JPS58158920A - 透明体の欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、透明体の欠陥検査装置に係り、特Ｋ、ホトリ
ソグラフィ用のガラスマスクの表面および裏面に付着し
た異物や表裏面の傷等を欠陥として検出する場合に使用
するのに好適な透明体の欠陥検査装置に関する。

一般に、シリコン半導体装置の製造に不可欠なホ）　Ｉ
Ｊソグラフィ（写真処理）には半導体基板表面に塗布し
たホトレジスト（感光性耐蝕樹脂）膜を選択的に感光さ
せる工程が必要となる。この感光処理は、透明ガラス板
の一表面にクロム等からなる不透明膜を所要のパターン
に形成してなるガラスマスクを使用し、ホトレジスト膜
を形成したウェハ状の半導体基板の表ｒＭｋ密着させた
状態で露光して選択的に感光させることにより行なわれ
る。そして、１枚のガラスマスクは数百枚のウェハに対
する感光処理に使用され、その間にはガラスマスクの表
面、裏面に異物が付層したり、表裏面に傷が形成された
りする。このような異物や傷のうちあるものはホトレジ
スト膜が所要とするパターンと異なるパターンを感光せ
しめ、不良発生の原因となる。したがって、ガラスマス
クは便用回数に応じて時々、異物や傷等の欠陥の有無を
検査される。

従来、この種のガラスマスクの欠陥検査装置とし工、例
えば第１図に示すようなものが提案されている。この装
置は、ガラスマスク１’ｅ架１１状態で支持して収容す
る暗箱２の片脇に投光装置３を設けるとともに、暗箱２
の側壁におけるマスク１の側方位置に窓孔４ｖ穿設して
、マスク１０表面。

裏面および端面に平行′ｙｔ、−が同時に投射するよう
になし、また、暗箱２の上面にのぞき窓５′１に形成し
てなり、前記平行光層がマスク１のｇ！面（パターンが
形成された側の面とする。）Ｋ付着した異物１人、裏面
（パターン形成面と反対側の面とする。）に付着した異
物ＩＢ、表裏面に形成された＄１０およびＩＤにｐい℃
乱反射することによる輝きをのぞき窓５から目視観測し
、欠陥を検査するようになっ１いる。

しかしながら、このようなガラスマスクの欠陥検査装置
にあっては、表面の欠陥か若しくは裏面の欠陥か、また
は、その欠陥が付着異物か若しくは傷かを見分けること
ができ五いという欠点がある。見分けることができない
ため、再使用可能なガラスマスクでも欠陥マスクとして
廃棄処分されることがあり、不経済となる危惧がある。

例えく、異物が付着したマスクは洗浄により異物を除去
できるから再使用可能であり、表面の傷は不良発生の原
因になるが、裏面の傷は露光時半導体基板に結像されな
いから裏面に傷が形成ｌ、たマスクは再使用可能である
。また、裏面の異物は四様に結像されないから、裏面だ
けに異物が付層した場合には洗浄も省略可能である〇 本発明は前記欠点を解消するためになされたもので、表
裏面いずれの欠陥か、その欠陥が異物。

傷のいずれかを区別することができる透明体の欠陥検査
装置を提供することを目的、とするものである。

この目的を達成するために、本発明による透明体の欠陥
検査装置は、透明体の表面、裏面および端面に平行光Ｍ
をそれぞれ各別に投射し、表面への投光、裏面への投光
、端面への投光のそれぞれにおける乱反射光を各別に検
出するようにしたことＶ特徴とするものである。

以下、本発明を図面に示す実施例にしたがっ又さらに１
１２明する。

第２図ないし第４図は本発明による透明体の欠陥検査装
置の一実施例を示す縦断面図であり、ガラスマスクに付
着または形成した異物や傷等の欠陥を検出する検査に適
用した場合ケ示し１いる。

