JPH0514906U - 異物有無検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】異物有無検査装置において、検査対象基板の表
面上における回路パターンと異物との弁別能の向上を図
る。 【構成】レーザ発振器と、ビームエキスパンダーと、レ
ーザ光走査用のミラーと、集光レンズとから成る入射光
学系と、検査対象基板に付着の異物で反射したレーザ光
の反射散乱光を検出する検出光学系とを備え、検出光学
系での反射散乱光の検出結果に基いて異物を検出するよ
うに構成された異物有無検査装置において、前記集光レ
ンズをテレセントリック系のレンズから構成している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えばＬＳＩの製造プロセスにおけるレチクルやマスク、その他、 製品ウエハーや液晶用基板などの回路パターンが描かれた基板等に異物が付着し ているか否かを検査するための異物有無検査装置に関する。

【０００２】 より詳しくは、レーザ発振器と、ビームエキスパンダーと、異物の有無を検査 する対象基板にレーザ光を走査させるミラーと、当該ミラーからのレーザ光を集 光させるレンズとから成る入射光学系と、前記検査対象基板に付着の異物で反射 したレーザ光の反射散乱光を検出する検出光学系とを備えて、前記検出光学系で の反射散乱光の検出結果に基いて前記検査対象基板に付着した異物を検出するよ うに構成された異物有無検査装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】

上記の異物有無検査装置は、検査対象基板を乗載したステージを一平面上でＸ 方向に直線移動させる一方、入射光学系によって検査対象基板の斜め上方から、 その検査面に対して一定の偏光角を有するレーザ光を、Ｙ方向（一平面上で前記 Ｘ方向と直交する方向）の所定範囲内で走査させながら照射させて、検査面に異 物が存するときの当該異物で反射したレーザ光の反射散乱光を検出光学系で検出 するように構成されている。

【０００４】 尚、前記検出光学系には、検査面の回路パターンで反射した一定の偏光角を有 するレーザ光の偏光方向に対して検光軸が垂直になるように検光子を配置してあ って、検査対象基板の検査面からの反射散乱光が回路パターンによるものか異物 によるものかを弁別できるようにしてある。

【０００５】 即ち、一定の偏光角を有するレーザ光が回路パターンで反射した光が検出光学 系に入射された際には、この光は検光子によってカットされる。 従って、レーザ光によって検査面を走査し終えた状態で、前記検出光学系の光 検出器が反射散乱光を検出しなかったことの情報を基にして、前記検査対象基板 に異物が付着していないことが検出される。

【０００６】 一方、検査面に付着している異物にレーザ光が照射されると、このレーザ光は ランダムな方向に散乱されて、その一部の光が検出光学系に入射されるが、この 光は一定した偏光角を持つものではなく、方向性のない偏光角が入り混じってお り、この内の回路パターンで反射した光と同じ偏光成分の光はカットされるもの の、残りの偏光成分の光は検光子を通過して光検出器へ到達することで、異物の 存在が検出されるのである。

【０００７】 この異物有無検査装置の前記レーザ光を集光させるためのレンズとして、従来 では所謂ｆ・θ系のレンズが用いられている。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、図３に示すように、このｆ・θ系の集光レンズ７を通過したレーザ 光は、検査対象基板１の検査面ａを扇状に走査することになり、検査面ａと入射 レーザ光の偏光方向とが成す角度が走査線上の各点で変化し、結果として、検査 面ａの回路パターンからの反射散乱光の偏光方向が走査線上の各点で変化し、か つ、反射散乱光の偏光が楕円偏光になり、回路パターンで反射した光を検光子で 十分に消光し切れなくなって、回路パターンを異物と誤検出する事態があったの である。

【０００９】 本考案は、かゝる実情に鑑みて成されたものであって、ｆ・θ系のレンズとは 異なる特性の集光レンズを選択する簡単な改良技術によって、上記の不都合を解 消し、ひいては、異物と回路パターンとの弁別能の向上を図ることを目的として いる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成するために本考案は、レーザ発振器と、ビームエキスパンダ ーと、異物の有無を検査する対象基板にレーザ光を走査させるミラーと、当該ミ ラーからのレーザ光を集光させるレンズとから成る入射光学系と、前記検査対象 基板に付着の異物で反射したレーザ光の反射散乱光を検出する検出光学系とを備 え、前記検出光学系での反射散乱光の検出結果に基いて前記検査対象基板に付着 した異物を検出するように構成された異物有無検査装置において、前記集光レン ズをテレセントリック系のレンズから構成した点に特徴を有する。

