JPH04291347A

JPH04291347A - マスク保護装置、マスク及びマスク保護枠

Info

Publication number: JPH04291347A
Application number: JP3056935A
Authority: JP
Inventors: Tsuneyuki Hagiwara; 恒幸萩原; Yutaka Kanazumi; 豊金究
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1991-03-20
Filing date: 1991-03-20
Publication date: 1992-10-15

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路の製造工
程で使用されるマスク保護装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のマスク保護装置としては、例えば
図７に示すように所定の基板１（マスク）上に形成され
たマスクパターンＡ部分よりも広い開口部を有する枠２
の一方の開口面に、ペリクルと称される透明な薄膜３を
張りつけ、この枠２の他方の開口面をマスクパターンＡ
部分が枠内に含まれるようにマスク１に接着したものが
ある。従来からこのようなペリクル枠の内側は生産性を
重視した設計となっており、その表面の仕上げは、■ヘ
アライン加工後塗装、■マット加工後塗装の２種類のよ
うな比較的荒い処理のものが一般的であった。

【０００３】このようなマスク保護装置をマスク（レチ
クル）に接着剤等で接着し、マスク表面を被覆すること
により異物がマスクに付着するのを防止するものである
。また、このようなマスク保護装置を設けた場合でも、
レチクルやペリクル表面に異物が付着している場合があ
り、レチクルやペリクル上の異物の検査を行なう必要が
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ようなペリクル枠では、次のような問題点がある。■ペ
リクル枠内壁表面が平滑でなく、内壁の表面積が大きい
ため、塵埃が付着し易い。■マスク保護装置装着後のマ
スク表面を特公昭６３−６４７３８号公報に示すような
プローブ光を走査して異物検査装置で検査する際、マス
クでいったん反射した後のプローブ光がペリクルの内側
面で反射し、ペリクル枠に入射すること等によりその内
壁から散乱光が発生する。この散乱光が迷光となって光
電変換素子に入射するため、誤検出を招いたり、時には
異物の検査不能となる場合がある。

【０００５】この様子をペリクル枠の断面を示した図５
、図６を参照にして説明する。図５に示すように振動ミ
ラー５からのプローブ光Ｉはマスク１上の点Ｂで反射し
、さらにペリクル３のマスク側面で反射して、ペリクル
枠２の内壁上の点Ｄに入射する。通常はペリクル枠２の
内壁の表面処理が粗いため、点Ｄからは散乱光１１が発
生する。この散乱光１１のうち、振動ミラー５によるプ
ローブ光の走査範囲近傍で反射された光束Ｌｉは結像レ
ンズ６により集光され、像面スリット７を通って光電変
換素子８に入射する。この点Ｄからの散乱光は、疑似異
物信号として光電変換素子８から出力される。つまり、
点Ｂからの信号以外に点Ｄからの信号が混入するために
、正常なマスク検査動作は行えなくなる。

【０００６】また、図６に示すように振動ミラー５から
のプローブ光Ｉはマスク１上の点Ｂで反射し、さらにペ
リクル３のマスク１側面上の点Ｃに入射する。ここで、
ペリクル３面上での点Ｃに異物１２が付着していた場合
は、異物１２から散乱光１３が発生する。この散乱光１
３のうち、ペリクル枠２で反射され、さらにプローブ光
の走査範囲近傍で反射された光束Ｌｉは結像レンズ６に
より集光された後、像面スリット７を通って光電変換素
子８に入射する。マスク１上の異物を検査する場合、こ
の点Ｃからの散乱光は光電変換素子８から疑似異物信号
として検出され、誤検出を引き起こすこととなる。

【０００７】そこで本発明は、異物検査時に障害となる
ペリクル枠内壁からの迷光を防止して好適な異物検査を
可能とするペリクル枠を得ることを目的とする。また、
マスクに対するゴミの付着を最小限の大きさのペリクル
枠で防止することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決する為の手段】上記目的のために本発明で
は、ペリクル枠の少なくとも内壁部分に乱反射防止手段
を設けた。特に、表面が平滑化処理された反射防止層を
設けることとした。

