JPH08137091A - マスク外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マスク外観検査において、作業者の手による
ペリクル上のキズ、異物付着を防止するとともに、最適
な姿勢での迅速な検査を可能にする。 【構成】 箱状本体１１にマスクケース台１３に設け
る。チルトアーム２５を介して任意な姿勢に設定可能な
検査ステージ２３を、マスクケース台１３の近傍に設け
る。マスクケース台１３にセットされたマスクケースに
対し、マスク１５の取り出し及び収納を行うとともに、
マスクケース台１３と検査ステージ２３との間における
マスク１５の搬送を行う搬送アーム２１を、マスクケー
ス台１３の近傍に設ける。検査ステージ２３上に保持さ
れたマスク１５の表裏を反転する反転アーム４１を、検
査ステージ２３の近傍に設ける。

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（リソグラフィ工程）で用いられるフォトマスク、
レチクル（以下、「マスク」という）の外観検査装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路を製造するリソグラフィ
工程では、原画を直接ウエハ上に縮小投影して露光する
とともに、ウエハを載置した移動台を小刻みに動かし、
自動焦点機構とコンピュータによる位置決めによって、
順次に同じパターンを焼き付けていく。この際、パター
ン原板であるマスク上にキズや異物が存在すると、これ
らがウエハ上の全ての回路に転写され、回路の短絡、断
線等を引き起こす原因となる。

【０００３】このような問題を解消するため、マスクの
片面又は両面には保護、防塵を目的としたペリクルが設
けられる。図２はペリクルが設けられたマスクの斜視図
である。ペリクル１は、例えばアルミ製の支持枠３の一
側面に透明な薄膜５を張設してなり、他面側に塗布され
た粘着剤によりマスク７上に装着される。

【０００４】ペリクル１が装着されることにより、異物
がマスク表面に直接付着することが防止でき、仮にペリ
クル１上に異物が付着しても露光装置の光学系の焦点か
らずれるため、異物はウエハ上には結像されにくくな
る。しかし、上述したように、転写時の欠陥はウエハ上
のすべての回路に及ぶものであるため、集積回路の歩留
りを向上させるためにも、光路上に配置されるペリクル
のキズや異物は極力さけなければならない。

【０００５】一般に、ペリクル表面の外観検査方法とし
ては、ペリクル１の劣化によるくもり（白濁）、キズ、
汚れ、異物等のすべてが検査できる、ハロゲン光を使用
した斜光による目視検査が好適となる。従来、この種の
検査では、被検査対象となるマスク７の取り扱いを、す
べて作業者の手により行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マスク
７の取り扱い、即ち、マスクケースからの取り出しか
ら、検査、収納までが作業者の手により行われると、作
業者の手又は手袋によってペリクル上にキズ、汚れ、異
物を付けてしまう問題が発生した。そしてこの問題は、
マスクの寸法が大きくなるにしたがって、作業者がマス
クを扱いづらくなるため、一層顕著となった。近年は、
半導体ウエハの直径の拡大に伴ってマスクの寸法も次第
に大きくなる傾向にあることから、この問題はますます
重要なものとなってきた。また、従来の検査装置では、
作業者から見た照明に対するマスクの姿勢が、作業者の
把持操作により定められていたため、最適な観察姿勢が
迅速に見つけられないとともに、観察姿勢がマスクごと
にバラツクこともあり、常に一定した状態での斜光目視
検査が行われず、検査条件が安定しない問題もあった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、作業者の手
によるペリクル上のキズ、汚れ、異物付着が防止できる
とともに、最適な姿勢での検査が迅速且つ安定して行え
るマスク外観検査装置を提供し、検査の信頼性向上を図
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るマスク外観検査装置の構成は、ペリクル
が張設されたマスクを自動搬送するとともに、ペリクル
の斜光目視検査のためにマスクを任意の姿勢に設定可能
とするマスク外観検査装置であって、上面が開口した箱
状本体にマスクケース台を設け、ＸＹＺ軸方向の枢軸部
で構成されたチルトアームを介して任意な姿勢に設定可
能な検査ステージをマスクケース台の近傍に設け、マス
クケース台にセットされたマスクケースに対してマスク
の取り出し及び収納を行うとともにマスクケース台と検
査ステージとの間におけるマスクの搬送を行う搬送アー
ムをマスクケース台の近傍に設け、検査ステージ上に保
持されたマスクの表裏を反転する反転アームを検査ステ
ージの近傍に設けたことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】マスクケース台にマスクケースがセットされる
と、搬送アームがマスクケース台上へ移動され、マスク
ケース内よりマスクを取り出し、検査ステージ上へ搬送
する。操作パネルで「検査」が指定されると、チルトア
ームが動作し、検査ステージが予め教示されている姿勢
に設定される。これにより、照明に対して、最もペリク
ル上の汚れ、異物等の観察し易い姿勢に検査ステージが
迅速に自動設定される。反対面（裏面）の検査を行う必
要があるときは、操作パネルで「反転」が指定され、反
転アームによって検査ステージ上にあるマスクの表裏が
反転される。検査が終了した後、操作パネルで「収納」
が指定されると、搬送アームによって検査済みマスクが
マスクケース内へ収納され、マスクケースからのマスク
の取り出し、検査、反転、収納までの動作がすべて装置
で行われることになる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明に係るマスク外観検査装置の好
適な実施例を図面を参照して詳細に説明する。図１は本
発明によるマスク外観検査装置の斜視図である。上面が
開口した箱状本体１１の隅部にはマスクケース台１３が
設けられている。マスクケース台１３にはマスク１５を
収容したケースが作業者によりセットされる。マスクケ
ース台１３には二個の近接センサ１７とフォトセンサ１
９が設けられ、マスクケース台１３ではこれらのセンサ
１７、１９によってケースの種類が自動的に識別され
る。

