JPH0711492B2 - 異物検査装置 - Google Patents

異物検査装置

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JPH0711492B2
JPH0711492B2 JP2197911A JP19791190A JPH0711492B2 JP H0711492 B2 JPH0711492 B2 JP H0711492B2 JP 2197911 A JP2197911 A JP 2197911A JP 19791190 A JP19791190 A JP 19791190A JP H0711492 B2 JPH0711492 B2 JP H0711492B2
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matter adhesion
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正孝 芝
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、縮小投影露光装置や1:1反射形投影露光装置
を用いた露光工程において、露光に使用するレチクルや
フォトマスク等の基板に異物付着防止膜を付けた枠を装
着した状態で異物付着防止膜上に付着した露光に支障の
ある大きな異物を検査して半導体素子等の歩留り低下を
防止するようにした異物検査装置に関する。
〔従来の技術〕 例えば縮小投影露光装置(以下RAと略記)では、レチク
ルやホトマスク等の基板上に形成された回路パターンを
縮小してウェハ上に転写して1チップずつ露光するた
め、基板上に異物が存在するとその異物像が転写され、
ウェハ上の全チップが不良となる。従って、露光前の基
板上の異物検査が露光工程の歩留りを向上させる上で不
可欠である。この種の装置として関連するものには例え
ば、特開昭57−80546号、特開昭58−79240号、特開昭59
−82727号等が挙げられる。これらの装置をRAに内蔵す
る場合、高価な装置なため、多数のRAを必要とする大量
生産ラインでは投資の面で膨大な費用がかかる。
一方、最近では、基板表面に直接異物が付着しない様
に、異物付着防止用のペリクル(金属の枠にニトロセル
ローズの透明薄膜を貼り付けたもの)を装着している。
異物付着防止膜を基板に装着した後は原則として、基板
上への新しい異物の付着は防止できる。また、異物付着
防止膜と基板の表面は離間しているため、比較的小さな
異物が異物付着防止膜上に存在しても異物像はウェハ上
に転写されない。従って異物付着防止膜を用いた場合の
基板洗浄から露光までの工程は以下の様になる。
先ず、基板を洗浄し、パターンの存在表面及び非存在表
面にごみ等の異物があるか否か検査する。ごみ等の異物
がなければ、治具利用により異物付着防止膜を装着す
る。この異物付着防止膜は、パターンの存在面にも装着
する。異物付着防止膜を貼りつけた後、基板の面上に異
物があるか否か特開昭59−82727の方式を用いて検査を
する。異物がなければカセットに収納し、縮小露光装置
に送り露光工程に入る。
異物付着防止膜を装着することにより、20ないし30μm
以下の膜上に付着した異物については無視することがで
きるため、歩留りを向上させることができた。
〔発明が解決しようとする課題〕
一般に異物付着の確率は異物寸法の2乗に反比例すると
されているため、20ないし30μm以上の異物付着確率を
完全に無視することはできない。従って、より一層の歩
留り向上を目指すためには、異物付着防止膜上の比較的
大きな異物の有無を検査する必要がでてきた。
本発明の目的は、基板に枠を介して装着した異物付着防
止膜上に付着した露光に支障のある大きな異物のみを検
査して露光工程における歩留りを一層向上するようにし
た異物検査装置を提供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
即ち、本発明は、上記目的を達成するために、露光に使
用するレチクルやフォトマスク等の基板に異物付着防止
膜を付けた枠を装着した被検査対象物に対して、上記異
物付着防止膜上に帯状の光束を照射する光照射光学系
と、該光照射光学系によって照射された異物付着防止膜
上のほぼ帯状の光束の中心を通り、且つ異物付着防止膜
を通過した光による上記基板面上における帯状の光束と
は交わらないように検出光軸を上記照射帯状の光束に対
して角度ψ以上傾けて(但し角度ψ=tan-1d/2tなる関
係であり、tは基板表面と異物付着防止膜との間の距
離、dは上記照射帯状の光束の幅である。)配置させて
上記異物付着防止膜上に付着した異物のみからの散乱光
を検出する検出光学系と、該検出光学系によって検出さ
れる異物付着防止膜上に付着した異物のみからの散乱光
を受光して信号に変換する光電変換手段とを備え、異物
付着防止膜上に付着した露光に支障のある大きな異物を
検査するように構成したことを特徴とする異物検査装置