【０００９】

【作　　用】本発明においては、フォトマスクのペリク
ルを装着するためのペリクル枠の内壁を平滑に処理した
り、内壁に平滑な表面を有する乱反射防止体を設けてい
るため内壁の表面積が小さくなり、粗い内壁に比べて塵
埃の付着の可能性が少なくなる。

【００１０】また、乱反射防止体を光吸収部材とするこ
とによりマスク保護装置を載置したマスク上の異物の検
査を良好に行うことが可能となる。また本発明によれば
、ペリクルの光学特性に影響されることがなく、良好に
異物検査が行えるため、既存の多くのペリクルを使った
マスク保護装置を備えたマスクに対しても良好に異物の
検査を行うことが可能となる。

【００１１】

【実　　施　　例】図１は本発明の一実施例にかかるペ
リクルフレームを搭載したマスク上の異物検査に最適な
異物検査装置の全体構成を示す斜視図である。図１にお
いて、フォトマスク１上にはパターン面Ａを囲むように
ペリクルフレーム２が載置されている。ペリクルフレー
ム２にはパターン面Ａを覆うようにペリクル３が張り付
けされている。このペリクル３はパターン面Ａに異物が
付着するのを防止するための保護膜である。

【００１２】レーザ光源４から射出されたプローブ光Ｉ
はビーム走査手段としての振動ミラー５、集光レンズ２
６を介してフォトマスク１上に斜めに入射する。この入
射角はプローブ光Ｉがペリクルフレーム２にケラレない
ように８０°から１０°間が望ましい。プローブ光Ｉは
、振動ミラー５によってフォトマスク１上の一方向（Ｘ
方向）の所定範囲Ｓ内を走査する。

【００１３】また、フォトマスク１はステージＳＴ上に
載置されており、ステージＳＴはモータ１４と送りネジ
１６によりＹ方向に移動可能に構成されている。そのス
テージＳＴの移動量は、例えばリニアエンコーダのよう
な測長器１８によって測定されるようになっている。振
動ミラー５によるプローブ光Ｉの走査とステージＳＴの
移動により、プローブ光Ｉをフォトマスク１全面に渡っ
てむらなく走査させることができる。このときフォトマ
スク１のパターン面Ａからは指向性を持った散乱、回折
光が発生し、異物からは比較的無指向性の空間的に連続
した散乱、回折光が発生する。

【００１４】次に、フォトマスク１の表面を望む所定の
位置には、フォトマスク１上に付着した異物からの散乱
光を検出するための光電変換素子８、９、１０が夫々配
置されている。これら光電変換素子８、９、１０の光入
射側には、異物からの散乱光を集光するためのレンズ３
８、４０、３６が矩形上のスリット４４、４６、４２を
夫々介して設けられている。スリット４４、４６、４２
は走査軌跡Ｓ付近のみの像を制限するもので、ペリクル
フレーム２からの反射光（迷光）等が光電変換素子８、
９、１０に入射するのを防止するためのものである。こ
れら複数の光電変換素子８、９、１０の少なくとも１つ
のは、フォトマスク１のパターン面Ａからの指向性を持
った散乱光を入射しない位置に配置されている。

【００１５】次に、図２を参照して、光電変換素子８、
９、１０の出力に基づいて異物の有無を検出する手段に
ついて説明する。光電変換素子８、９、１０の夫々のか
ら出力された信号は、増幅器７０、７１、７２を夫々介
して、電圧制御増幅器（ＶＣＡ）等の増幅度変換器７３
、７４、７５に夫々接続されている。これらの増幅度変
換器７３、７４、７５の夫々には、制御器８０が接続さ
れており、この制御器８０により増幅度変換器７３、７
４、７５の夫々の増幅度が個別に変化できるようになっ
ている。

【００１６】増幅度変換器７３、７４、７５からの夫々
の出力信号はコンパレータ７６、７７、７８に入力し、
コンパレータ７６、７７、７８によって基準信号発生器
８１からの所定の基準電圧との差を取られる。コンパレ
ータ７６、７７、７８からの各差動の出力（ここでは２
値化されたデジタル信号）は論理回路（ＡＮＤ回路）７
９に接続され、ＡＮＤ回路７９の論理積の値が検出信号
ＳＤとして出力されるようになっている。