図におい又、この検査装置は暗箱１１’＆備えており、
この暗箱１１は箱体を分割してそれぞれ形成される本体
１１Ｂと蓋体１１Ａとから成る。蓋体１１Ａは本体１１
Ｂの分割境界面に開閉自在に配され、ヒンジ１２により
回動自在に取付けられている。蓋体１１Ａの上面壁およ
び本体１１Ｂの底面壁にはレンズ等の透明体ｌ嵌込壇れ
てなるのぞき窓１３Ａおよび１３Ｂがそれぞれ設けられ
℃いる。本体１１Ｂの底面から離間した位置には被検査
透明体としてのガラスマスク１を架橋状態で支持するた
めの支持ｌｌ５１４が段状に形成され、支持部１４はマ
スク１の下面外周縁部を上下から挾んで、支持するよう
になっている。暗箱１１の一側壁外部には投光装置収容
室１５が形成され、この室１５には投光装置１６が収容
されている。投光装置１６は図示例では電球で象徴的に
示しているが、レンズ等の光学系を備えてもよいし、光
源としてレーザー光線発生器等を用いてもよい。暗箱１
１の投光装置収容室１５と隣接する前記側壁には窓孔１
７が投光装置１６からの投光が暗箱１１の支持部１４を
含む上下所定範囲空間を平行に照明できるように形成さ
れ又いる。なお、収容室１５は投光装置１６の保守点検
作業ができるように開閉自在になっている。

暗箱１１の前記側壁外面上には可動スリット部材１８が
上下方向に摺動自在に当接され、この部材１８の前記窓
孔１７に刈向する位置には１条の可動スリブ）１９が窓
孔１７とほぼ平行に穿設さ□れている。このスリット１
９の幅はガラスマスク１の肉厚よりも若干狭（、その長
さはマスク１０暢（図中、紙面と直角方向の暢）とほぼ
等しくそれぞれ設定され工いる。可動スリット部材１８
はその真下に蓋力状態で介設されたスプリング２０によ
って常時上方に付勢されており、６）動スリット部材１
８の上部には保合用小孔２１Ａ、２１Ｂ。

２１０がそれぞれ穿設されている。暗箱１１の上面にお
ける保合用小孔群に対向する位置にはストッパ装置２２
か配設され、この装置２２はスプリング２４により常時
押出方向忙付勢されるボール２３ｖ備え、このボール２
３が小孔のいずれかに係合することにより可動スリット
部材１８を所定の位置に停止させるようＫなっている。

次Ｋｆｉｅ用方法並びに作用を説明する。

まず、蓋体１１Ａｖ開けてガラスマスク１を暗箱１１内
にその縁辺を支持部１４で支えて架橋状態に収容し、着
体１１Ａを閉める。続い又、第２図に示すように、可動
スリット部材１８を引上げてストッパ装置のボール２３
に小孔２１Ａを係合して停止させる。これにより、可動
スリット１９は窓孔１７の上部を通し又マスク１０表面
上に対向することになる。投光装置１６が投光すると、
その元はこのスリット１９のみを透過して暗箱１１内に
平行光線となっ℃入射し、この平行光線はマスク１０表
面士１投射する。この投射光層はマスク１の表面、、Ｊ
：に付着した異物ＩＡにおいてのみ乱反射Ｖ発生し、表
面士の傷１０や裏面の異物ＩＢ、傷ＩＤでは乱反射を発
生しない。したがって、のぞき窓１３Ａからマスク１の
表面を目視すると、表面の異物ＩＡのみが輝いて観測さ
れるので、表面の異物１人の数量、所在等を検出するこ
と、ができる。

