JPS61100932A - 露光装置 - Google Patents

露光装置

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JPS61100932A
JPS61100932A JP59222011A JP22201184A JPS61100932A JP S61100932 A JPS61100932 A JP S61100932A JP 59222011 A JP59222011 A JP 59222011A JP 22201184 A JP22201184 A JP 22201184A JP S61100932 A JPS61100932 A JP S61100932A
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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、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、異物付着に起因する歩留
りの低下を防止するのに最適な手段に関する。
〔発明の背景〕
例えば縮小投影露光装置(以下KA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チツプずつ露光するた
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。従りて、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58−7924
0号、特開昭59−82727号等が挙げられる。これ
らの装置を凡人に内蔵する場合、高価な装置なため、多
数の1(、A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4着することにより、20ないし3
0μm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。
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。従りて、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。
〔発明の目的〕 本発明の目的は、露光工程の歩留りをより一層向上する
ようにした露光装置を提供するにある。
〔発明の概要〕
本発明は、検査終了から露光までの間に異物が付着しな
いようにするために、露光位置の直前に当る基板の自動
搬送途中に異物付着防止膜上の異物を光学的に検出する
異物検出装置を設け、異物付着防止膜上の比較的大きな
異物を自動的に検査するようにしたことを特徴とするも
のである。
〔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390面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R2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に
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によりて矢印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チツプずつ転写される。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2
4を介し貼り付けた異物付着防止膜(ペリクルgX)2
3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撮器14からのレーザ光は偏光板
16、集光レンズ15を順次弁された後、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−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
−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K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)、−次元のリニアセン
サ(COD、フォトダイオードアレイ等)を含む自己走
査番積形の光電変換素子27から成り、レーザスポット
の走査@22を斜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によって異物付層防止膜23の
表面上な直巌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り
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光レーザを用い
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−17の表面に集光されるが、このレーザ光は
ガルバノミラ−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りている。コリメータ
レンズ18はガルバノミラ−17の回転中心軸上にその
焦点が位置するように設fl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−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@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の焦点距離なfル−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
りは以下のように表わされる。
hwf @ tan θ中f・θ(θが小さい場合ta
nθ中θ)・・・(1) ガルバノミラ−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230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−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−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層防止膜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、はぼ均一な
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゛  を貼り付けであ
る枠24からの散乱光312よび異物付着防止膜23を
通過した光がガラス基板390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(Jl) 
、 (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αによりても異なるが、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)4
4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撮動する波(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によりて異物付着
防止膜23に対しS偏光波を照射し、異物付着防止膜2
3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の垂線41よりも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2
9からの散乱光300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2
3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300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は照射レーザ光のビーム径を、tはガラス基板39の
板厚または異物付着防止膜23を貼り付けである枠24
の厚さを、φは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230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
との交点が照射レーザ光のビーム径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 ≧ ssn    (nstn(tan   d/
2t))         −(2)但し、nは屈折率
を示す。
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ψより若干変動するが
、ψはほぼσ以上2σ以下の範囲内に設定される。
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2
6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−
80546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
に検査ステージ1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す1:1反射形
投影露光装置にも使用できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、異物付着防止膜よの異物を簡便な装置
を用い露光の直前に検査できるため、異物付着防止膜の
使用と併わせで縮小投影露光装置や1:1反射形露光装
置を用いた露光工程での歩留り向上に貢献することがで
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3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−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3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
図であるう 1.2・・・異物検査装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 露光に使用するレチクルやフォトマスク等の基板を露光
    位置に搬送するための搬送機構の近傍に、基板両面に装
    着した異物付着防止膜上に存在する異物の検出を光学的
    に行う異物検出装置を設置したことを特徴とする露光装
    置。
JP59222011A 1984-10-24 1984-10-24 露光装置 Granted JPS61100932A (ja)

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JP59222011A JPS61100932A (ja) 1984-10-24 1984-10-24 露光装置
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JPS61100932A true JPS61100932A (ja) 1986-05-19
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