【００１７】前述のように異物から散乱光はほとんどの
場合無指向であるため、光電変換素子８、９、１０の夫
々からは同時に信号が出力される。これに対してパター
ンエッジからの散乱光は指向性を強いため、光電変換素
子８、９、１０の少なくとも１つからは信号が出力され
ない。このため、光電変換素子８、９、１０の夫々から
異物による信号が出力された場合のみＡＮＤ回路７９か
らは検出信号ＳＤが出力される。従って、光電変換素子
８、９、１０からの夫々の信号の論理積をとることによ
り、異物の存在の有無を検出することができる。

【００１８】次に本発明にかかる一実施例によるペリク
ルフレームを説明する。ペリクルフレーム２上の点で発
生する散乱光の強度はペリクルフレーム２の内壁２ａの
表面粗さに依存し、粗いほど強くなる。従って、内壁２
ａの表面を平滑にすることで散乱光の発生を防止するも
のである。この平滑化の方法として例えば、アルミ性ペ
リクルフレームについて、一般的なダイヤモンドパウダ
ー等を使ったバフ仕上げ程度を用いても十分な効果が得
られることが実験的に確かめられている。次に平滑化の
程度について説明する。プローブ光が平行光である場合
は平滑化の程度は異物の検出感度以下にすることが望ま
しい。例えば、装置が１μｍの異物検出感度を持つ場合
、平滑度は１μｍ以下にすることが望ましい。また、ブ
ローブ光を絞りこんで被検査物体面上に照射している場
合、ペリクル枠上でのプローブ光の径は被検査面上より
も広がることとなる。従って、ペリクル枠上でのプロー
ブ光の輝度は低下することとなり、この場合の平滑度は
厳密に異物検出感度以下にする必要はない。ここで、そ
の平滑度はプローブ光の波長、強度、集光レンズ２６の
Ｎ．Ａ．（開口数）等によって定められる。この平滑度
は集光レンズ２６のＮ．Ａ．を適当に定めることにより
一般的な鏡面処理（目視で鏡面と認められる程度）でも
十分な効果が得られることが実験的に確かめられている
。

【００１９】また、ペリクルフレーム２の内壁２ａは散
乱光の発生を防止するために、所定の乱反射防止体２０
を設けるようにしてもよい。図３はペリクルフレーム２
の断面図であり、この乱反射防止部材２０は内壁２ａを
平滑化するために、内壁２ａに蒸着されたアルミの薄膜
である。このような平滑化処理を施したり、乱反射防止
部材２０を設けることにより、内壁２ａからは散乱光は
発生せず異物の誤検出を防止することが可能となる。

【００２０】また、ペリクルフレーム２の内壁２ａは平
面である必要はなく、図６に示すように加工性のよい曲
面で構成しても構わない。また、図６にしめすようにペ
リクル３内側に付着した異物１２からの散乱光やフォト
マスク１の裏面（ペリクルフレーム２の反対側）からの
迷光がある場合は、以上のように平滑化処理だけでは、
誤検出を防止できない場合がある。

【００２１】これは、一般にペリクルフレーム２の材質
は金属であるため表面を平滑にしたままだと、反射率が
非常に高い鏡面になってしまうためである。従って、ペ
リクルフレーム２の内壁２ａで反射された迷光が走査範
囲Ｓ近傍で反射され、光電変換素子８、９、１０に入射
してしまう。そこで、光電素子８、９、１０に迷光が入
射しないように、少なくともプローブ光Ｉの波長域に対
して低反射性を持った低反射部材を用意し、その表面を
平滑化した乱反射防止部材２０ａをペリクルフレーム２
の内壁に設けるようにすればよい。低反射部材は、色フ
ィルター上に波長λに応じた反射防止コートを施した反
射防止層等であるものとする。色フィルターはプローブ
光Ｉの波長λに応じてこのプローブ光Ｉを吸収するよう
なガラスで構成されている。この乱反射防止部材１１ａ
の表面を平滑となるように反射防止コートを行なえばよ
い。また、このような吸収性を持った接着剤をペリクル
フレーム２の内壁２ａに平滑に塗布するようにしてもよ
い。接着剤は検出に影響を及ぼさない程の微小な異物を
吸着させるためのものである。この場合ペリクル枠の表
面処理が粗くとも、接着剤を厚めに塗布し、鏡面状とな
るように平滑化処理すれば有効に迷光を防止することが
できる。また、ペリクルフレーム２に直接反射防止コー
トを直接施してもよい。

