電検出手段と、前記光電検出手段からの各信号に基
   づいて異物の有無を判定する第１の判定手段とを備えた
   異物検査装置において、 前記光電検出手段で得られた各光電信号に基づいて前記
   透明体の光透過率特性の変化を判定する第２の判定手段
   を備えたことを特徴とする異物検査装置。
2. （２）前記第２の判定手段が、前記光電検出手段の各光
   電信号を可変に増幅する可変増幅手段と、 該可変増幅手段の増幅度を制御する制御手段と、 基準電圧を発生させる基準電圧発生器と、 所定の遮断周波数以下の信号を出力する低周波数成分透
   過回路と、 前記基準電圧発生器の出力する基準電圧に基づいて、前
   記低周波数成分透過回路から出力された信号を二値化す
   るコンパレータと、 複数の光電信号の論理積を出力する論理積演算手段とか
   らなることを特徴とする請求項１記載の異物検査装置。