である。また本発明は、上記異物検査装置において、上
記検出光学系に、枠から発生する散乱系を遮光する遮光
装置を設けたことを特徴とする。
〔作用〕
上記構成により、基板上に形成された回路パターンのエ
ッジから発生する散乱光を検出することなく異物付着防
止膜上に付着した露光に支障のある大きな異物のみを光
学的に検査することができ、露光等において半導体素子
等の大幅な歩留まり向上を達成することができる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を第1図から第12図により説明する。
先ず異物付着防止膜上の異物検査装置を搭載した縮小投
影露光装置の一実施例の構成を第1図に示す。洗浄後、
異物が存在しない状態で、枠24を介して異物付着防止膜
23を装着した基板39は、カセットに入れた状態でマガジ
ン6に収納される。露光工程では基板はカセットから1
個ずつ取り出され露光後は再び元の位置に戻される。
即ち、基板39はマガジン6内のカセットより矢印5aの方
向に引き出され、搬送アーム3により矢印4aの方向に移
動する。基板39の両面に装着した異物付着防止膜23上の
異物検査は搬送アーム3の上下に設置した上側異物検査
装置1および下側異物検査装置2によって行われる。も
し、異物付着防止膜23上に異物(例えば20μm〜30μm
以上)が存在すればその基板は元のカセットの戻され、
異物除去が行なわれる。一方、異物が存在しなければ、
搬送アーム3は回転機8によって矢印7aの方向に回転
し、露光位置9に置かれ、露光光学系10を介してウェハ
11上に1チップずづ転写される。この基板を用いた露光
工程が終了すると、基板39は再びマガジン6内のカセッ
トに収納される。
また、第2図は本発明の第2の実施例を示したものであ
る。ここで、基板39はモータ13で駆動される例えばベル
ト12を用いた搬送機構により搬送される。上記実施例に
用いる異物検査装置の一例を以下に説明する。
第3図は、フォトマスクやレチクル等の基板39に枠24を
介し貼り付けた異物付着防止膜(ペリクル膜)23表面上
での異物を検出する装置を示したものである。これによ
るとレーザ発振器14からのレーザ光は偏光板16、集光レ
ンズ15を順次介された後、三角波状信号によって往復回
転振動されているガルバノミラー17で全反射されたうえ
コリメータレンズ18を介し異物付着防止膜23の表面上に
レーザスポットとなって斜方向より入射するようになっ
ている。この場合、ガルバノミラー17は三角波状の電気
信号で駆動され一定周期で回転振動するためレーザスポ
ットは異物付着防止膜23の表面上をX方向に一定速度で
往復走査するが、これにより直線状の走査線22が形成さ
れるものである。
一方、異物20からの散乱光21を検出する手段は結像レン
ズ26、遮光板(図示せず)、一次元のリニアセンサ(CC
D,フォトダイオードアレイ等)を含む自己走査蓄積形の
光電変換素子27から成り、レーザスポットの走査線22を
垂直から角度ψ傾斜した斜め上方よりのぞむように設け
られている。即ち、結像レンズ26によって異物付着防止
膜23の表面上を直線上に走査しているレーザスポットの
走査線22の像が光電変換素子27上に結像されるようにな
っているものである。したがって、モータ48と送りネジ
49によりガラス基板39を等速でY方向に随時送りながら
異物付着防止膜23表面をその全領域に亘って走査すれ
ば、走査線22上に異物20が存在する場合にはその異物20
からの散乱光21の強度が蓄積、検出されるものである。
ここで第4図によりレーザ光照射系について更に詳細に
説明すれば、レーザ発振器14からのレーザ光は偏光板16
を通過後(半導体レーザのような偏向レーザを用いる場
合には偏光板は不要)集光レンズ15によってガルバノミ
ラー17の表面に集光されるが、このレーザ光はガルバノ
ミラー17の表面で全反射されたうえコリメータレンズ18
に到達するようになっている。コリメータレンズ18はガ
ルバノミラー17の回転中心軸上にその焦点が位置するよ
うに設置されていることから、コリメータレンズ18を介
されたレーザ光は平行光束となり、ガルバノミラー17の
回転振動によって図示の如く方向35に往復振動する結
果、異物付着防止膜23の表面上を直線状に往復走査する
ことになるものである。この場合コリメータレンズ18の
焦点距離をf、レーザ光の振れ角をθ、レーザスポット
の走査量をhとすれば走査量hは以下のように表わされ
る。
h=f・tanθ≒f・θ (θが小さい場合tanθ≒θ) …(1) ガルバノミラー17の回転速度が一定であるとして、これ
によって平行収束されたレーザスポットは異物付着防止
膜23の表面上を等速運動することになるものである。
第5図はガルバノミラー17を駆動する信号としての三角
波信号と光電変換素子27の1個当りに係る光量蓄積時間
を表わしたものである。
図示の如く光電変換素子27の走査時間Tをガルバノミラ