【００２２】さらに、反射防止材として一般的な黒色材
料や黒色メッキによっても十分な効果が得られる。この
場合ペリクルフレームの素材により最適な処理も異なる
が、一般にペリクルフレームはアルミニウム材で作られ
ているので、前述の黒色メッキとしてはブラックアルマ
イトやブラックニッケルが最適である。また、反射防止
処理が完全に成されていなくとも、ペリクルフレーム２
から散乱光が発生しない場合は、光電変換素子を適切に
配置することにより誤検出を防止することができる。光
電変換素子の配置はプローブ光Ｉの一次元の走査位置、
ペリクルフレーム２の高さ，大きさ、及びペリクル３の
屈折率等を考慮して適切に定めればよい。

【００２３】また、以上ではペリクルフレーム２全面に
渡って、平滑化処理したり、乱反射防止部材２０、２０
ａは設けることとしたが、光電変換素子の配置に応じて
部分的に処理したり，部分的に設けるようにしてもよい
。また、ペリクルフレーム２の外壁に対しても平滑化処
理したり，乱反射防止部材を設けるようにすれば、外壁
から発生する迷光を防止することができ、より異物検査
の検出精度を向上させることができる。

【００２４】さらに、以上はマスク保護部材を備えたフ
ォトマスク１上の異物を検出する場合について述べてき
たが、マスク保護装置をフォトマスク１に装着したまま
ペリクル３表面の異物を検出する場合において、ペリク
ルフレーム２により発生する迷光に対して同様の防止効
果が得られる。また、レチクル１の両面にマスク保護部
材を備えた場合においても、それぞれの面側のペリクル
フレームに前述の乱反射防止手段を設けても、それぞれ
の面側のペリクルフレームにおいて同様の迷光防止効果
が得られる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、フォトマ
スクにペリクルを装着するためのペリクル枠の内壁を平
滑化に仕上げているため、内壁の表面積を最小にできる
。従って従来の粗い内壁（表面積の広い内壁）に比べ塵
埃の付着の可能性が少ない。また、異物検査装置でフォ
トマスク表面を検査する際に、支障を来す散乱光の発生
もない。さらに、ペリクル枠内壁を低反射処理すること
で表面検査動作に対する悪影響をより低減でき、事実上
ペリクル枠無しのときと同様に検査が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるマスクのための異物検
査装置の全体構成を示す斜視図、

【図２】図１の異物検査装置における光電変換素子から
の信号処理を示す図、

【図３】本発明の一実施例によるペリクルフレームの表
面処理を示す図、

【図４】ペリクルフレームの変形例を示す図、

【図５】
、

【図６】従来の装置で、迷光が発生している様子を示す
図、

【図７】マスク保護装置の一般的な形状を表す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１…フォトマスク　　　　　　　　、　　２…ペリクル
フレーム３…ペリクル　　　　　　　　　　　　、２０
、２０ａ…乱反射防止部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　平面的なマスク基板上の原画パターン
の形成領域を囲むように、前記マスク基板上に一方の周
縁部が当接する枠部材と、前記枠部材の他方の周縁部に
前記マスク基板から所定の空隙をあけて張設された薄膜
とを備えたマスク保護装置であって、前記枠部材の少な
くとも内壁部分に乱反射防止手段を設けたことを特徴と
するマスク保護装置。
【請求項２】　　前記乱反射防止手段は表面が平滑化さ
れた反射防止層であることを特徴とする請求項１記載の
装置。