JPH1038814A - 欠陥検査装置、欠陥検査方法及び平面度検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、欠陥検査装置及び欠陥検査方法にお
いて、ペリクルの膨らみを防止して検出感度の低下を回
避し得るようにし、また平面度検査装置において、検査
対象物の平面度を容易に検出し得るようにする。 【解決手段】ペリクルフレームに張り付けられたペリク
ルを載置するステージと、ペリクルに光ビームを照射す
る第１の照射手段と、光ビームをペリクルに照射した際
にペリクルからの光を受光する受光部と、受光部から得
られる信号からペリクルの欠陥の有無を検出する第１の
検出手段と、ペリクルをステージに載置した際にペリク
ル、ステージ及びペリクルフレームで形成される内部空
間と内部空間と異なる空間とを接続する通気手段とを設
ける。通気手段によつて、ペリクルとステージとの間の
空間に巻き込まれた、または熱により膨張した空気等を
外部に逃がすことができ、ペリクル表面の膨らみを防止
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は欠陥検査装置、欠陥
検査方法及び平面度検査装置に関し、例えば半導体露光
工程において露光原版となるフオトマスク又はレチクル
上に装着されるペリクルの検査に適用して好適なもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体の露光工程においては、表
面に所望の回路パターンを形成したフオトマスク又はレ
チクルを原版として、この所望の回路パターンをウエハ
上に露光転写することによりウエハ上に所望の回路パタ
ーンを形成するようになされている。この際、原版とな
るフオトマスク又はレチクルの表面に塵等の異物が付着
していた場合、この塵等の異物によつてウエハ上に回路
パターンを露光転写する照射光が遮光されてしまい、異
物の付着部分がウエハ上に露光されずにパターンの転写
に不具合が生じる。このため、所望の回路パターンを形
成したフオトマスク又はレチクルの表面には、ペリクル
と呼ばれる保護膜を装着して異物の付着を防止するよう
になされている。

【０００３】図７（Ａ）に示すように、ペリクル１はフ
オトマスク２にペリクルフレーム３を介して、接着剤４
を用いて接着固定されるようになされている。ペリクル
１は厚さが数 [μm]の光透過性を有する薄膜でなり、ペ
リクルフレーム３に張設されている。こうして張設され
たペリクル１をフオトマスク２に接着固定する接着剤４
は、ペリクルフレーム３のフオトマスク２との当接面に
塗布されている。このようにペリクル１は、接着剤４が
塗布されたペリクルフレーム３に張設された状態で製品
化されている。この際、図７（Ｂ）に示すように、ペリ
クル１はペリクルフレーム３に、接着剤４の塗布面を保
護するためのバツクシート５を貼付した状態でケース
（図示せず）に梱包されて出荷される。このためペリク
ル１をフオトマスク２に装着する際には、まずペリクル
１が張設されたペリクルフレーム３をケースから把持し
て取り出す。次にバツクシート５の端部に設けられてい
るつまみ５Ａを用いて、接着剤４が塗布されているペリ
クルフレーム３からバツクシート５を剥がす。こうして
ペリクル１は、ペリクルフレーム３の接着剤４の塗布面
を露出させた後に、フオトマスク２に装着するようにな
されている。

【０００４】バツクシート５はペリクルフレーム３の形
状に対応した形状でなり、ペリクルフレーム３に沿つた
ものが大半である。例えば、一般にペリクルフレーム３
の幅ｄ₁ （図７（Ｂ））は２[mm]であり、形状が長方形
等の矩形形状であるものが多い。そのため、バツクシー
ト５も約２[mm]幅の矩形枠状になつている。またペリク
ルフレーム３はアルミやジユラルミン等の金属で形成さ
れており、ペリクル１を張設する接着剤４の塗布面及び
当該塗布面に対向する裏面が共に完全な平面となるよう
に形成されている。

【０００５】ここで接着剤４は合成樹脂系の接着剤であ
り、ゴム程度の硬さを有するものである。このためペリ
クルフレーム３に塗布される厚みが均等で無い場合、接
着剤４のフオトマスク２との当接面とフオトマスク２表
面との間が密着しないことによる隙間（以下、これをエ
アパスと呼ぶ）が生じ、このエアパスを通して入つてき
た異物がフオトマスク２表面に付着する可能性がある。
したがつて、このような異物の侵入を防止するために接
着剤４の厚みは厳重に管理されている。同様にバツクシ
ート５の厚みも管理されている。このように、ペリクル
フレーム３、接着剤４及びバツクシート５の厚みｄ
₂ （図７（Ｂ））は、ペリクルフレーム３の平面度と共
に正確に管理されるようになされている。

【０００６】次に、このようなペリクル１を検査する欠
陥検査装置について説明する。図７との対応部分に同一
符号を付して示す図８において、１０は全体として従来
の欠陥検査装置の構成を示し、フオトマスク２（図７
（Ａ））に装着するペリクル１表面の欠陥を検査するよ
うになされている。ここでペリクル１の欠陥の一例とし
て異物の付着があげられる。フオトマスク２に装着する
ペリクル１に異物が付着していた場合、この異物がペリ
クル１を介してフオトマスク２に付着してしまい、露光
処理されるフオトマスク２に欠陥が生じてしまうことに
なる。このため、ペリクル１はフオトマスク２に装着さ
れる前に検査され、ペリクルフレーム３にバツクシート
５が貼付されたままの状態でステージ１１上に載置され
る。

【０００７】欠陥検査装置１０は、光源（図示せず）か
ら出射する光ビームＬ１の光路上にガルバノスキヤナミ
ラー又はポリゴンスキヤナミラー等の偏向走査器１２を
配している。偏向走査器１２は所定範囲内で連続的にミ
ラーを回転するようになされており、ビーム拡大器（図
示せず）等で適切な光径に変換され入射する光ビームＬ
１を反射する。こうして反射された光ビームＬ１は、走
査レンズ１３を介してステージ１１に載置されたペリク
ル１に所定の傾斜角で照射される。これにより欠陥検査
装置１０は、ペリクル１の表面に照射する光ビームＬ１
を所定の角度範囲内で図中に示すＸ軸方向に走査するこ
とができる。なお、このような光ビームＬ１の走査によ
つて、ペリクル１の表面には走査線１４が形成される。
また欠陥検査装置１０はステージ１１に駆動部１５を接
続しており、ステージ１１を図中に示すＹ軸方向に移動
可能な構成としている。このため欠陥検査装置１０は、
光ビームＬ１をＸ軸方向に走査する速度に比して十分に
ゆつくりした速度でステージ１１をＹ軸方向に移動する
ことによつて、ペリクル１の全面に光ビームＬ１を走査
することができる。

