JPH06160293A - 異物付着防止膜の透過率測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異物付着防止膜の劣化を検出し、適切な異物
付着防止膜の交換時期が判断できるような劣化判定機構
を備えた異物付着防止膜の透過率測定装置を得る。 【構成】 レチクル等の基板表面の異物検査前に前記基
板表面に装着される異物付着防止膜の透過率を測定する
透過率測定装置に、初期測定時における前記異物付着防
止膜の透過率の測定値を記憶する手段と、該記憶手段に
記憶されている初期測定値と前記基板表面の異物検査直
前に測定された前記異物付着防止膜の透過率測定値とを
比較する手段と、該比較手段による結果に基づいて前記
異物付着防止膜の劣化を判断する手段とを有する異物付
着防止膜の劣化判定機構を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体装置の製
造工程において使用されるレチクル、フォトマスク等の
基板表面の異物検査前に、その基板表面上に装着される
異物付着防止膜の透過率変化特性を測定する透過率測定
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程において、レチク
ル、フォトマスク等の基板に異物が付着しているかどう
かを露光前に検査する必要がある。そこで、通常、レチ
クル上にレーザビームを集光し、スポット光でレチクル
表面を走査し、異物による散乱光の強度に応じた光電信
号を測定することによって異物を検出する異物検査装置
が使用されていた。

【０００３】また、最近の半導体製造用の露光用パター
ンは微細化され、レチクル等の異物管理はますます重要
になってきており、異物による影響を低減するために、
レチクル表面上に光透過性の異物付着防止膜、所謂ペリ
クルが装着される場合が増えてきている。

【０００４】このようにペリクルが装着されたレチクル
の異物検査を行うとき、走査位置に応じてレーザ光のペ
リクルに対する入射角が変化し、また検出器へ達する異
物からの散乱光もペリクルに対する入射角が変化する。
これによってペリクルの光透過率が変化してしまい、ペ
リクルが装着されている場合とされていない場合のレチ
クルでは、同様の異物が付着していてもその検出感度が
異なってしまう。

【０００５】従って、レチクルにペリクルが装着されて
いる場合に、異物検査を行う前にペリクルによる検出感
度への影響を補正するため、予めペリクルに対する照射
光の入射角による光透過率の変化特性を測定する方法が
考えられている。例えばこの種の装置として特開昭６３
−２０８７４６号に示されている欠陥検査装置がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ペリクルは、一般に有
機物を主材としたものが用いられている。このため、露
光工程に繰り返し使用され露光光を長時間照射されると
劣化が生じ、透過率が低下して必要な露光量が得られな
くなってしまう。従って、必要な露光量が得られなくな
る程ペリクルの光透過率が低下してしまう前にペリクル
を交換しなければならない。

【０００７】しかしながら上記の如き従来の欠陥検査装
置では、異物検査時の補正データとして単にペリクル透
過率を測定するものであって、ペリクル自身の劣化を判
断する手段を備えたものはなかった。従って、一般的に
一定時間毎に定期的に交換をするという時間的な管理に
よりペリクルの劣化対策を行う方法が行われていた。

【０００８】このように時間でペリクルの交換時期を管
理する場合、各レチクルの露光光照射時間を基準にする
ことは困難であるため、レチクルの使用頻度に関係なく
ペリクルを装着した時点からの経過時間を目安に交換時
期を決めることが多かった。

【０００９】従って、まだ充分必要な露光量が得られる
程度の劣化状態であるにも係らず、ペリクル装着からの
経過時間によって交換時期と判断され、無駄にペリクル
の貼り換えを行うことになり、レチクル再洗浄等の操作
が必要以上に増えてしまうことになる。また、逆に実際
には既に交換しなければならないほど劣化しているにも
係らず、経過時間的には交換時期でないとされるため使
用され続け、製品不良を生じたり、結果として時間的に
もコスト的にも半導体製造工程に悪影響を与えてしまう
という問題があった。

【００１０】本発明は、上記問題を解消し、適切なペリ
クルの交換時期が判断できるようなペリクルの劣化判定
機構を備えたペリクルの透過率測定装置を得ることを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明に係る異物付着防止膜の透過
率測定装置では、レチクル等の基板表面の異物検査前
に、前記基板表面に装着される異物付着防止膜の透過率
を測定する透過率測定装置において、初期測定時におけ
る前記異物付着防止膜の透過率の測定値を記憶する手段
と、該記憶手段に記憶されている初期測定値と前記基板
表面の異物検査直前に測定された前記異物付着防止膜の
透過率測定値とを比較する手段と、該比較手段による結
果に基づいて前記異物付着防止膜の劣化を判断する手段
とを有する異物付着防止膜の劣化判定機構を備えた。