ー17の周期tに同期して整数倍に設定することによって
光電変換素子27に蓄積される光量をかせいでいるが、こ
れと各走査位置での走査条件が同一であるということか
ら第6図に示すように異物付着防止膜23の表面上の中心
付近に存在する異物からの散乱光強度と端に存在する異
物からの散乱光強度は同一となり、ほぼ均一な散乱光強
度分布28が得られるものである。したがって、これまで
のように場所によってしきい値レベルを変える必要がな
くたとえ異物付着防止膜23が上下動する場合でも一定し
きい値レベル43のみで安定した異物検出が行ない得るわ
けである。
第7図は異物以外からの散乱光発生要因を示したもので
ある。異物20からの散乱光21として誤検出し易いものと
しては、異物付着防止膜23を貼り付けてある枠24からの
散乱光31および異物付着防止膜23を通過した光がガラス
基板39の表面5に形成されたパターン29に当ることによ
って発生する散乱光30が考えられるものとなっている。
ところで、第8図(a),(b)に示すように一般にガ
ラス基板のような透明物質にレーザ光等の光を斜方向よ
り照射した場合、照射角度aによっても異なるが、基板
表面5に対して平行な方向(水平方向)に磁界面が振動
する波(s偏光波)44では反射成分が多く、これとは逆
に基板表面5に対して垂直方向に磁界面が振動する波
(p偏光波)45の場合には透過成分が多くなるという性
質がある。この事実よりして基板表面5に形成されたパ
ターン29からの散乱光の影響を極力防ぐべく偏光板16に
よって異物付着防止膜23に対しs偏光波を照射し、異物
付着防止膜23を通過する光を最小限に抑えることが望ま
しいと云える。しかしながら、異物付着防止膜23を通過
した極わずかなレーザ光によってもパターン29からの散
乱光は発生するので、第9図、第10図に示すように散乱
光検出系の光軸42を基板表面5の垂直41よりも角度ψだ
け傾斜させた状態として設定することによってパターン
29からの散乱光30の発生個所をのぞまないようにするこ
とが望ましい。なお、第9図は異物付着防止膜23上を検
査している場合での、第10図は異物付着防止膜23と同一
機能を持つ比較的厚いガラス基板39表面を検査している
場合でのパターン29からの散乱光30の発生状態をそれぞ
れ示したものである。また、図中の記号dは直線状に走
査して照射されるレーザ光のビーム径によって決まる帯
状のビーム幅を、tはガラス基板39の板厚または異物付
着防止膜23を貼り付けてある枠24の厚さを、φは角度ψ
に対する屈折角をそれぞれ示す。
何れにしても散乱光検出系がパターン29からの散乱光30
を検出しないための条件はその検出系の光軸42が基板表
面5または異物付着防止膜23の表面を通過後、屈折また
は直進してガラス基板39でのパターン形成面との交点が
直線状に走査して照射されるレーザ光のビーム径によっ
て決まる帯状のビーム幅dの中に含まれないことであ
る。即ち、次式を満足するψが設定される必要がある。
ψ≧sin-1{n sin(tan-1d/2t)} …(2) 但し、nは屈折率を示す。第9図の場合は、異物付着防
止膜23は薄く直進する関係でnは1とする。このように
nを1としたとき上記(2)式より角度ψはψ≧tan-1d
/2tとなり、検出光学系の光軸42と帯状のビーム幅dの
中心垂直線41とを異物付着防止膜23上で交わらせたと
き、検出光学系の光軸42はガラス基板39でのパターン形
成面において帯状のビーム幅dの外側に位置することに
なり、検出光学系の結像レンズ26へパターン29からの散
乱光30が入射されにくくなり、異物付着防止膜23上に存
在する異物からの散乱光のみが入射されて光電変換素子
27によって検出することができる。
しかし、実際には結像レンズ26の収差量等も影響してく
るので、上記した数式で求めた角度ψより若干変動する
が、ψはほぼ0°以上20°以下の範囲内で上記数式
(2)を満足させることが必要である。従って、ψがほ
ぼ0°に近い場合には上記数式(2)を満足させること
ができないことから、ψは20°に近い方に設定されるこ
とは明らかである。ψを20°以下にするのは、レーザス
ポットがコリメータレンズ18によって横方向から直線状
に走査して照射される関係で、異物付着防止膜23上に存
在する異物からの散乱光を検出光学系の結像レンズ26で
検出しやすくするためである。
一方、異物付着防止膜23が貼り付けられている枠24から
発生する散乱光31は第11図に示すように、光電変換素子
27の結像位置に遮光装置32を付加設置することによって
遮光することが可能である。結像レンズ26近傍に遮光装
置を適当に設ける場合は、枠24からの散乱光31は光電変
換素子27で検出され得ないものである。
さて、異物検査装置の構成としてはこの他特開昭57−80
546の様なものも考えられる。また、搬送途中にTVカメ
ラ等を設け、異物付着の可能性の低い状態で目視観察す
ることも可能である。異物検査装置の設置場所として