【０００８】ペリクル１表面に異物１６が付着している
場合、欠陥検査装置１０が走査する光ビームＬ１は異物
１６によつて反射されて散乱光Ｌ２となる。欠陥検査装
置１０は散乱光Ｌ２を受光レンズ１７によつて集光し、
フオトマルチプライヤやシリコンフオトダイオード等の
受光素子１８で受光することにより光電変換信号を得る
ことができる。なお欠陥検査装置１０は、受光レンズ１
７と受光素子１８との間の走査線１４と共役な位置にス
リツト１９を設けており、走査線１４以外で生じる光、
例えばペリクル１を透過した光ビームＬ１がステージ１
１に反射して生じる不要な反射光等を遮光するようにな
されている。このように欠陥検査装置１０は散乱光Ｌ２
を受光して光電変換信号を得、例えばこの光電変換信号
の信号レベルが予め設定される基準値を越えるか否かを
判定することで、ペリクル１表面に異物１６が付着して
いるか否かを検出することができる。

【０００９】なお欠陥検査装置１０は、散乱光Ｌ２を受
光した時の偏向走査器１２によるミラーの偏向角を検出
することでＸ軸方向の位置を又散乱光Ｌ２を受光した時
のステージ１１の位置を検出することでＹ軸方向の位置
を、検出する異物の付着位置について確認することがで
きるようになされている。ここでステージ１１のＹ軸方
向の位置は、例えば予め基準位置の座標を設定してお
き、これに対する駆動部１５による移動量を検出するこ
とで容易に得ることができる。

【００１０】図８との対応部分に同一符号を付して示す
図９において、２０は全体として欠陥検査装置を示し、
欠陥検査装置１０（図８）とは別の方式によつてペリク
ル１表面の異物の有無を検出するものである。欠陥検査
装置２０は、バツクシート５をステージ１１に当接させ
てペリクル１を載置し、ステージ１１のみを移動して異
物の有無を検出するようになされている。

【００１１】すなわち欠陥検査装置２０は、ステージ１
１を図中に示すＹ軸方向に駆動する駆動部１５Ａ及びス
テージ１１を図中に示すＸ軸方向に駆動する駆動部１５
Ｂを設けており、これによつてステージ１１をＸ、Ｙ軸
方向に自在に移動し得るようになされている。また欠陥
検査装置２０はレーザ等の光源２１から光ビームＬ１を
ペリクル１に対して所定の傾斜角で照射する。照射され
たビーム光Ｌ１はペリクル１によつて垂直な方向（図中
に示すＺ軸方向）に反射される。また欠陥検査装置２０
はペリクル１の上方に対物レンズ２２を設け、対物レン
ズ２２の更に上方にＣＣＤ（Charage Coupled Device）
等の撮像素子２３を配している。対物レンズ２２及び撮
像素子２３は、光ビームＬ１がペリクル１によつて垂直
な方向に反射して得られる反射光の光軸上に配されてい
る。また撮像素子２３は、対物レンズ２２を介して入射
する反射光によつて、ペリクル１表面に存在する物体の
像が結像する共役位置に配置されている。ここで欠陥検
査装置２０は撮像素子２３として２次元ＣＣＤを用いる
場合、光ビームＬ１によるペリクル１表面の照射領域
を、撮像素子２３の大きさと対物レンズ２２の倍率とで
決まるペリクル１表面での視野よりも大きい領域に設定
する必要がある。但し領域が大きすぎる場合、ペリクル
１表面での光ビームＬ１の照射面輝度が下がるため、考
慮が必要である。

【００１２】また欠陥検査装置２０は駆動部１５Ａ及び
１５Ｂによるステージ１１の移動について、まず駆動部
１５ＢによつてＸ軸方向に一視野毎にスキツプ送りす
る。こうして光ビームＬ１の照射領域がペリクル１のＸ
軸方向での端部まで移動したら、次に駆動部１５Ａによ
つてステージ１１をＹ軸方向に一視野分移動する。この
後、欠陥検査装置２０は駆動部１５Ｂによつて再びＸ軸
方向に、先程とは逆方向でステージ１１を一視野毎にス
キツプ送りをする。欠陥検査装置２０は、このようなス
テージ１１の移動を繰り返すことによつて、ペリクル１
全面で光ビームＬ１を走査することができる。欠陥検査
装置２０は、このようにして走査する光ビームＬ１が異
物に照射された場合、異物が光ビームＬ１を反射して生
じる散乱光が撮像素子２３に受光され、膜表面の像が結
像される。これにより欠陥検査装置２０は、ペリクル１
表面に付着した異物の有無を検出することができる。ま
たこの際、駆動部１５Ａ及び１５Ｂによるステージ１１
のＸ軸方向及びＹ軸方向への移動量と、撮像素子２３上
の散乱光を受光した画素位置とを検出することにより、
ペリクル１に付着した異物の位置を確認することができ
る。なお、異物のサイズは光ビームＬ１を反射すること
により生じる散乱光量と相関があり、大きいサイズの異
物ほど散乱光量も大きい。このため、欠陥検査装置１０
又は２０のどちらの場合でも、この性質を利用すること
によつて大体の異物サイズを判定することができる。

