JPS60222756A - 異物検査装置 - Google Patents

異物検査装置

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JPS60222756A
JPS60222756A JP7752684A JP7752684A JPS60222756A JP S60222756 A JPS60222756 A JP S60222756A JP 7752684 A JP7752684 A JP 7752684A JP 7752684 A JP7752684 A JP 7752684A JP S60222756 A JPS60222756 A JP S60222756A
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JP
Japan
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foreign matter
light
inspected
laser
prevention film
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Pending
Application number
JP7752684A
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English (en)
Inventor
Yukio Uto
幸雄 宇都
Masataka Shiba
正孝 芝
Yoshisada Oshida
良忠 押田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60222756A publication Critical patent/JPS60222756A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/94Investigating contamination, e.g. dust

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、被検査物面上での異物を自動的に検出してな
る異物検査装置に関する。
〔発明の背景〕
半導体製造用のフォトマスクやレチクル等の透明基板上
の微小異物の検出では、レーザ光の集光性を利用して基
板に対して斜め方向からレーザ光を照射し、異物からの
散乱光を光電変換手段で検出する方法が存在する。
第1図は、特開昭57−80546号公報記載の従来例
を示す。レーザ発振器1を出たレーザ光3はシリンドル
カルレンズ2を介して被検査物の基板表面5に、平行あ
るいはほぼ平行に入射し、基板表面5のレーザ照射方向
に帯状照射像10〜12を形成する。この帯状照射像1
0〜12は、基板表面5に対して、はぼ水平(基板面〕
に近い角度で見込む位置に設けた結像レンズ7及び光電
変換素子8から成る検出手段で検出され、帯状照射像1
0〜12上に存在する異物6からの散乱光を検出する。
しかし、第2図(イ)に示す如く、レーザ光3の光強度
36は、一般に中心部が高く、周辺になるにつれて強度
が低下するとの特性を持つ。このため、レーザ光3を基
板表面5に対して斜め方向よシ帯状照射する場合には第
2図(ロ)に示す様に、基板5の表面に存在する異物の
場所によって異なる散乱光強度37A 、 37B 、
 37Cの如き分布となる。こうした異物が全体にわた
っであるとすると、散乱光強度のピークは、特性9の如
くなる。この結果、異物か否かの判断基準レベルとなる
閾値38は、上記分布9に追従させた形に設定しなけれ
ばならなかった。また斜め方向よシ帯状照射する場合、
基板の上・下方向の変動を最小限に押える必要があるた
め、ステージの機械精度が要求される。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、被検査面上に存在する異物を簡単な構
成で正確に検出可能とした異物検査装置を提供するもの
である。
〔発明の概要〕
本発明は、検査面上への光入射はスポット入射とし、且
つこのスポット入射を連続させることによって直線的な
走査方向を得るようにした。更に、本発明は、異物以外
からの反射波を除外すべく、入射光としてS偏光波を利
用し、受光側ではP偏光波のみを受光すべく検光子を受
けた。かかる本発明は、特にペリクル膜上の異物検査に
効果を持つ0 〔発明の実施例〕 第3図は、フォトマスクやレチクル等のガラス基板に貼
シ付けた異物付着防止膜(ペリクル膜)表面上の異物を
検出する検出装置の実施例を示す。
レーザ発振器14(半導体レーザの様な偏光レーザを用
いてもよい。この時には、偏光板16は不用となる)か
ら出たレーザ光は、偏光板16.集光レンズ15を経て
三角波状の揺動運転をするガルバノミラ−17の中央に
集光する。この中央で全反射し、コリメータレンズ18
を経て異物付着防止膜23の表面上にレーザスポットと
なシ斜め方向より入射する。
更に、ガルバノミラ−17は三角波状に一定周期で振動
するため、レーザスポットは異物付着防止膜23の表面
上を一定速度で走査する。その走査方向はX方向?2で
ある。ガラス基板及び異物付着防止膜23はY方向に一
定速度で移動する。X方向への走査速度、即ち三角波状
の周期の速度は、′Y方向への移動速度に比して充分に
大きく設定している。これによって、Y方向への基本ピ
ッチ毎に、X方向の全面走査がなされる。Y方向での基
本ピッチ間隔は、一般に微小中Δyである。これによっ
て測定精度を向上させている。
検出装置は、偏光プリズム25、結像レンズ26、−次
元のリニアセンサ(CCD、フォトダイオードプレイ等
)を含む自己走査形光電変換素子27から成る。この検
出装置は、レーザスポットの走査線22を上方よシ臨む
位置に設けである。この檎雷装置は、固定であシ、位置
の変動はない。
走査線22上のレーザスポットは、偏光プリズムオ、結
