JPH06347414A - 異物検査装置および異物検査方法 - Google Patents

異物検査装置および異物検査方法

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JPH06347414A
JPH06347414A JP13706493A JP13706493A JPH06347414A JP H06347414 A JPH06347414 A JP H06347414A JP 13706493 A JP13706493 A JP 13706493A JP 13706493 A JP13706493 A JP 13706493A JP H06347414 A JPH06347414 A JP H06347414A
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JP
Japan
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mask
foreign matter
laser beam
optical system
inspection
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JP13706493A
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English (en)
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Masahiko Kishi
雅彦 岸
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】レーザ光を用いてマスク上の異物を検査する際
の検査時間を短縮する。 【構成】レーザ光1を集光してマスク2上にスポットを
形成させる集光光学系5において、レーザ光1の焦点位
置4を移動できる機構を設けパターンの微細度もしくは
検査すべき異物の微細度に応じてレーザ光の系を変更す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は異物検査装置および異物
検査方法に係わり、特にレーザ光を用いた異物検査装置
および異物検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体の製造に用いる、マスク
(以降レチクルを含めマスクと記す)の異物検査は、図
4に示すようにステージ3上のマスク2の面34上にレ
ーザ光1を焦光光学系5を通して焦点位置4を合わせて
照射し、異物によって散乱したレーザ光1を受光系7に
よって検出する方法によって行なわれている。実際の動
作としては、レーザ光1をスキャナミラー6の回転32
によって図4(B)に示す方向に走査し、これと同期さ
せてステージ3を図3のように移動させている。
【0003】多くの場合、異物検査装置は、縮小投影露
光装置やマスク洗浄装置などに搭載されて用いられるの
で、これらの装置の稼働率を上げるために、異物検査に
要する時間をより短くすることが求められている。例え
ば、縮小投影露光装置の異物検査時間を短縮する方法の
一例として、複数の異物検査手段を備えるというもの
(特開昭61−258426号公報)がある。この縮小
投影露光装置は、図5に示すようなものであり、複数の
マスク走査保持板8a、8bと、複数の異物検査手段9
a、9bと、複数のマスクを投影するための照明系10
a、10bと、所望する一つの照明光学系を選択しマス
クのパターンを縮小レンズに導く照明光学系選択手段1
1と、パターンを転写する半導体ウエハ19を載置する
一個のXYステージ12とを備えたものであり、マスク
表面検査と投影露光操作とを並行して行うことができる
ため、異物検査による待ち時間が短縮され、縮小露光装
置の稼働率が改善されるというものである。
【0004】この従来の縮小投影露光装置において、走
査保持板8a、8b、異物検査手段9a、9bおよび照
明光学系10a、10bをそれぞれ2組備えた例の動作
について図5を用いて説明する。まず、マスク2aを走
査保持板にセットし、異物検査手段9aを用いてマスク
2aの表面の異物を検査する。マスク2a表面で散乱し
たレーザ光1は散乱光検出部11により検出され、マス
ク2a表面の異物の有無は自動的に判定される。こうし
て、マスク2a上に異物が無いと判断されたマスク2a
には照明光学系10aからの光によりそのパターンが投
影される。この時、同時に照明光学系選択手段13はこ
の投影光14を縮小レンズ15に導くように作動する。
すなわち、可動遮光板16aが上方向にそして可動反射
板17が右方向に移動し、反射板18aにより反射され
たパターンと投影光14を縮小レンズ15に導き、半導
体ウエハ19上に縮小パターンが露光される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上の従来の異物検査
装置および異物検査方法は、マスク上のどの様なパター
ンに対しても最も微細なパターンに対応した一定のレー
ザビーム径で検査を行っていたため、検査時間がかかり
過ぎていた。
【0006】また、縮小投影露光装置いおいて複数の検
査手段を設けることで検査時間の短縮を計った例は、マ
スク上異物検査を露光動作と並列して行えるようにして
効率を向上させるものであり、異物検査自体の時間短縮