【００１３】ところで光源２１として輝度の高いレーザ
を用いた欠陥検査装置２０の場合、光ビームＬ１は一般
にガウスビームと呼ばれる光ビームの中心が最も光量が
大きく、光ビームの周辺に行くに従つて光量が下がる山
形の光量分布になる。したがつて、光ビームＬ１をペリ
クル１に照射した際に形成されるスポツト光の光量分布
は中心部で最大となり、周辺に行くにつれて低下する。
このため撮像素子２３による視野中心と周辺では、照射
光量の違いにより同一サイズの異物であつても散乱光量
が違つて検出され、違うサイズの異物として判定される
ことになる。例えば周辺の方では照射光量が少ないため
に、小さいサイズの異物として判定される。欠陥検査装
置２０は、撮像素子２３の画素に視野中心と周辺とで受
光する光量に応じた電気的補正をかけ、このような誤検
出を防止している。すなわち撮像素子２３の視野中心か
ら周辺方向に外れるに応じて増幅率を増やしていき、こ
れらの画素に当該増幅率で電気的増幅をかけるようにし
ている。

【００１４】また撮像素子２３として１次元ＣＣＤ、例
えばＸ軸方向に画素が並んだ配置の撮像素子を用いた場
合、欠陥検査装置２０はステージ１１を駆動部１５Ａに
よつてＹ軸方向に一定速度で移動させた後、駆動部１５
ＢによつてＸ軸方向へ一視野分移動させて再度Ｘ軸方向
に逆方向で移動させることにより、このような撮像素子
２３を用いた場合に対応することができる。この場合、
欠陥検査装置２０は撮像素子２３の画素中でＸ軸方向の
どの位置の画素が散乱光を受光したかを検出すると共
に、駆動部１５Ａ及び１５Ｂによるステージ１１の移動
量を検出することで、ペリクル１に付着した異物の付着
位置を確認することができる。この際、撮像素子２３の
視野周辺での光量分布に応じた電気的補正の増幅率につ
いては、画素がＸ軸方向にのみ並んでいるため、この方
向にのみ行う。また光ビームＬ１は、Ｘ軸方向に視野を
カバーするように長くＹ軸方向に狭い照射領域を形成す
るような直線形状の光ビームとする。

【００１５】なお、欠陥検査装置１０ではステージ１１
の移動速度が検査中一定であり、検査開始時及び終了時
の場合のみ加減速が行われる。このため加減速の際の加
速度に係わらず、検査時間はほぼ一定である。これに対
して特に撮像素子２３として２次元ＣＣＤを用いた欠陥
検査装置２０では、一視野分ステージ１１を移動する度
に加減速が行われるため、加減速の際の加速度の大きさ
によつて検査時間が変化する。すなわち加速度が大きい
程、検査時間が短縮されることになる。したがつて短時
間で検査を行うために加速度を上げる場合、ペリクルフ
レーム３にズレを生じる可能性があるため、バツクシー
ト５を真空吸着する等してペリクルフレーム３を確実に
固定することが望ましい。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところでかかる構成の
欠陥検査装置１０及び２０では、上述したように、バツ
クシート５の平面度が管理されており、ステージ１１上
に載置した際にエアパスが生じないようになされている
ため、ペリクル１の膜面が膨らんでしまう場合があつ
た。

【００１７】例えばステージ１１上にペリクル１を載置
する際、ステージ１１とペリクル１との間に空気を巻き
込んでしまい、これにより膜面が膨らんでしまう場合が
ある。また光源としてハロゲンランプ等の白色光を用い
た際、白色光の波長成分のうちの赤外域の光によつてス
テージ１１が温度上昇し、ステージ１１とペリクル１と
の間の空気が温められて膜面が膨らむ場合がある。さら
にステージ１１の移動速度が高速であると共に比較的移
動時間が長く、ペリクル１のサイズが大きい場合は、速
度の違うものには気圧差が生じるというベルヌーイの定
理から膜面が膨らむことがある。

【００１８】このようにペリクル１の膜面が膨らんだ場
合、以下のような問題が生じることになる。第１に、異
物１６を検出するために照射される光ビームＬ１はペリ
クル１の表面上で集光しているが、膜面が膨らんだ場
合、膜面のＺ軸方向での位置が変化してしまい、光ビー
ムＬ１が集光して形成されるスポツト光のペリクル１表
面での大きさが変化することになる。このため、ペリク
ル１表面でのスポツト光の輝度が低下して異物１６の検
出感度が低下することになる。また第２に、欠陥検査装
置１０のようにスリツト１９を設けて余計な入射光を遮
光している場合、膜面の膨らみによつて異物１６の有無
を検出するために受光している散乱光Ｌ２まで遮光され
てしまう。すなわち膜面が膨らんでいる場合、光ビーム
Ｌ１が照射されて形成される走査線１４の位置がズレる
ことになる。こうしてズレた位置で生じる散乱光Ｌ２
は、位置がズレる以前に比して受光素子１８への入射角
が異なつているためにスリツト１９によつて、一部又は
全部が遮光されてしまう。このため、受光素子１８で散
乱光Ｌ２を受光することにより得られる異物１６の検出
感度が低下することになる。さらにこの場合、走査線１
４の位置がズレているために、異物１６の付着位置も同
一のズレ量で検出されることになり、誤つた付着位置を
得ることになる。

【００１９】また第３に、欠陥検査装置２０のように撮
像素子２３を用いて異物の有無を検出している場合、膜
面の膨らみによつて膜表面と撮像素子２３との間の距離
が狭まることになる。すなわち、撮像素子２３に入射さ
れる膜表面からの反射光の焦点距離が狭まり、撮像素子
２３上に結像される像がピンぼけ状態となる。このた
め、撮像素子２３に入射される反射光の光量が低下して
検出感度の低下につながる。さらに第４として、欠陥検
査装置２０において光ビームＬ１が上述したガウスビー
ムである場合、光ビームＬ１が斜入射しているために、
ペリクル１の膜表面の高さが変化することによつて照射
位置がずれることになり、光ビームＬ１による光量最大
位置が視野中心から外れることになる。このため、撮像
素子２３による視野内での検出感度が低下することにな
る。

【００２０】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、ペリクルの膨らみを防止して検出感度の低下を回避
し得る欠陥検査装置及び欠陥検査方法、並びに検査対象
物の平面度を容易に検出し得る平面度検査装置を提案し
ようとするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、ペリクルフレーム（３）に張り付
けられたペリクル（１）を載置するステージ（３１、４
１又は５１）と、ペリクル（１）に光ビームを照射する
第１の照射手段（１２及び１３）と、光ビームをペリク
ル（１）に照射した際にペリクル（１）からの光を受光
する受光部（１８）と、受光部（１８）から得られる信
号からペリクル（１）の欠陥の有無を検出する第１の検
出手段（３４）と、ペリクル（１）をステージ（３１、
４１又は５１）に載置した際にペリクル（１）、ステー
ジ（３１、４１又は５１）及びペリクルフレーム（３）
で形成される内部空間と内部空間と異なる空間とを接続
する通気手段（４２及び４３、５２、５３、５５）とを
設ける。