次に、第３図に示すように、可動スリット部材１８を１
段押下げてストッパ装置のボール２３に小孔２１０Ｖ係
合して停止させる。これにより、可動スリット１９は窓
孔１７の中央部な通してマスク１の端面に対向すること
になる。投光装置１６の光はこのスリット１９のみを透
過して平行光線となってマスク１の端面からマスク１の
内部へ入射する。この光線は、マスク７１０表農面に刻
み込まれるように形成された％１０．ＩＤにおいて乱反
射を発生し、表′ｌｋ面上の異物ＩＡ、ＩＢでは乱反射
を発生しない。したがって、のぞき窓１３Ａおよび１３
Ｂからマスク１の表裏面を目視すると、傷１０．ＩＤの
みが輝い℃それぞれ観測されるので、表裏掌の傷１０．
１Ｄの数量、所在等をそれぞれ検出できる。なお、裏面
の傷ＩＤは殆ど発生しない。

次に、第４図に示すようｋ、可動スリット部材１８をさ
らに１段押下げてストッパ装置のボール２３に小孔２１
Ｂ４保合して停止させる。これにより、可動スリット１
９は窓孔１７の下部を通し℃マスク１の裏面上に対向す
ることＫなる。投光装置１６の投光はこのスリット１９
のみを透過して暗箱１１内に平行光線となって入射し、
この平行光−はマスク１の裏面上を投射する。この投射
光−はマスク１の裏面上に付着した１４物ＩＢにおいて
のみ酢反射を発生し、裏面上の傷ＩＤ＋表面上の異＠Ｉ
人、傷１０では乱反射を発生しない。

［またがって、のぞき窓１３Ｂからマスク１の裏面を目
視すると、裏面の異物ＩＢのみが輝いて観測されるので
、裏面の異物ＩＢの数量、所在等を検出することができ
る。

本実施例によれば、表面の異物１人と、裏面の異物ＩＢ
と、表面の傷１０と、裏面の傷ＩＤとを各別に観測する
ことができるので、再使用可能なマスク１ｖも廃棄処分
したりすることはなく、また、マスク１の洗浄作業を節
約することもでき、経済上有利である。倒木ば、真に廃
棄処分が必要なものは表ｒｆＪｋ傷ＩＡが形成されたマ
スクであるか、これを見分けて抽出できる。裏面だけに
異物が付着している場合には異物は露光されないから、
洗浄を省略することができる。また、本実施例による装
置は構造簡単で安価に製造することができ、かつ取扱い
も簡単である。

なお、前記実施例では、スリット１１′％：可動とした
場合につき説明したが、マスク＠を可動としてもよく、
いずれも可動構造は任意である。暗箱。

のぞき窓、投光装置等の構造は前記実施例に限らず、適
宜選定することができる。

第５図は本発明の第２実施例を示すものであり、マスク
の欠陥を自動的に検査することかできる装置を示してい
る。この装置の暗箱１１内にはＸＹテーブル２５が設備
されており、このテーブル２５土面にはマスク支持台２
６が据付けられ、この台２６はマスク１をテーブル２５
上万に架橋状態で支持し得るようになっている。テーブ
ル２５上面の片側端部には収容Ｍ１゛５が構築され、こ
の室１５には投光装置１６が収容されている。この室１
５のマスク１に隣接する側の壁には窓孔１７が穿設され
、この側御内面には可動スリット部材１８がそのスリｙ
）１９ｖ窓孔１７に対向し、かつ切替駆動手段（不図示
）により上中下段に切替動作するように設けられている
。暗箱１１の天井壁下面にはディテクタ２７Ａかマスク
１の表面と対拘するように吊持されており、このディテ
クタ２７Ａは例えばホトマル等からなり、この垂直直下
位置での乱反射光を検出し工電気的な信号を出力するよ
うになっている。また、ＸＹチーシル２５０直上には裏
面の乱反射光検出用のディテクタ２７Ｂが暗箱１１の側
壁間に架設された梁部材２８ｖ介してマスク１の裏面と
対向するように支持されている。なお、図中、２９Ｘ、
２９ＹはＸ。