【００１２】また、請求項２に記載の異物付着防止膜の
透過率測定装置では、請求項１に記載の異物付着防止膜
の透過率測定装置において、前記劣化判断手段が、前記
異物付着防止膜の劣化判定基準となる劣化基準値の設定
手段を備えているものである。

【００１３】

【作用】本発明においては、レチクル等の基板表面の異
物検査前に、前記基板表面に装着される異物付着防止膜
の透過率変化特性を測定する透過率測定装置に、初期測
定時における前記異物付着防止膜の透過率の測定値を記
憶する手段と、該記憶手段に記憶されている初期測定値
と前記基板表面の異物検査直前に測定された前記異物付
着防止膜の透過率測定値とを比較する手段と、該比較手
段による結果に基づいて前記異物付着防止膜の劣化を判
断する手段とを有する異物付着防止膜の劣化判定機構を
備えたものである。

【００１４】露光光が照射されて異物付着防止膜即ちペ
リクルに劣化が生じると、ペリクル主材の屈折率が変動
したり白濁することによって透過率が変動する。従っ
て、本発明によれば、露光光が一度も照射されていない
状態のペリクルの透過率測定値を初期データとして記憶
手段に記憶させておき、比較手段において、初期データ
と異物検査直前毎に測定されるペリクルの透過率測定値
とを比較して透過率の変動を検出することによって、ペ
リクル劣化の有無を判断することが可能となる。

【００１５】最終的なペリクル劣化の判断は、比較手段
による検出結果に基づいて行われるが、さらに、劣化判
断手段に劣化判定基準となる基準値の設定手段を備える
ことによって、ペリクルや露光光の波長の種類、必要露
光量等の条件に応じて適宜基準値を設定し、この任意の
基準値に従ってペリクルの劣化が実際には使用可能な程
度のものか使用不可能かどうかを判定することができる
ので、より適切な交換時期まで無駄なくペリクルを使用
することが可能となる。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明を実施例をもって説明する。
本発明の一実施例として、図１にペリクルに対する照射
光の入射角による光透過率の変化特性を測定するための
透過率測定装置にペリクル劣化判定機構を備えた場合を
示す。本実施例におけるペリクル透過率測定装置は、レ
チクル２上に既に装着されたペリクル３の透過率を測定
するものである。

【００１７】図１において、ペリクル透過率測定部１
は、光源４と、光源４からの光をミラー５を介してペリ
クル３上にスポット光として集光させる集光レンズ６
と、ペリクル３からの反射光を集光レンズ７を介して受
光する受光素子８と、受光素子８からの光電信号を処理
し、その情報を保持するデータ保持部９から構成されて
いる。

【００１８】このようなペリクル透過率測定部１では、
光源４からのレーザ光が回転振動するミラー５によって
所定の範囲内で偏向され、各入射角でペリクル３を照射
し、ペリクル３からの反射光は受光素子８に受光され
る。

【００１９】受光素子８からの光電信号はデータ保持部
９で処理され、まずレーザ光の入射強度から反射率Ｒが
求められる。一般的にぺリクル３の厚さは１μｍと非常
に薄く、ここでは光の吸収は無視できるものとする。従
って、透過率ＴはＴ＝１ーＲで算出できる。また、ミラ
ー５の回転振動の角度はレーザ光のペリクル３への入射
角に対応するものであるので、ミラー５の角度情報と受
光素子８からの光電信号に基づいて、ペリクル３の照射
光の入射角に応じた透過率の関係が求められ、その情報
はデータ保持部９で保持される。

【００２０】レチクル２の異物検査が行われる際には、
データ保持部９の情報に基づいて、ペリクル３による異
物検査の感度低下量分が補正される。

【００２１】本実施例においては、さらに露光光が一度
も照射されていない状態のペリクル３の透過率測定値を
初期測定値として記憶しておく記憶手段１０と、レチク
ル２表面の異物検査が行われる度にその直前に測定され
データ保持部９で保持されるペリクル３の透過率測定値
と記憶手段１０に記憶されている初期測定値を比較して
透過率の変動を検出する比較手段１１とを備えており、
異物検査を行う前に比較手段１１による検出結果に基づ
き、劣化判断手段１２において、ペリクル３に劣化が認
められるかどうかが判断される。