【００２２】通気手段によつて、ペリクルとステージと
の間の空間に巻き込まれた、または熱により膨張した空
気等を外部に逃がすことができ、ペリクル表面の膨らみ
を防止することができる。

【００２３】また第２の照射手段（６３、６４、６５）
を設けてペリクル（１）に直線形状でなる光ビームを照
射し、第２の検出手段（６８）によつてこの光ビームが
ペリクル（１）に反射して生じる反射光を受光して、直
線形状でなる光ビームに比して受光した光ビームの形状
に歪みが生じているか否かに基づきペリクル（１）の平
面度を検出し、この検出結果に応じて、ペリクル（１）
とステージ（６１）との間の内部空間を外部の空間に接
続する通気手段（５２、５３、５５）を介して空圧供給
手段（６２）から内部空間に所定の圧力でなる気体を供
給又は吸引し、この圧力を空圧制御手段（６９）によつ
てペリクル（１）が平面となるように制御する。

【００２４】ペリクルに直線形状の光ビームを照射する
と共にこの反射光を受光するようにしたことによつて、
反射光による光ビームの形状が歪んでいるか否かに基づ
きペリクル表面の平面度を容易に検出でき、これに応じ
てペリクルとステージとの間の内部空間に供給又は吸引
する気体の圧力を制御することにより、どのような状態
でもペリクル表面を平面に維持することができる。

【００２５】さらに検査対象物（１）の検査対象面に直
線形状の光ビームを照射する光照射手段（６３、６４、
６５）と、光ビームの検査対象面による反射光を受光し
て、直線形状でなる光ビームに比して反射光による光ビ
ームの形状に歪みが生じているか否かに基づき検査対象
面の平面度を検出する平面度検出手段（６８）を設け
る。

【００２６】検査対象物に直線形状の光ビームを照射す
ると共にこの反射光を受光するようにしたことによつ
て、反射光による光ビームの形状が歪んでいるか否かに
基づき検査対象面の平面度を容易に検出できる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。

【００２８】（１）第１実施例 図８との対応部分に同一符号を付して示す図１におい
て、３０は全体として欠陥検査装置を示し、検査対象と
なるペリクル１（図８）を載置するために設けられてい
るステージに所定形状の凸部を設けている。ここで欠陥
検査装置３０は、欠陥検査装置１０（図８）のステージ
１１に換えてステージ３１を適用するものであり、新規
構成でない部分、すなわち偏向走査器１２〜スリツト１
９については共通であるため説明を省略する。

【００２９】欠陥検査装置３０は、ペリクル１を載置す
るステージ３１の載置面に凸部３２及び３３を形成して
おり、凸部３２及び３３とステージ３１との高低差によ
り得られる空間を通気手段としている。すなわち欠陥検
査装置３０は、ステージ３１にペリクル１を載置する際
には凸部３２及び３３の部分だけにペリクル１を接触載
置する。ステージ３１は、ペリクル１を接触載置する載
置面上の凸部３２及び３３以外の部分が凸部３２及び３
３に比して低くなつており、これにより形成される空間
を介して空気等を通気するようになされている。

【００３０】また図２に示すように、欠陥検査装置３０
は散乱光Ｌ２を受光することにより受光素子１８から与
えられる検出信号を制御部３４に供給する。制御部３４
は検出信号の信号レベルが予め設定された規定値以上か
否かに応じて、ペリクル１表面に異物１６が存在するか
否かを判定し、判定した結果をモニタ３５に表示する。
この際、制御部３４には偏向走査器１２からミラーの偏
向角を示す状態信号が、また駆動部１５からステージ３
１のＹ軸方向への移動量を示す状態信号がそれぞれ与え
られている。制御部３４は、これらの信号から光ビーム
Ｌ１が照射しているペリクル１表面のＸ及びＹ座標での
位置を判別することができ、異物１６が検出された際
に、この位置情報をモニタ３５に表示するようになされ
ている。

【００３１】以上の構成において、欠陥検査装置３０は
凸部３２及び３３の部分だけに接触させてステージ３１
にペリクル１を載置する。この際、ペリクル１とステー
ジ３１との間の空間は、凸部３２及び３３とステージ３
１の載置面との高低差により形成される空間を介して通
気性が保たれており、ペリクル１とステージ３１との間
に巻き込まれた空気や、光ビームＬ１による熱によつて
膨張した空気を、この空間を介して外部に逃がすことが
できる。これにより欠陥検査装置３０は、ペリクル１の
表面が膨らむことにより生じる光ビームＬ１の照射位置
の輝度低下や、当該照射位置のずれ等を防止して、異物
１６の検出感度の低下を回避することができる。

【００３２】以上の構成により、ステージ３１の載置面
に凸部３２及び３３を設けて、これにより形成される空
間を介することにより、ペリクル１とステージ３１間の
空間に巻き込まれた、又は熱膨張により膨らんだ空気等
をステージ３１の外部空間に逃がすことができる。かく
するにつき、ペリクル１の膨らみを防止して異物１６の
検出感度の低下を回避し得る欠陥検査装置３０を実現す
ることができる。

【００３３】（２）第２実施例 図３において、４１は全体として欠陥検査装置４０（図
示せず）に設けられたステージを示し、通気手段をペリ
クル１の載置面上に設けて、ペリクル１との間の空間を
外部の空間と接続して通気性を得るようになされてい
る。ここで欠陥検査装置４０は、ステージ４１以外の新
規構成でない部分、すなわち偏向走査器１２〜スリツト
１９については欠陥検査装置３０（図１及び図２）と共
通であるため、図示及び説明を省略する。