は、基板の搬送途中の他、縮小投影露光装置上に検査ス
テーションを設け、ここに設置することも可能である。
また、異物付着防止膜上の異物を除去するための装置を
併置することも可能である。
更に、本発明は縮小投影露光装置に限らず1:1反射形投
影露光装置にも使用できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、異物付着防止膜
上に付着した露光に支障のある大きな異物を、基板上に
形成された回路パターンのエッジから生じる散乱光を実
質的に検出することなく検査することができ、露光工程
での歩留り向上に大きく貢献することができる効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図は別の実施
例を示す図、第3図は本発明による異物検出装置の一例
での構成を示す図、第4図はその構成におけるレーザ光
照射系の動作を説明するための図、第5図は同じくその
構成におけるガルバノミラーの駆動信号と光電素子の光
量蓄積時間との関係を説明するための図、第6図は本発
明に係る異物検出処理を説明するための図、第7図は異
物以外からの散乱光発生要因を示す図、第8図(a),
(b)は、それぞれ基板表面でのs偏光波、p偏光波の
反射状態を示す図、第9図,第10図は不要な散乱光を検
出不可とする散乱光検出系の光軸の望ましい設定状態を
説明するための図、第11図は同じく不要な散乱光を検出
不可とする散乱光検出系の望ましい構成を示す図であ
る。 1,2……異物検査装置 3……搬送アーム、10……露光光学系 14……レーザ発振器、15……集光レンズ 16……偏光板、17……ガルバノミラー 18……コリメータレンズ 26……結像レンズ、27……光電変換素子 32……遮光装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】露光に使用するレチクルやフォトマスク等
    の基板に異物付着防止膜を付けた枠を装着した被検査対
    象物に対して、上記異物付着防止膜上に帯状の光束を照
    射する光照射光学系と、該光照射光学系によって照射さ
    れた異物付着防止膜上のほぼ帯状の光束の中心を通り、
    且つ異物付着防止膜を通過した光による上記基板面上に
    おける帯状の光束とは交わらないように検出光軸を上記
    照射帯状の光束に対して角度ψ以上傾けて(但し角度ψ
    =tan-1d/2tなる関係であり、tは基板表面と異物付着
    防止膜との間の距離、dは上記照射帯状の光束の幅であ
    る。)配置させて上記異物付着防止膜上に付着した異物
    のみからの散乱光を検出する検出光学系と、該検出光学
    系によって検出される異物付着防止膜上に付着した異物
    のみからの散乱光を受光して信号に変換する光電変換手
    段とを備え、異物付着防止膜上に付着した露光に支障の
    ある大きな異物を検査するように構成したことを特徴と
    する異物検査装置。
  2. 【請求項2】上記検出光学系に、枠から発生する散乱光
    を遮光する遮光装置を設けたことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の異物検査装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3211538B2 (ja) * 1994-01-13 2001-09-25 キヤノン株式会社 検査装置及びそれを用いた半導体デバイスの製造方法
WO2005052687A1 (ja) * 2003-11-25 2005-06-09 Nikon Corporation 異物検査装置及び方法並びに露光装置
JP4772090B2 (ja) * 2008-08-27 2011-09-14 関東自動車工業株式会社 表面検査装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56115945A (en) * 1980-02-18 1981-09-11 Hitachi Electronics Eng Co Ltd Detecting device for defect of panel plate
JPS5780546A (en) * 1980-11-07 1982-05-20 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Detecting device for foreign substance
JPS5917248A (ja) * 1982-07-21 1984-01-28 Hitachi Ltd 異物検査方式
JPS5982727A (ja) * 1982-11-04 1984-05-12 Hitachi Ltd 異物検出方法及びその装置

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