Ｙ方向の送りねじ軸、３０ＸはＸ方向のパルスモータで
ある。

第５図において、支持台２６にマスク１ｖ支持させた状
態で、ＸＹテーブル２５ＶＸＹ方向に規則的に移動させ
ると・；・各ディテクタ２７Ａ、２７Ｂのマスク１に対
する仮想交点は三角波状または矩形波状等に規則的な走
査ａｉｓｖマスク１の表裏面に相対的に描くことになる
。この走査中、マスク１の表裏面にて乱反射光が発生す
ると、両ディテクタは表面または裏面の乱反射光を検出
し、検出信号を出力する。この検出信号の出力時点にお
けるＸＹテーブル２５の基準に対する位置Ｖ　パルスモ
ータの送り量等からＸＹ座襟として求めれは、マスク１
の表面または裏面における乱反射光の発生箇所、すなわ
ち欠陥の所在部所ＶＸＹ座樟にて求めることができる。

そして、このようなディテクタの走査中における検出動
作を可動スリット部材１８Ｖ上中下段に切替えるごとに
行なえば、両ディテクタは表面の異物ＩＡ、裏面の異物
ＩＢおよび表面の傷１０゜裏面の傷ＩＤ（殆どなく、感
光処理土支障もないので無視してもよい。）Ｖ各別に検
出することになる。すなわち、可動スリット１９がマス
ク１０表面士にセットされた場合、投光装置１６からの
光がスリット１９を透過して平行光線となり、マスクの
表面にのみ投射し、したがって、表面の異物１人のみで
乱反射が起りディテクタ２７Ａがこれを検出する。この
検出に基づき、この異物ＩＡの所在箇所は前述のように
してＸＹＪＩｉｌｌＣより求められる。同様に、スリッ
ト１９がマスク１の裏面十に切替えられた場合にはディ
テクタ２７Ｂが裏面の異物ＩＢｔ−検出し、スリット１
９がマスク１の端面に切替えられた場合にはディテクタ
２７Ａが表面の傷１０４検出する。

本実施例によれば、表裏面の異物、傷を区別して自動的
に検出することができ、かつ、それらの所在箇所をも知
得することができる。

第６図および第７図は本発明の第３実施例を示すもので
あり、マスクの欠陥を自動的にかつ高速で検査すること
ができる装置を示している。この装置の暗箱３１は長く
形成されており、長手方向に搬送手段の１例であるベル
トコンベア３２がＸ方向に走行するように敷設されてい
る。暗箱３１のＸ方向と直角な一側壁（以下後壁という
。）には３本のスリット３３Ａ、３３Ｂ、３３０がＸ方
向にほぼ等ピッチに離間した位置にそれぞれ穿設されて
おり、第１スリツト３３Ａはコンベア３２上に載置され
たマスク１の表向上に対向して開設され、第２スリツ）
３３Ｂはマスク１の裏面上に対向して開設され、第３ス
リツト３３Ｃはマスク１の端面に対向して開設されてい
る。暗箱３１の後壁には収容室１５が連設され、収容箪
１５には投光装置１６が収容されている。暗箱３１内の
前記第１スリツ）３３Ａの延長線上方位置には集元棒３
４ＡがＸ方向と直角方向に横断するように架設され、こ
の集元棒３４Ａの一端には暗箱３１に据付けられたディ
テクタ３５Ａが接続されている。

同様に、第２スリツ）３３Ｂの対応下方位置には第２集
光棒３４Ｂとこれに齋続するディテクタ３５Ｂとが、第
３スリツ）３３０の対応十万および下方位置には、第３
．第４集光棒３４０．３４１）とディテクタ３５０．３
５Ｄとかそれぞれ設けられている。前記集光棒は光導材
料を棒状に形成し２てなり、第７図に示すように、入射
光がその内部で全反射を繰返し基端部のディテクタに至
るようになっている。