【００１０】マスクケース台１３の近傍には搬送アーム
２１が設けられ、搬送アーム２１はマスクケースに対す
るマスク１５の取り出し及び収納、マスクケース台１３
と後述する検査ステージとの間の搬送を行う。また、搬
送アーム２１は、ケースの種類に対応して把持、移動量
等が自動制御され、搬送動作が行えるようになってい
る。

【００１１】箱状本体１１にはマスクケース台１３と隣
接して検査ステージ２３が設けられ、検査ステージ２３
はマスク１５を保持する吸着プレートで、チルトアーム
２５によって支えられている。チルトアーム２５はＸ軸
方向の枢軸部２７と、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向の枢
軸部２９と、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交するＺ軸方向
の枢軸部３１とを有している。そして、チルトアーム２
５は、Ｘ軸回転用サーボモータ３３とＹ軸回転用サーボ
モータ３５とＺ軸回転用パルスモータ３７によって、検
査ステージ２３を任意な姿勢に動作させることが可能と
なっている。

【００１２】検査ステージ２３の上方には照明３９が設
置され、照明３９は検査ステージ２３上のマスク１５を
ハロゲンスポット光にて照射する。検査ステージ２３の
斜め後方（図１の上方）には反転アーム４１が設けら
れ、反転アーム４１は検査ステージ２３上のマスク１５
の表裏を反転することができる。

【００１３】本体１１の外部には操作パネル４３が設置
され、操作パネル４３は記憶手段４５、制御手段４７に
対して各動作の指定を行うためのスイッチ類を備えてい
る。記憶手段４５は、チルトアーム２５の移動量を記憶
することによって検査ステージ２３の任意の姿勢を登録
することが可能となっている。また、制御手段４７は、
検査ステージ２３が登録された姿勢となるように操作パ
ネル４３からの動作指定によって、チルトアーム２５を
駆動制御するようになっている。

【００１４】本体１１、マスクケース台１３、搬送アー
ム２１、検査ステージ２３、チルトアーム２５、照明３
９、反転アーム４１、操作パネル４３を主な要素とし
て、マスク外観検査装置４９が構成されている。

【００１５】このように構成されたマスク外観検査装置
４９の動作を説明する。検査にあたっては、先ず、マス
クケース台１３にマスクケースをセットする。操作パネ
ル４３で「スタート」を指定すると、検査ステージ２３
上にあった搬送アーム２１はマスクケース台１３上へ移
動し、マスクケース内よりマスク１５を取り出し、検査
ステージ２３上へ搬送する。

【００１６】検査ステージ２３上にマスク１５の吸着保
持が行われた後、搬送アーム２１はマスクケース台１３
上へ移動し待機する。次に、操作パネル４３で「検査」
を指定すると、チルトアーム２５が動作し、検査ステー
ジ２３は予め教示されている姿勢に移動する。

【００１７】ここで、作業者は、マスク１５の斜光によ
る目視検査を開始する。この際、作業者は、検査ステー
ジ２３の姿勢を照明３９に対して、最もペリクル上のく
もり（白濁）、汚れ、キズ、異物等が観察し易いように
予め教示しておく。この検査ステージ２３の姿勢は、何
ポイントでも登録可能であり、一枚のマスク１５に対し
て複数の姿勢で検査を行うことができるようになってい
る。