【００３４】ステージ４１はペリクル１を載置する載置
面上に溝形状の凹部４２及び４３を通気手段として設け
ている。欠陥検査装置４０は、ステージ４１にペリクル
１を載置する際に図中、破線で示す載置枠４４Ａと４４
Ｂとの間にバツクシート５を接触させて載置するように
なされている。このためステージ４１は凹部４２及び４
３の部分が、ペリクル１を接触載置する載置面に比して
低くなつており、これにより形成される空間を介して空
気等を通気することができるようになされている。また
ステージ４１の載置枠４４Ａと４４Ｂとの間には、吸着
穴４５Ａ及び４５Ｂが設けられており、これを介して載
置したペリクル１を真空吸着するようになされている。

【００３５】以上の構成において、欠陥検査装置４０は
載置枠４４Ａと４４Ｂとの間にバツクシート５を接触さ
せてペリクル１をステージ４１に載置する。この際、ペ
リクル１とステージ４１との間の空間は、凹部４２及び
４３とステージ４１の載置面との高低差により形成され
る空間を介して通気性が保たれており、ペリクル１とス
テージ４１との間に巻き込まれた空気や、光ビームＬ１
による熱によつて膨張した空気を、この空間を介して外
部に逃がすことができる。これにより欠陥検査装置４０
は、ペリクル１の表面が膨らむことにより生じる光ビー
ムＬ１の照射位置の輝度低下や、当該照射位置のずれ等
を防止して、異物１６の検出感度の低下を回避すること
ができる。またステージ４１は、ステージ３１（図１）
に比してペリクル１の接触面積が広くなるようになされ
ており、ペリクル１をより安定して固定載置することが
できる。この際、吸着穴４５Ａ及び４５Ｂによる真空吸
着を併用することによつて、より確実にペリクル１を固
定載置することができる。

【００３６】以上の構成により、ステージ４１の載置面
に凹部４２及び４３を設けて、これにより形成される空
間を介することによつて、ペリクル１とステージ４１間
の空間に巻き込まれた、又は熱膨張により膨らんだ空気
等をステージ４１の外部空間に逃がすことができる。ま
たペリクル１の載置面積が広くなるようになされている
ため、より安定した固定載置を行うことができる。かく
するにつき、ペリクル１を安定して固定載置すると共
に、ペリクル１の膨らみを防止して異物の検出感度の低
下を回避し得る欠陥検査装置４０を実現することができ
る。

【００３７】（３）第３実施例 図４において、５１は全体として欠陥検査装置５０（図
示せず）に設けられたステージを示し、通気手段をペリ
クル１の載置面上に設けて、ペリクル１との間の空間を
外部の空間と接続して通気性を得るようになされてい
る。ここで欠陥検査装置５０は、ステージ５１以外の新
規構成でない部分、すなわち偏向走査器１２〜スリツト
１９については欠陥検査装置３０（図１）と共通である
ため、図示及び説明を省略する。

【００３８】ステージ５１はペリクル１を載置する載置
面上に所定形状の開口部５２を設けており、ステージ５
１内部に形成した貫通孔である通気孔５３によつて開口
部５２をステージ５１の周側面に設けた所定形状の開口
部５４と接続している。また開口部５４には防塵フイル
タ５５が配されており、通気孔５３内への異物の侵入を
防止している。この際、防塵フイルタ５５は空気等の通
気は妨げない。欠陥検査装置５０は、ステージ５１にペ
リクル１を載置する際に図中、破線で示す載置枠５６Ａ
と５６Ｂとの間にバツクシート５を接触させて載置する
ようになされている。このためステージ５１は開口部５
２及び５４と通気孔５３とによつてペリクル１とステー
ジ５１の載置面との間の空間の外部への通気性を保つて
いる。

【００３９】以上の構成において、欠陥検査装置５０は
載置枠５６Ａと５６Ｂとの間にバツクシート５（図１）
を接触させてペリクル１をステージ５１に載置する。こ
の際、ペリクル１とステージ５１との間の空間は、開口
部５２、５４及び通気孔５３によつてステージ５１の外
部空間と接続されており、これを介して通気性が保たれ
ている。欠陥検査装置５０はペリクル１とステージ５１
との間に巻き込まれた空気や、光ビームＬ１による熱に
よつて膨張した空気を、この空間を介して外部に逃がす
ことができる。これにより欠陥検査装置５０はペリクル
１の膨みを防止して、このような膨らみにより生じる光
ビームＬ１の照射位置の輝度低下や、当該照射位置のず
れ等を防止でき、異物１６の検出感度の低下を回避する
ことができる。

【００４０】また欠陥検査装置５０は開口部５４に配さ
れた防塵フイルタ５５によつて、ペリクル１とステージ
５１との間の空間への異物の侵入を防止している。特に
ステージ５１は駆動部１５（図１）によつて移動するよ
うになされているために発塵源となり易く、モータ等の
駆動部ステージのベアリング他（図示せず）、こすれ合
うものからゴミが発生する。ペリクル１に付着する異物
はウエハへの転写影響を考えると50〔μｍ〕程度のサイ
ズの異物まで許容されるが、これはずつとペリクル１に
付着していた場合であり、もしペリクル１の内側、すな
わちフオトマスク側に異物が付着している場合、フオト
マスクに転移することがある。こうした場合、この異物
はフオトマスク上の50〔μｍ〕の異物ということにな
り、確実にウエハに転写して共通欠陥という問題を引き
起こすことになる。欠陥検査装置５０は、このように防
塵フイルタ５５を介して通気性をもたせるようにしたこ
とにより、上述した空間の清浄性を保つことができ、ペ
リクル１に異物が付着して欠陥が生じることを防止する
ことができる。

【００４１】以上の構成により、ステージ５１の載置面
に設けた開口部５２、周側面に設けた開口部５４及び通
気孔５３によつて、ペリクル１とステージ５１との間の
空間をステージ５１の外部空間と接続し、また開口部５
４に防塵フイルタ５５を配してペリクル１とステージ５
１との間の空間への異物の侵入を防止することにより、
開口部５２、５４及び通気孔５３によつて形成される空
間を介して、ペリクル１とステージ５１間の空間に巻き
込まれた、又は熱膨張により膨らんだ空気等をステージ
５１の外部空間に逃がすことができ、また防塵フイルタ
５５によつてペリクル１とステージ５１間の空間の清浄
性を保つことができる。かくするにつき、ペリクル１の
膨らみを防止して異物の検出感度の低下を回避し得ると
共に、ペリクル１に異物が付着して欠陥が生じることを
防止することができる欠陥検査装置５０を実現すること
ができる。