第６図、第７図におい℃、コンベア３２にマスク１ｖ並
べて暗箱３１内ＶＸ万同に搬込するとともに、各スリッ
ト３３Ａ、３３Ｂ、３３０かも平行光線を投射する。マ
スク１はコンベア３２０走行に伴ってｉ＠１スリッ）３
３Ａのところを通過するとき、第１スリツト３３Ａから
その表面上忙平行光線を投射されているので、表面上に
異物ＩＡがあると乱反射を発生する。この乱反射光は第
１楽光棒３４ＡＫ入射し、ディテクタ３５Ａに主り検出
信号として出力される。この検出信号の出力時点とコン
ベア３２の送り速度および基準との関係により、表面異
物ＩＡのＸ方向の所在箇所を求めることができる。−Ｉ
［線上に異物１人か存在することは殆どないからとのＸ
方向の所在箇所も有効である。

同様に、第２スリツ）３３Ｂのところを通過するときＫ
、裏面上の異物ＩＢが検出され、第３スリツ）３３０の
ところを通過するときＫ、表裏面の傷１０，１１）が検
出される。

本実施例によれば、表裏面の異物、傷を区別して自動的
に検出することができ、かつ多数枚のものを同時に高速
で検査処理することかできる。

なお、前記実施例では、ガラスマスクの異物。

傷等の欠陥を検査する場合につき説明したが、これに限
らず、例えば、パターンを形成する前の透明体基板、一
般的なガラスやレンズ等あらゆる分野の透明体の欠陥検
査に適用することができる。

検査用の投光装置としてはレーザー元を便用し又もよ（
、この場合、暗箱な省略することも可「ヒであるが、使
用することが望ましい。平行光線を得る手段としては、
スリットの代りにレンズを用いてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、透明体の表裏面
いずれの欠陥か、またその欠陥が異物。

傷のいずれかを区別して検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す縦断面図、第２図、第３図および
第４図は本発明の第１実施例をそれぞれ示す各検査状態
の縦断面図、第５図は本発明の第２実施例の縦断面図、
第６図および第７図は本発明の第３実施例の縦断面図お
よび■−■断面図である。 １・・・ガラスマスク、ＩＡ・・・表面の異物、ＩＢ・
・・Ｊ１面の異物、１０・・・表面の傷、１１・・・暗
箱、１３Ａ。 １３Ｂ・・・のぞき窓、１６・・・投光装置、１７・・
・窓孔、１９・・・可動スリット、２５・・・ＸＹテー
ブル、２６・・・支持台、２７Ａ、２７Ｂ・・・ディテ
クタ、３１・・・暗箱、３２・・・ベルトコンベア、３
３Ａ、３３Ｂ。 ３３０・・・スリット、３４Ａ、３４Ｂ、３４０゜３４
Ｄ・・・集光棒、３５人、　　３５　Ｂ、　　３５０．
３５Ｄ・・・ディテクタ。 −・；′ 第　　１　　図 Ｊ 第　　２　図 第　　４　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明体の表面、裏面および端面に対し前記透明体の
   表面に平行な光ＩＩｖそれぞれ各別に投射し、この投射
   光線が表面、裏面、および内部で乱反射する光１１Ｖこ
   の投射ｊｔ、＊と異なった内直位置で検出する手段ｖｖ
   ｔ、”’ｃなり、透明体の表面、裏面および内部の欠陥
   をそれぞれ区別して検出するようにした透明体の欠陥検
   査装置０ ２、前記平行光線が、可動スリットを透過して透明体の
   表面、裏面および端面にそれぞれ各別に投射されること
   Ｖ＊徴とする特許請求の範囲第１項記載の透明体の欠陥
   検査装置。 ３、前記平行光線が、前記透明体が固定スリットに対し
   変位することにより透明体の表面、裏面および端面にそ
   れぞれ各別に投射されることＹ％徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の透明体の欠陥検査装置。 ４、前記平行光−が、前記透明体が異なる３位置間を移
   動するととｋより透明体の表面、裏面および端ｒＩＨｋ
   それぞれ各別に投射されるととＶ特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の透明体の欠陥検査装置。 ５、前記乱反射光が、目視により検出されることＶ％黴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記
   載の透明体の欠陥検査装置・６、前配乱反射党か、受光
   器により検出されることＶ特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第４項のいずれかに記載の透明体の欠陥検査装
   置。