を計るものではない。さらに、高精度な制御を必要とす
るマスクの位置合わせ機構が複数必要になり、可動反射
板が、縮小投影露光装置の結像性能を左右する位置に設
置されるため、高精度な可動機構および位置制御機構が
必要である。このように、この従来技術には、精密制御
を必要とする機構が増加することにより縮小投影露光装
置自体がより複雑になり大型化するという問題がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、ステー
ジに搭載された被検査体の表面、好ましくは半導体装置
の製造に用いるマスクの表面に焦光光学系を通したレー
ザ光を照射して該表面上に異物を検査する装置におい
て、前記レーザ光の径を可変する手段を有する異物検査
装置にある。
【0008】本発明の他の特徴は、ステージに搭載され
たマスクの表面に焦光光学系を通したレーザ光を照射し
て該表面上の異物を検査する方法において、前記マスク
に形成されてあるパターンの微細度もしくは検査する異
物の微細度に応じて前記レーザ光の径を変更して照射す
る異物検査方法にある。ここで、前記レーザ光をその焦
点位置からずらして前記マスクの表面に照射することに
より、前記レーザ光の焦点位置における径すなわちレー
ザビーム径がもっとも小となる径より前記マスクの表面
上の径を大きくすることができる。
【0009】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0010】図1(A)は本発明の第1の実施例のレイ
アウト図である。本実施例では一例として波長が488
nmのAr+ レーザ光1を用いる。検査を行うマスク2
の表面34に微細なパターンが形成されている。あるい
は高感度でより微細な異物を検出する必要がある場合、
まずマスク2は水平方向に可動機構を備えたステージ3
上にセットされ、レーザ光1の焦点βは、焦点位置4
を、焦光レンズ25を矢印31方向に移動することによ
り可変する機構を備えた焦光光学系5により、マスク2
の検査表面位置になるように合わせられる。
【0011】次にレーザ光1は図1(B)に示すように
スキャナミラー6が矢印32のように角度を変えること
によりマスク2上に図に示す方向に走査され、同時にス
テージ3は図に示す方向にレーザの動きに同期して移動
し、レーザ光1はマスク2上をくまなく走査される。ま
た、マスク2上の異物あるいはパターンからの散乱光あ
るいは解析光は受光系7によって検知される。
【0012】次に、検査するマスクが微細なパターンを
有さない、あるいは微細な異物を検出する必要がない場
合は、レーザ光1の焦点は、焦点位置4を可変する機構
を備えた焦光光学系5によって、マスク2表面から上方
の離れた位置(α)あるいは下方の離れた(γ)に合わ
せられ、同様に検査が行われる。
【0013】このときのレーザスポットの大きさは、レ
ーザ光の焦点をマスク2の表面34の位置に合わせた時
よりも大きくなるため、マスクステージ3の移動速度を
上げることができ検査に有する時間は短縮される。例え
ば、レーザスポットの大きさを2倍にすることにより検
査時間を2分の1に短縮することができる。
【0014】図2に第1の実施例の焦光光学系5の斜視
図(A)、および一部断面図(B)を示す。支持板26
に支軸37が貫通しそこにスキャナミラー6が取り付け
られ、軸31に結合する振動モータ系30により角度を
矢印32で示すように、一定範囲振動的に変化させてレ
ーザ光をマスク2上にスキャン(走査)する。一方、支
持板26にスライダー溝27が形成され、溝27内にモ
ータ系29に結合したボールネジ28が載置され、この
ボールネジ28に集光レンズ25を固定した支持台33
が結合されて、集光レンズのリニアスタイダー機溝を構
成している。そしてモータ系29の動作により集光レン
ズ25を軸方向31に移動させて、焦点位置4をαの位
置やβの位置に移動させる。
【0015】また、本実施例はマスク2の片方の面を検
査する場合についてのみ示したが他方の面についても同
様にして走査を行うことができる。
【0016】なお、マスクの異物検査においては、マス
ク上におよそ0.1ミクロン厚のマスクパターンが存在
するため、これらから発生する散乱光と異物からの散乱
光を区別する必要がある。より微細なパターンと微細で
ないパターンとを比較すると、これらから発生する散乱
光は、レーザスポットの大きさが同一ならば、より微細
なパターンの場合のほうが多くなり、異物からの散乱光
と区別する作業がより困難になる。これは、微細でない
パターンのマスクを検査する場合は、レーザスポットの
大きさを、微細なパターンのマスクを検査する場合より
も大きく設定できるということであり、このような理由
から本発明の異物検査装置の効果が得られる。
【0017】さらに、レーザスポットの大きさを変化さ
せるとマスク表面上での照度が変化するが、より微細な
パターンと微細でないパターンを同じ感度で検査する必
要がある場合は、予め感度変化が認められない範囲でレ
ーザスポットの大きさを変化させれば良い。また、より
微細な異物まで検出する必要のないマスクであれば、最
低限に検出が必要な大きさの異物を検出できる感度にな
るまで、レーザスポットの大きく変化させることで検査
時間を短縮できる。
【0018】次に、本発明の第2の実施例について図面
を参照して説明する。図3は本発明の第2の実施例のレ