【００４２】（４）第４実施例 図５において、６０は全体として欠陥検査装置を示し、
ステージ５１（図４）と同一構成でなるステージ６１を
有すると共に、検査対象となるペリクル１（図１）の平
面度を検出し、この結果に応じてペリクル１表面を平面
に保つための制御を行うようになされている。ここで欠
陥検査装置６０は、上述した平面度の検出系及び制御系
以外の部分が欠陥検査装置３０（図１）と共通でなるた
め、この部分については図示及び説明を省略する。

【００４３】欠陥検査装置６０は、ステージ６１に設け
られている開口部５２及び５４、通気孔５３及び防塵フ
イルタ５５（図示せず）を介して、ペリクル１とステー
ジ６１との間の空間を圧力制御部６２に接続している。
圧力制御部６２は空圧供給手段であり、ペリクル１とス
テージ６１との間の空間に所定圧の気体を供給又は吸引
して該空間の気圧を制御するようになされている。また
欠陥検査装置６０は光源６３、凹シリンドリカルレンズ
６４及び凸シリンドリカルレンズ６５でなる第２の照射
手段を設けている。光源６３は、光ビームＬ３を凹シリ
ンドリカルレンズ６４及び凸シリンドリカルレンズ６５
を介して出射することにより、光ビームＬ３を図中に示
すＹ軸方向に拡大された直線形状の光ビームＬ４に変換
する。こうしてＹ軸方向に拡大された光ビームＬ４は、
図中に示すＸＺ平面に対する所定の傾斜角でペリクル１
に照射される。

【００４４】さらに欠陥検査装置６０は受光レンズ６６
及び撮像素子６７でなる第２の検出手段を設けている。
光源６３からペリクル１に照射された光ビームＬ４はペ
リクル１表面で正反射し、反射光Ｌ５として受光レンズ
６６を介して撮像素子６７に受光される。撮像素子６７
は例えば２次元ＣＣＤ等でなり、反射光Ｌ５を受光する
ことによりペリクル１表面に形成される像を撮像する。
撮像素子６７は、こうして受光した光ビームＬ５により
結像されるペリクル１表面の像を画像信号Ｓ１として制
御部６８に供給する。

【００４５】制御部６８は、画像信号Ｓ１により供給さ
れるペリクル１表面の光ビームＬ４の像の歪みに応じて
ペリクル１を平面に保つための制御を行う空圧制御手段
である。すなわち制御部６８は画像信号Ｓ１によるペリ
クル１表面の画像データを画像処理して、ペリクル１表
面に光ビームＬ４の照射により形成される直線形状の像
に歪みが生じているか否かを判別する。制御部６８は、
この結果に応じて圧力制御部６２に制御信号Ｓ２を送出
し、ペリクル１表面を平面に維持するような空圧制御を
行う。このように欠陥検査装置６０は、ペリクル１表面
に照射される直線形状の光ビームＬ４が正反射した反射
光Ｌ５を受光して、光ビームＬ４によつてペリクル１表
面に形成される像が歪んでいるか否かに応じてペリクル
１とステージ６１との間の空間の気圧を制御することに
より、ペリクル１表面を平面に維持するようになされて
いる。

【００４６】以上の構成において、欠陥検査装置６０は
光源６３から出射される光ビームＬ３をＹ軸方向に拡大
した光ビームＬ４に変換してペリクル１表面に照射し、
この直線形状の光ビームＬ４が正反射した反射光Ｌ５を
撮像素子６７により受光して、光ビームＬ４によつてペ
リクル１表面に形成される像が歪んでいるか否かを制御
部６８によつて判別する。

【００４７】例えばペリクル１表面が膨らんでいる場
合、光ビームＬ４によつてペリクル１表面に形成される
像は円弧状に歪むことになる。欠陥検査装置６０は、こ
のような像が撮像素子６７に結像された場合、制御部６
８による画像処理によつてペリクル１表面が膨らんでい
ることを判別することができる。このような結果が得ら
れた場合、制御部６８は圧力制御部６２に制御信号Ｓ２
を送出して、ペリクル１とステージ６１との間の空間か
ら所定量の気体を吸引させる。これにより欠陥検査装置
６０は、ペリクル１とステージ６１との間の空間の気圧
を低下させてペリクル１表面を平面に戻すことができ
る。

【００４８】またペリクル１表面が凹んでいる場合、光
ビームＬ４によつてペリクル１表面に形成される像は上
述の場合とは逆の円弧状に歪むことになる。欠陥検査装
置６０は、このような像が撮像素子６７に結像された場
合、制御部６８による画像処理によつてペリクル１表面
が凹んでいることを判別することができる。このような
結果が得られた場合、制御部６８は圧力制御部６２に制
御信号Ｓ２を送出して、ペリクル１とステージ６１との
間の空間に所定量の気体を供給させる。これにより欠陥
検査装置６０は、ペリクル１とステージ６１との間の空
間の気圧を上昇させてペリクル１表面を平面に戻すこと
ができる。

【００４９】欠陥検査装置６０は、このような空圧制御
を常時行つており、ペリクル１とステージ６１との間へ
の空気の巻き込み又は熱膨張によるペリクル１の膨らみ
や、ステージ６１の移動に際してベルヌーイの定理から
生じるペリクル１内外の気圧差による膨らみを防止し
て、常にペリクル１の平面状態を維持することができ
る。このような空圧制御による平面状態の維持は、大型
のペリクルの場合に特に有効である。例えば液晶プレー
トを露光装置で製造する場合に使用するフオトマスク
は、縦横の寸法が 500〔mm〕程度あり、これに装着され
るペリクルもほぼ同サイズとなる。そのためステージ６
１の移動速度、移動時間共に大きくなるし、ペリクルフ
レーム３の剛性の関係上、ペリクル１を張設する張力も
それほど大きくできない。したがつて上述したような空
圧制御を行うようにしたことにより、ペリクル１のサイ
ズ及びペリクルフレーム３への張力、ステージ６１の移
動速度及び移動時間等に係わり無く、実時間の制御によ
つてペリクル１の平面状態を維持することができ、これ
によりペリクル１の膨らみを防止して異物の検出感度の
低下を回避することができる。