像レンズ26を介して一次元ソニアセンサ27に結像し
、検出される。−次元リニアセンサ27上では、レーザ
スポットの反射位置毎に感応し、感応位置対応の検出信
号が出力する(但し検査物が透明の場合、レーザスポッ
ト像による検出信号はほとんど発生しない)。
第4図は、レーザ照射系の詳細動作゛説明図である。レ
ーザ発振器14を出たレーザ光は偏光板16を通過後、
−集光レンズ15によってガルバノミラ−17の表面に
集光する。ガルバノミラ−17の回転中心は、コリメー
タレンズ18の焦点位置に設けであるため、レーザ光1
9Lガルバノミラ−エフの揺動によって図中35の方向
に平行に振動し、異物付着防止膜23の表面上をレーザ
スポットが直線上に走査する。
今、コリメータレンズ18の焦点距離をf1ガルバノミ
ラ−17の回転角をθ、レーザスポットの走査量をhと
すると、下記となる。
h = f IItanθ−4−f−θ・・・・・曲開
聞曲(1ン但し、θが小さい値であることを前提とする
。これによって、平行収束したレーザスポットが異物付
着防止膜23の表面上を等速直線走査することになる。
第5図はガルバノミラ−17を駆動する三角波41と検
出装置に設けた光電変換センサ27の1個の素子に係る
光量蓄積時間42を示した図である。光電変換素子の走
査時間Tは、ガルバノミラ−17の周期tの整数倍にし
ておく。これにより、一層安定に異物検出が行えるよう
にしている。
このため、第6図に示すように、フォトマスクやレチク
ル等のガラス基板39上に貼シつけた異物付着防止膜2
3の表面上の中心付近に存在する異物20Aからの散乱
光強度21Aと異物付着防止膜23の端部での異物20
B 、 20Cからの散乱光強度21B。
21Cは、(ロ)図に示すようにほぼ均一な分布28と
なる。これによって、異物付着防止膜23の表面場所ノ
違いによって、基準レベルとなる閾値を変える必要はな
く、一定量値43のみで安定した異物検査ができるよう
になっている。
異物付着防止膜23をガラス基板39上に貼りつける場
合、ペリクル枠を公して貼りつけることが多い。第7図
は、このペリクル枠を設けた場合の実施例を示す。
第7図で、基板39の一方の表面には回路パターン29
を設け、他方の表面にはペリクル枠Uを介して異物付着
防止膜23を貼シつけている。かかる構成に至る製造工
程は以下となる。
先ず、基板39を洗浄し、パターン29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
等の異物がなけれは、治具利用によりペリクル枠24を
公した異物付着防止膜23を貼9つける。この異物付着
防止膜23は、図示していないがパターン29の存在面
についてもなす。ここで、異物付着防止膜23は、基板
39の表面の露光時の露光用光を通過させる役割をなし
、基板39表面に直接付着するごみを防止するために設
けた。
異物付着防止膜23を取りつけた後、基板39の面上に
異物があるか否か検査をする。異物がなければ、異物付
着防止膜23自身にごみ等の異物があるか否か検査をす
る。本実施例は、この異物付着防止膜23自身に存在す
るごみ等の異物の有無を検査する検査装置を提供する。
もし、異物付着防止膜23にごみ等の異物が付着してい
なければ、該異物付着防止膜23を介して露光する。尚
ペリクル膜については、特開昭54−80082号公報
「投影プリント用マスク」がある。
さて、第7図の説明に戻る。本実施例では異物付着防止
膜23上での異物検査を行う。この異物検査に際して、
異物付着防止膜23上での異物21以外の異物は検査対
象外の異物として排除する必要がるる。第7図で、異物
付着防止膜23上での異物21以外の異物は、パターン
29による散乱光30によるもの、ペリクル枠24によ
る散乱光31によるものがある。散乱光30 、31は
本来、異物ではなく、異物付着防止膜23上の異物検査
に対して、異物となる如き現われ方をするものである。
本実施例では、ペリクル枠Uによる散乱光31とパター
ン29による散乱光30とをそれぞれ別個に検査対象か
ら排除している。第8図は、ペリクル枠24による散乱
光排除の実施例を示す。
第8図で、−次元ラインセンサ27の前段に遮光部32
を設ける。この遮光部32は、ペリクル枠24による散
乱光を遮光する役割を持つ。この遮光部32を設けたこ
とによって、ペリクル枠24による散乱光31は遮光部
32で遮光され、センサ27の結像位置には結像しない
基板39上での散乱光を排除するために入射側及び受光
側に偏光手段を設ける。第8図の検光子40は受光側の
偏光手段を提供する。この検光子40は、S偏光波は通
過させずP偏光波のみを通過させる機能を持つ。この検
光子40の機能について以下述べる。
第9図に示すように、透明物体であるガラス基板5にレ
ーザ光等の光を斜め方向よシ照射した場合、照射角度α
によシ犬小関係は異なるが基板5の表面に対して水平方
向に振動する波(S偏光波)必では(イ)図に示す如く
透過成分よりも反射成分が多く、逆に基板5の表面に対
して垂直方向に振動する波(P偏光波)45では(ロ)
図に示す如く反射成1分よシも透過成分が多くなる。
従って、本実施例では、照射光としてS偏光波を使用す
る。
更に、S偏光波を照射した場合でも回路パター5ン29
に到達し、このパターン29から反射する散乱光を存在
する。この散乱光も異物の誤認識の原因となる。そこで
、パターン29による散乱状況は以下となる。パターン
29は規則的な配列をなす。この規則的な配列をなすパ
ターン29からの散乱光は+o S偏光波が大半を占め
る。一方、規則的な配列をなさないのが異物である。特
に異物付着防止膜23上の異物について問題となる。こ
の異物付着防止膜23上の異物に対してS偏光波を照射
すると、異物は規則性の形状でないため、その異物から
の散乱15光は、S偏光波の他にP偏光波を含んだもの
となる。
そこで、本実施例では、受光側では、S偏光波は除去し
、P偏光波のみを受光できる仕組みとさせた。