【００２２】ここで、劣化判断手段１２には、ペリクル
３の劣化がまだ使用可能な程度のものかあるいは使用不
可能で交換が必要であるかを最終的に判定する基準とな
る判定基準値が設定されている。即ち、実際の露光工程
において必要とされる露光量が得られる許容量の上限を
基準値とし、ペリクル３の透過率の変動（低下）量がこ
れを超える場合には使用不可の判断がなされる。

【００２３】ペリクル３に劣化が認められない、あるい
は劣化が許容範囲内で使用可能な程度である場合には、
データ保持部９に保持されている情報を異物検査の感度
補正のために用いて通常の異物検査が行われる。

【００２４】なお、劣化判定基準値は、使用するペリク
ルの種類、実際の露光光波長、露光時間などの露光条件
から適宜設定するものである。従って本実施例によれ
ば、的確なペリクル劣化が判定され、より適切なペリク
ル交換時期が示されるので、無駄なペリクル交換や不良
露光が行われることがない。また、ペリクル透過率の変
動量から露光装置へのフィードバックを行い、必要な露
光量が得られるように透過率低下分だけ露光時間を長く
するなど露光量制御を行うことも可能である。

【００２５】上記実施例においては、既にレチクル２に
装着されたペリクル３の透過率を測定する構成とした
が、本発明はこのような構成に限るものではなく、レチ
クルに装着されていない状態のペリクル透過率を測定す
る構成でも良い。この場合、光源に対してペリクルの反
対側に受光素子を設置し、直接透過光を受光させて透過
率を測定することも可能である。

【００２６】また、上記実施例では、種々の入射角度で
照明光をペリクルに入射させる方法として、回転振動可
能なミラー５を用いてレーザ光を偏向させる方法を用い
ているが、逆に、ペリクル自体をペリクル上の直線を回
転軸として回転させ、ペリクルに対する照射光の入射角
度を変化させる方法を用いることもできる。本発明にお
いては、照射光のペリクルに対する入射角を変化させら
れる方法であれば種々の方法が広く使用可能である。

【００２７】また、透過率測定用の照射光については、
異物検査に用いられる検査光と同じ波長のものとすれば
簡単であるが、異物検査用光と波長の異なる照射光で
も、ペリクル自体の特性から、実際の異物検査用光を用
いた場合のペリクル透過率に換算できるので使用可能で
ある。

【００２８】また以上の実施例では所定の基準値とペリ
クル透過率変動値とを比較するようにしたが、使用する
ペリクルについて、所定のレーザ光入射角度での劣化と
判断される透過率データを予め記憶させ、この値と透過
率とを比較するようにしてもよい。

【００２９】本発明によるペリクルの透過率測定装置
は、異物検査装置に組み込む構成としても、また単独の
装置としてもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、レチクル
の異物検査の前に、ペリクル劣化の有無を判断すること
が可能となる。

【００３１】さらに、本発明によればペリクルの劣化が
実際には使用可能な程度のものか使用不可能かどうかを
判定することができ、無駄なペリクル交換作業や製品不
良を生じることなく適切な交換時期までペリクルを使用
することが可能となる。従って、半導体製造工程におい
て効率の向上化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による異物付着防止膜の透過
率測定装置を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１：ペリクル透過率測定部 ２：レチクル ３：ペリクル ３’：ペリクルフレーム ４：レーザ光源 ５：ミラー ６，７：集光レンズ ８：受光素子 ９：データ保持部 １０：記憶手段 １１：比較手段 １２：劣化判断手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レチクル等の基板表面の異物検査前に、
   前記基板表面に装着される異物付着防止膜の透過率を測
   定する透過率測定装置において、 初期測定時における前記異物付着防止膜の透過率の測定
   値を記憶する手段と、該記憶手段に記憶されている初期
   測定値と前記基板表面の異物検査直前に測定された前記
   異物付着防止膜の透過率測定値とを比較する手段と、該
   比較手段による結果に基づいて前記異物付着防止膜の劣
   化を判断する手段とを有する異物付着防止膜の劣化判定
   機構を備えたことを特徴とする異物付着防止膜の透過率
   測定装置。
2. 【請求項２】 前記劣化判断手段が、前記異物付着防止
   膜の劣化判定基準となる劣化基準値の設定手段を備えて
   いることを特徴とする請求項１に記載の異物付着防止膜
   の透過率測定装置。