【００５０】以上の構成によれば、光源６３、凹シリン
ドリカルレンズ６４及び凸シリンドリカルレンズ６５を
設けてペリクル１にＹ軸方向に拡大した直線形状の光ビ
ームＬ４を照射すると共に、受光レンズ６６及び撮像素
子６７を設けて光ビームＬ４の反射光Ｌ５を受光し、さ
らに撮像素子６７から受光結果である画像信号Ｓ１を制
御部６８に供給して光ビームＬ４によりペリクル１表面
に形成される像が歪んでいるか否かを判別することによ
りペリクル１表面の平面度を検出し、こうして得られた
検出結果に応じて、圧力制御部６２によつてペリクル１
とステージ６１との間の空間の気圧を制御するようにし
たことにより、実時間の制御によつて常時ペリクル１の
平面状態を維持することができ、かくするにつき、ペリ
クル１の膨らみを防止して異物の検出感度の低下を回避
し得る欠陥検査装置６０を実現することができる。

【００５１】なお上述の第３実施例においては、ステー
ジ５１の周側面に設けた開口部５５を通気孔５３によつ
て載置面上の開口部５２と接続する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、例えばステージ５１の底面
に開口部を設けて、これを載置面上の開口部と接続する
ようにしてもよい。

【００５２】また上述の第４実施例においては、第２の
照射手段として光源６３、凹シリンドリカルレンズ６４
及び凸シリンドリカルレンズ６５を設けてペリクル１に
Ｙ軸方向に拡大した直線形状の光ビームＬ４を照射する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、照射手
段を異物の検出用と平面度の検出用とで別々に設けずに
共用する構成としてもよい。

【００５３】例えば図１及び図５との対応部分に同一符
号を付した図６に示すように、照射手段として偏向走査
器１２（図示せず）及び走査レンズ１３のみを設けて光
ビームＬ１をペリクル１表面に照射する。また第２の検
出手段である受光レンズ６６及び撮像素子６７を光ビー
ムＬ１の正反射光Ｌ５の光軸上に設けてこれを受光させ
る。さらに第１の検出手段である受光レンズ１７、受光
素子１８及びスリツト１９を設けて、光ビームＬ１が異
物に照射されて生じる散乱光Ｌ２を受光させるようにす
る。尚、この際に光レンズ１７、受光素子１８及びスリ
ツト１９は、反射光Ｌ５による散乱光Ｌ２への干渉が極
力小さくなる位置に配するようにする。

【００５４】このような構成を設けることにより、単一
の照射手段を第１の検出手段による異物の検出と第２の
検出手段による平面度の検出とで共用することができ、
簡易な構成で異物検出と平面度検出とを共に行うことが
できる。なお光ビームＬ１はペリクル１表面でＸ軸方向
に走査するようになされており（図１）、これにより形
成される走査線１４（図１）の歪みを検出することでペ
リクル１表面の平面度を検出することができ、第４実施
例の場合と同様の効果を得ることができる。

【００５５】さらに上述の第４実施例においては、光ビ
ームＬ３を凹シリンドリカルレンズ６４及び凸シリンド
リカルレンズ６５によつてＹ軸方向に拡大した光ビーム
Ｌ４に変換し、光ビームＬ４によつてペリクル１表面に
直線形状でなる像を単数形成する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、例えば光ビームＬ３を複数
の光ビームＬ４に分光して、ペリクル１表面に直線形状
でなる像を平行に複数形成させるようにしてもよい。こ
れにより、単数の像を形成する場合に比して、ペリクル
１表面の状態をより確実に検出することができる。

【００５６】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、ペリクル
フレームに張り付けられたペリクルを載置するステージ
と、ペリクルに光ビームを照射する第１の照射手段と、
光ビームをペリクルに照射した際にペリクルからの光を
受光する受光部と、受光部から得られる信号からペリク
ルの欠陥の有無を検出する第１の検出手段と、ペリクル
をステージに載置した際にペリクル、ステージ及びペリ
クルフレームで形成される内部空間と内部空間と異なる
空間とを接続する通気手段とを設け、この通気手段によ
りペリクルとステージとの間の空間に巻き込まれた、ま
たは熱により膨張した空気等を外部に逃がすことによ
り、ペリクル表面の膨らみを防止することができ、かく
するにつき、ペリクルの膨らみを防止して検出感度の低
下を回避し得る。

【００５７】また本発明によれば、第２の照射手段を設
けてペリクルに直線形状でなる光ビームを照射し、第２
の検出手段によつてこの光ビームがペリクルに反射して
生じる反射光を受光して、受光した光ビームの形状に歪
みが生じているか否かに基づきペリクルの平面度を検出
し、この検出結果に応じて、ペリクルとステージとの間
の内部空間を外部の空間に接続する通気手段を介して空
圧供給手段から内部空間に所定の圧力でなる気体を供給
又は吸引し、この圧力を空圧制御手段によつてペリクル
が平面となるように制御することにより、ペリクルに直
線形状の光ビームを照射すると共にこの反射光を受光す
ることによつて、反射光による光ビームの形状が歪んで
いるか否かに基づきペリクル表面の平面度を容易に検出
でき、これに応じてペリクルとステージとの間の内部空
間に供給又は吸引する気体の圧力を制御することによ
り、どのような状態でもペリクル表面を平面に維持する
ことができ、かくするにつき、ペリクルの膨らみを防止
して検出感度の低下を回避し得る。

【００５８】さらに本発明によれば、検査対象物の検査
対象面に直線形状の光ビームを照射する光照射手段と、
光ビームの検査対象面による反射光を受光して、受光し
た反射光による光ビームの形状に歪みが生じているか否
かに基づき検査対象面の平面度を検出する平面度検出手
段を設け、検査対象物に直線形状の光ビームを照射する
と共にこの反射光を受光するようにしたことによつて、
反射光による光ビームの形状が歪んでいるか否かに基づ
き検査対象面の平面度を検出でき、かくするにつき、検
査対象物の平面度を容易に検出し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例による欠陥検査装置の構成を示す斜
視図である。