【００１８】また、マスク外観検査装置４９は、作業者
がマスクケースをセットする前に自分のパスワードを装
置に入力しておくことにより、その作業者が登録した固
有の姿勢を再現させて検査を行うことも可能である。

【００１９】次に、反対面（裏面）の検査を行う必要が
あるときは、操作パネル４３で「反転」を指定し、反転
アーム４１によって検査ステージ２３上にあるマスク１
５の表裏反転を行う。表裏反転終了後、再び前述した内
容と同様の斜光による目視検査を作業者は行う。すべて
の検査が終了した後、操作パネル４３で「収納」を指定
し、搬送アーム２１によって検査済みマスク１５をマス
クケース内へ収納させる。マスク１５の収納後、搬送ア
ーム２１は検査ステージ２３上へ移動し、次の検査に備
えて待機する。

【００２０】上述のマスク外観検査装置４９によれば、
マスクケースからのマスク１５の取り出しから、検査、
反転、収納までの動作がすべて装置で行われるので、作
業者の手又は手袋によってペリクル面にキズ、汚れ、異
物を付けてしまうことが皆無となる。また、検査ステー
ジ２３を任意な姿勢に動作させるチルトアーム２５を設
けたので、検査を行う作業者から見たマスク１５の照明
に対しての姿勢が常に最適な状態となり、確実で迅速な
斜光目視検査を行うことが可能となる。

【００２１】なお、上述の実施例に係るマスク外観検査
装置４９は、三種類のマスクケースがセット可能である
とともに、セットされたマスクケースの種類を自動的に
識別し、マスクの搬送を行うことができるので、この機
能を応用することにより、マスクを取り出したマスクケ
ースとは別のマスクケースを収納動作の前にセットすれ
ば、取り出し時のケースとは別ケースにマスクが収納さ
れることになり、異種ケース間のマスク移載装置として
も適用することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るマスク外観検査装置によれば、マスクケースからのマ
スクの取り出しから、検査、反転、収納までの動作をす
べて装置で行うことができるので、作業者の手又は手袋
によるペリクル上へのキズ、汚れ、異物付着を確実に防
止することができる。また、検査ステージを任意な姿勢
に設定することができるチルトアームを設けたので、マ
スクの姿勢を検査ごとに最適な状態とすることができ、
迅速且つ安定した斜光目視検査を行うことができる。こ
の結果、検査の信頼性を著しく向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるマスク外観検査装置の斜視図であ
る。

【図２】ペリクルが設けられたマスクの斜視図である。

【符号の説明】

１ ペリクル １１ 箱状本体 １３ マスクケース台 １５ マスク １７ 近接センサ １９ フォトセンサ ２１ 搬送アーム ２３ 検査ステージ ２５ チルトアーム ２７、２９、３１
枢軸部 ４１ 反転アーム ４３ 操作パネル ４５ 記憶手段 ４７ 制御手段 ４９ マスク外観検査装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ペリクルが張設されたマスクを自動搬送
   するとともに、前記ペリクルの斜光目視検査のために該
   マスクを任意の姿勢に設定可能とするマスク外観検査装
   置であって、 上面が開口した箱状本体にマスクケース台を設け、ＸＹ
   Ｚ軸方向の枢軸部で構成されたチルトアームを介して任
   意な姿勢に設定可能な検査ステージを該マスクケース台
   の近傍に設け、マスクケース台にセットされたマスクケ
   ースに対してマスクの取り出し及び収納を行うとともに
   マスクケース台と該検査ステージとの間におけるマスク
   の搬送を行う搬送アームを前記マスクケース台の近傍に
   設け、前記検査ステージ上に保持されたマスクの表裏を
   反転する反転アームを前記検査ステージの近傍に設けた
   ことを特徴とするマスク外観検査装置。
2. 【請求項２】 前記マスクケース台にセットされたマス
   クケースの種類を識別する近接センサとフォトセンサと
   が前記マスクケース台に設けられたことを特徴とする請
   求項１記載のマスク外観検査装置。
3. 【請求項３】 前記チルトアームの移動量を記憶するこ
   とによって前記検査ステージの任意の姿勢を登録する記
   憶手段と、前記検査ステージが前記登録された姿勢とな
   るように操作パネルからの動作指定によって前記チルト
   アームを駆動制御する制御手段とを具備したことを特徴
   とする請求項１記載のマスク外観検査装置。