イアウト図である。
【0019】まずマスク2はマスク平面34に対し水平
方向および垂直方向に移動できる機構、例えば、モー
タ、ギヤ等を含む駆動装置36と上下移動の支柱35を
有する機構を備えたステージ3上にセットされる。次
に、検査を行うマスクが微細なパターンを有する、ある
いは高感度でより微細な異物を検出する必要がある場
合、マスクステージ3はレーザ光1の焦点がマスク2の
マスク表面34に合う垂直方向の位置に合わせられる。
以降は第1の実施例と同様にしてレーザ走査が行われ
る。
【0020】また、検査を行うマスクが微細なパターン
を垂直方向に上昇38もしくは下降38させてレーザ光
1の焦点がマスク表面から上方あるいは下方の離れた位
置になるように合わせられた後、第1の実施例と同様に
して検査が行なわれる。本実施例によれば第1の実施例
のようにレーザ光学系に複雑な機構を設けることなく同
様の効果が得られる。尚図3では上昇させて場合におけ
るマスクステージ3′上のマスク2′,その表面34′
を点線で示してある。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、レーザ光
を用いてマスク上の異物を検査する装置において、マス
ク面上におけるレーザ光の径を可変する手段を設けたの
で、マスクが微細なパターンを有さない、あるいは微細
な異物を検出する必要がない場合の検査時間を短縮する
ことができ、マスクの検査機能を備えた投影露光装置の
構造自体を既存のものと大きく異なるような複雑で大型
な構造にする必要もなく、また、投影露光装置以外の例
えばマスク洗浄装置などにも適用でき、稼働率を向上さ
せることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す図であり、(A)
レイアウト図、(B)は平面図である。
【図2】本発明の第1の実施例の焦光光学系を示す図で
あり、(A)は斜視図、(B)は一部断面図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示すレイアウト図であ
る。
【図4】従来の技術を説明する図であり、(A)はレイ
アウト図、(B)は平面図である。
【図5】別の従来技術を説明するレイアウト図である。
【符号の説明】
1 レーザ光 2,2′ マスク 3,3′ ステージ 4 焦点位置 5 焦光光学系 6 スキャナミラー 7 受光系 8 走査保持板 9 異物検査手段 10 照明系 11 照明光学系選択手段 12 XYステージ 13 散乱光検出部 14 投影光 15 縮小レンズ 16 可動遮光板a,b 17 可動反射板 18 反射板a,b 19 半導体ウェハ 20 コンデンサーレンズa,b 21 レーザ発光部 25 焦光レンズ 26 支持板 27 スライダー溝 28 ボールネジ 29 モータ系 30 振動モータ系 31 焦光レンズの移動方向 32 スキャナミラーの回転方向 33 支持台 34,34′ マスクの表面 35 支柱 36 駆動機構 37 支軸 38 上昇、下降方向

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステージに搭載された被検査体の表面に
    焦光光学系を通したレーザ光を照射して該表面上の異物
    を検査する装置において、前記レーザ光の径を可変する
    手段を有することを特徴とする異物検査装置。
  2. 【請求項2】 前記径を可変する手段は前記焦光光学系
    に具備されていることを特徴とする請求項1に記載の異
    物検査装置。
  3. 【請求項3】 前記径を可変する手段は前記ステージ側
    に具備されていることを特徴とする請求項1に記載の異
    物検査装置。
  4. 【請求項4】 前期被検査体は半導体装置の製造に用い
    るマスクであることを特徴とする請求項1に記載の異物
    検査装置。
  5. 【請求項5】 ステージに搭載されたマスクの表面に焦
    光光学系を通したレーザ光を照射して該表面上に異物を
    検査する方法において、前記マスクに形成されてあるパ
    ターンの微細度もしくは検査する異物の微細度に応じて
    前記レーザ光の径を変更して照射することを特徴とする
    異物検査方法。
  6. 【請求項6】 前記レーザ光をその焦点位置からずらし
    て前記マスクの表面に照射することにより、前記レーザ
    光の焦点位置における径より前記マスクの表面上の径を
    大きくしたことを特徴とする請求項5に記載の異物検査
    方法。
JP13706493A 1993-06-08 1993-06-08 異物検査装置および異物検査方法 Pending JPH06347414A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021111918A1 (ja) * 2019-12-05 2021-06-10 キヤノン株式会社 異物検査装置、異物検査方法、処理装置および物品製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63285449A (ja) * 1987-05-18 1988-11-22 Nikon Corp 異物検査装置

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19960109