【図２】欠陥検査装置による検出部の回路構成を示すブ
ロツク図である。

【図３】第２実施例による欠陥検査装置のステージ形状
を示す斜視図である。

【図４】第３実施例による欠陥検査装置のステージ形状
を示す斜視図である。

【図５】第４実施例による欠陥検査装置の構成を示す斜
視図である。

【図６】異物検査用の照明光学系を平面度検査用の照明
光学系と兼用した構成でなる欠陥検査装置の構成を示す
略線図である。

【図７】ペリクルの構成を説明するために供する斜視図
である。

【図８】従来の欠陥検査装置の構成を示す斜視図であ
る。

【図９】従来の欠陥検査装置の構成を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１……ペリクル、２……フオトマスク、３……ペリクル
フレーム、４……接着剤、５……バツクシート、５Ａ…
…つまみ、１０、２０、３０、４０、５０、６０……欠
陥検査装置、１１、３１、４１、５１、６１……ステー
ジ、１２……偏向走査器、１３……走査レンズ、１４…
…走査線、１５、１５Ａ、１５Ｂ……駆動部、１６……
異物、１７、６６……受光レンズ、１８……受光素子、
１９……スリツト、２１、６３……光源、２２……対物
レンズ、２３、６７……撮像素子、３２、３３……凸
部、３４、６８……制御部、３５……モニタ、４２、４
３……凹部、４４Ａ、４４Ｂ、５６Ａ、５６Ｂ……載置
枠、４５Ａ、４５Ｂ……吸着穴、５２、５４……開口
部、５３……通気孔、５５……防塵フイルタ、６２……
圧力制御部、６４……凹シリンドリカルレンズ、６５…
…凸シリンドリカルレンズ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ペリクルフレームに張り付けられたペリク
   ルを載置するステージと、 前記ペリクルに光ビームを照射する第１の照射手段と、 前記光ビームを前記ペリクルに照射した際に得られる前
   記ペリクルからの光を受光する受光部と、 前記受光部から得られる信号からペリクルの欠陥の有無
   を検出する第１の検出手段と、 前記ペリクルを前記ステージに載置した際に前記ペリク
   ル、前記ステージ及び前記ペリクルフレームで形成され
   る内部空間と、該内部空間と異なる空間とを接続する通
   気手段とを具えることを特徴とする欠陥検査装置。
2. 【請求項２】前記通気手段は、 前記ステージの前記ペリクルとの当接面に形成された溝
   でなることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装
   置。
3. 【請求項３】前記通気手段は、 前記ステージの前記ペリクルとの当接面に設けられた凸
   部と前記当接面との高低差により形成される空間である
   ことを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
4. 【請求項４】前記通気手段は、 前記ステージの前記ペリクルを載置する面に設けられた
   第１の開口部と、前記第１の開口部が設けられた面とは
   異なる前記ステージの面に設けられた第２の開口部と、
   前記第１の開口部と前記第２の開口部とを接続する貫通
   口とからなることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検
   査装置。
5. 【請求項５】前記通気手段は、 前記内部空間と該内部空間に接続された異なる空間との
   間に防塵フイルタを配することを特徴とする請求項１に
   記載の欠陥検査装置。
6. 【請求項６】前記ペリクルに直線形状でなる光ビームを
   照射する第２の照射手段と、 前記直線形状でなる光ビームが前記ペリクルに反射して
   生じる反射光を受光し、受光した該反射光による光ビー
   ムの形状に歪みが生じているか否かに基づいて、前記ペ
   リクルの平面度を検出する第２の検出手段と、 前記通気手段を介して前記内部空間に所定圧の気体を供
   給又は吸引する空圧供給手段と、 前記第２の検出手段の検出結果に応じて、前記空圧供給
   手段による前記気体の供給量又は吸引量を制御し、前記
   ペリクルが平面となるように制御する空圧制御手段とを
   具えることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装
   置。
7. 【請求項７】スポツト形状でなる光ビームを前記ペリク
   ルに照射し、該光ビームを所定方向に直線的に走査して
   光走査線を形成する前記第１の照射手段と、 前記第１の照射手段により形成される前記光走査線が前
   記ペリクルに反射して生じる反射光を受光し、受光した
   該反射光による光走査線に歪みが生じているか否かに基
   づいて、前記ペリクルの平面度を検出する第２の検出手
   段と、 前記通気手段を介して前記内部空間に所定圧の気体を供
   給又は吸引する空圧供給手段と、 前記第２の検出手段の検出結果に応じて、前記空圧供給
   手段による前記気体の供給量又は吸引量を制御し、前記
   ペリクルが平面となるように制御する空圧制御手段とを
   具えることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装
   置。
8. 【請求項８】フオトマスク又はレチクルに防塵のために
   装着されるペリクルに異物が付着しているか否かを検査
   する欠陥検査方法において、 前記ペリクルに直線形状でなる光ビームを照射し、 前記直線形状でなる光ビームが前記ペリクルに反射して
   生じる反射光を受光して、受光した該反射光による光ビ
   ームの形状に歪みが生じているか否かに基づいて、前記
   ペリクルの平面度を検出し、 該検出結果に応じて、前記ペリクルと前記ステージとの
   間の内部空間を該内部空間に対する外部の空間に接続す
   る通気手段を介して前記内部空間に所定の圧力でなる気
   体を供給又は吸引し、 前記圧力を制御して前記ペリクルが平面となるように制
   御することを特徴とする欠陥検査方法。
9. 【請求項９】検査対象物の検査対象面に直線形状の光ビ
   ームを照射する光照射手段と、 前記光ビームの前記検査対象面による反射光を受光し
   て、受光した該反射光による光ビームの形状に歪みが生
   じているか否かに基づき前記検査対象面の平面度を検出
   する平面度検出手段とを具えることを特徴とする平面度
   検査装置。
10. 【請求項１０】前記光照射手段は、 前記直線形状でなる光ビームを所定間隔毎にかつ平行に
    複数照射することを特徴とする請求項９に記載の平面度
    検査装置。