以上の2つの要点の中の第1である照射光とし2oてS
偏光波を使用するためには、入射側にS偏光させる偏光
板を設けることによって解決する。第2の要旨としての
P偏光波のみを受光させるためにはP偏光波を検光する
検光子を受光側に設ければよい。
入射側でS偏光波を得るには、S偏光波発生レーザ源を
用いてもよいが、通常のレーザ源を使用し、その出力側
に偏光板を設けてもよい。第3図の実施例で、偏光板1
6をS偏光波を得る偏光板とすればこの機能を達成でき
る。
受光側でP偏光波のみを受光するためには、P偏光波の
みを通過させる偏光プリズムを結像レンズ26の前段に
設けてもよい。第8図で検光子40は偏光プリズムで構
成させることによってその機能を達成できる。更に、検
光子26の代シに、偏光板を設けることによっても達成
できる。第3図で、結像レンズ26の前後に偏光板を設
けることによって達成できる。
この実施例によれば、ガラス基板39からの散乱光を検
出対象から排除できるだけでなく、異物付着防止膜23
上に存在する異物のみを正確に検出できることになった
尚、基板39に形成されたパターンからの散乱光が極端
に少ない時やパターンが形成されていない基板面上の異
物検査では、検光子40は、必ずしも必要でない。
第10図は、基板39の両側に異物付着防止膜23A。
23B1ペリクル枠24A 、 24Bを取シつけた場
合の測定例を示す。2つの異物検査装置33 、34を
設けたものである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、基板上に存在する異物を正確に自動的
に検出できる。特に、ペリクル膜上に存在する異物の検
査に対して、判定レベルを変動することなく固定とでき
るため、検査の精度を向上できる。また、基板送りの上
・下変動にも影響されないため検査機構が簡単となる0
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例図、第2図はその入射光と反射光との関
係を示す図、第3図は本発明の実施例図、第4図はその
入射光の説明図、第5図はガルバノミラ−の振動を説明
する図、第6図は本実施例での入射光と反射光との説明
図、第7図は実際の測定対象に伴う動作説明図、第8図
はその時の一実施例図、第9図は反射波の説明図、第1
0図は他の実施例図である。 14・・・レーザ発振器、15・・・集光レンズ、16
・・・偏光板、17・・・ガルバノミラ−118・・・
コリメータレンズ、19・・・レーザ光(S偏光波)、
20・・・異物、23・・・異物付着防止膜(ペリクル
膜)、飼・・・枠、25・・・偏光プリズム、26・・
・結像レンズ、27・・・−次元リニアセンサ、29・
・・パターン、40・・・検光子。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 第1図 5 第2図 ス フA 第3図 4 第5図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 平行収束した光ビームスポットを発生する発生手段
    と該発生した光ビームスポットを被検査物表面に斜上方
    から照射、および同方向に等速かつ直線的に振らせる手
    段と、該走査方向に沿って被検査物からの光ビームスポ
    ットに対する散乱光を検出すべく設けられた検出手段と
    よシ成る異物検査装置。 2 上記被検査物表面を走査する光ビームスポットの入
    射角が被検査物表面のどの位置においても一定である特
    許請求の範囲第1項記載の異物検査装置。 3 上記照射光ビームスポットは被検査物表面に平行な
    S偏光波である特許請求の範囲第1項記載の異物検査装
    置。 4 上記検出手段は、光ビームスポット走査方向に沿っ
    て被検査物からの光ビームスポットに対する散乱光から
    P偏光波のみを検光検出する手段とする特許請求の範囲
    第1項記載の異物検査装置。 5 上記検査物はガラス基板に貼υ付けた異物付着防止
    膜とする特許請求の範囲第1項記載の異物検査装置。
JP7752684A 1984-04-19 1984-04-19 異物検査装置 Pending JPS60222756A (ja)

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JP7752684A JPS60222756A (ja) 1984-04-19 1984-04-19 異物検査装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6341038A (ja) * 1986-08-06 1988-02-22 Hitachi Electronics Eng Co Ltd ウエハ異物検査装置
JPH04203956A (ja) * 1990-11-29 1992-07-24 Bando Chem Ind Ltd 外観検査方法および装置
US5331396A (en) * 1991-10-08 1994-07-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Foreign matter detection device
US5448350A (en) * 1990-07-19 1995-09-05 Canon Kabushiki Kaisha Surface state inspection apparatus and exposure apparatus including the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH04203956A (ja) * 1990-11-29 1992-07-24 Bando Chem Ind Ltd 外観検査方法および装置
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