【００１１】

【作用】

即ち、上記テレセントリック系のレンズは、レーザ光走査用のミラーから当該 レンズに入射される光の光軸が変化しても、レンズ軸と平行の光を出す機能を有 する。 換言すれば、検査面上での走査線の全幅にわたって、検査面と反射散乱光の偏 光方向との成す角度を一定に保ち、検査面上の回路パターンからの反射散乱光を 走査線上の各点で直線偏光と成す機能を有するもので、走査線上の各点において 安定的に検光子による回路パターンからの反射散乱光の消光が行われる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１は異物有無検査装置を 示し、同図において、１は異物の有無を検査する対象基板で、例えば半導体ウエ ハーに回路パターンを焼付けるために用いられるレチクルであり、その周囲には ベリクル枠２が設けられ、一平面上でＸ方向に直線移動される図外のステージに 乗載される。

【００１３】 ３は前記検査対象基板１の検査面ａにレーザ光を斜め上方から走査させる入射 光学系で、一定の偏光角を有するレーザ光の発振器４と、ビームエキスパンダー ５と、レーザ光をＹ方向（一平面上で前記Ｘ方向と直交する方向）に走査させる 例えばガルバノミラー６と、テレセントリック系の集光レンズ７から成る。

【００１４】 このテレセントリック系の集光レンズ７は、図２に示すように、レーザ光走査 用のミラー６から当該レンズに入射される光の光軸が変化しても、レンズ軸と平 行の光を出す機能を有するものである。 より具体的には、検査面ａ上での走査線の全幅にわたって、検査面ａと入射光 の偏光方向との成す角度を一定に保ち、検査面上の回路パターンからの反射散乱 光を走査線上の各点で直線偏光と成すとともに散乱光の偏光特性を一定に保つ機 能を有する。

【００１５】 ８，８は前記検査対象基板１の検査面ａで反射した散乱光をキャッチする検出 光学系で、前記検査対象基板１に対して斜め上方の両側に配置されている。この 検出光学系８は、集光レンズ９と、スリット10と、特定の直線偏光成分（この例 では、検査面の回路パターンで反射したレーザ光の偏光成分）をカットするよう に検光軸が設定された検光子11と、例えば光電子倍増管から成る光検出器12をそ の順に設けて成る。

【００１６】 上記の構成によれば、レーザ発振器４から発振された一定の偏光角を有するレ ーザ光は、前記ビームエキスパンダー５を通してレーザ光走査用のミラー６で反 射されて、テレセントリック系の集光レンズ７に入射される。 そして、前記テレセントリック系の集光レンズ７は、走査のために入射光の角 度が変化しても、レンズ軸と平行のレーザ光を検査対象基板１の検査面ａに向け て出射することから、入射光の偏光方向と検査面ａとの成す角が走査線全幅で一 定となり、検査面ａ上に異物が存在しないときには、当該検査面ａ上での走査線 の全幅にわたって、検査面ａと反射散乱光の偏光方向との成す角度が一定に保た れる。

【００１７】 而して従来のように、走査線上の両側で反射散乱光が楕円偏光になることが防 止されて、検査面ａ上の回路パターンからの反射散乱光を走査線上の各点で直線 偏光と成し得るもので、走査線上の各点において、回路パターンで反射した光を 安定的に検光子11で消光させることができ、この結果、従来のように回路パター ンが異物として誤検出されることがなくなり、異物のみが確実に弁別されて検出 される。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように本考案の異物有無検査装置によれば、集光レンズとしてテ レセントリック系のレンズを用いて、入射光の偏光方向と検査面との成す角を一 定に保たせて、検査面と反射散乱光の偏光方向との成す角度を一定に保たせるよ うにし、検査面上の回路パターンからの反射散乱光を走査線上の各点で直線偏光 と成したことで、走査線上の各点において、回路パターンで反射した光を安定的 に検光子で消光させることができるようになり、検査対象基板の表面上における 回路パターンと実際の異物との弁別能の向上が達成されるに至ったのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】異物有無検査装置の構成図である。

【図２】テレセントリック系の集光レンズを通過したレ
ーザ光の走査説明図である。

【図３】従来例のｆ・θ系の集光レンズを通過したレー
ザ光の走査説明図である。

【符号の説明】

１…検査対象基板、３…入射光学系、４…レーザ発振
器、５…ビームエキスパンダー、６…ミラー、７…テレ
セントリック系の集光レンズ、８…検出光学系。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｊ 7013−4Ｍ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ発振器と、ビームエキスパンダー
   と、異物の有無を検査する対象基板にレーザ光を走査さ
   せるミラーと、当該ミラーからのレーザ光を集光させる
   レンズとから成る入射光学系と、前記検査対象基板に付
   着の異物で反射したレーザ光の反射散乱光を検出する検
   出光学系とを備え、前記検出光学系での反射散乱光の検
   出結果に基いて前記検査対象基板に付着した異物を検出
   するように構成された異物有無検査装置において、前記
   集光レンズをテレセントリック系のレンズから構成して
   あることを特徴とする異物有無検査装置。