JPS6345541A - 検査方法および装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、検査技術、特に、半導体装置の製造における
フォトリソグラフィに使用されるフォトマスクやレチク
ルなどの原版に付着した異物の検査に適用して有効な技
術に関する。

［従来の技術］ フォトマスクやレチクルなどに付着した異物などの検査
については、株式会社工業調査会、昭和５９年１１月１
５日発行、「電子材料Ｊ　１９８４年１１月号別冊、Ｐ
２１３〜Ｐ２１９に記載されている。

その概要は、フォトマスクやレチクルなどの原版の露光
工程における使用に先立って表面をレーザビームなどに
よって走査し、乱反射の有無によって原版の表面に付着
した異物などを検出することにより、原版に付着した異
物の像が、露光時に所定の図形とともに半導体ウェハに
転写されて製品不良の原因となることを防止しようとす
るものである。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上記のようにフォトマスクやレチクルな
どの表面に付着した異物からの散乱光を検出する方式で
は、たとえば比較的偏平な形状で散乱光を発生しにくい
異物や、特定の色を有する異物などが検出されない場合
があり、検査の信頼性が低下されるなどの問題があるこ
とを本発明者は見いだした。

本発明の目的は、検査の信頼性を向上させることが可能
な検査技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。

［問題点を解決するための手段］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、透明な基板に所定の図形に遮光膜を被着して
構成される被検査物の検査で、被検査物に落射照明光と
透過照明光とを同時に照射し、落射照明光による被検査
物からの反射光の光量と、透過照明光による被検査物か
らの透過光の光量とが等しくなるようにして所定の検査
を行うようにしたものである。

［作用］ 上記した手段によれば、たとえば被検査物に付着した異
物の形状や付着部位などに影響されることなく、被検査
物に付着した異物などを確実に検出することが可能とな
り、検査の信頼性が向上される。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例である検査装置の要部を示す
説明図である。

図の左右方向および紙面に垂直な方向に移動自在に設け
られたＸＹテーブル１の上には、試料吸着台２が設けら
れ、たとえばレチクルなどの被検査物３が所定の姿勢で
着脱自在に固定されるように構成されている。

前記被検査物３は、たとえば透明な基板３ａに金属など
の遮光膜３ｂを所定の図形に被着させて構成されている
。

また、被検査物３には、基板３ａの周囲に前記遮光膜３
ｂが形成された領域を取り囲むように枠体３Ｃが配設さ
れ、この枠体３ｃに所定の物質の透明な薄膜などからな
るペリクル３ｄを貼付することによって、遮光膜３ｂが
形成された領域に外部から塵埃などの異物が付着するこ
とが防止されている。

この場合、ＸＹテーブル１の下方には、結像レンズ４お
よび反射鏡５が垂直方向に同軸上に設けられ、該ＸＹテ
ーブル１の下部側方に設けられた透過照明光源６から放
射される透過照明光７が、反射鏡５および結像レンズ４
を経て被検査ｙＩＪ３の下面の所定の部位にほぼ垂直に
照射される構造とされている。

一方、ＸＹテーブル１の上方には、結像レンズ８および
ハーフミラ−９、さらには受光部１０が、ＸＹテーブル
１の下方に設ニブられた前記結像レンズ４および反射鏡
５の光軸の延長線上に配設されている。

そして、ＸＹテーブル１の上部側方に設けられた落射照
明光源１１から放射される落射照明光１２が、ハーフミ
ラ−９および結像レンズ８を経て該ＸＹ子テーブルに載
置される被検査物３の上面の所定の部位に照射されると
ともに、落射照明光１２の照射によって被検査物３の遮
光膜３ｂなどから発生される反射光１２ａ、および被検
査物３の下面に照射される透過照明光７が被検査物３に
おいて遮光膜３ｂが被着されない透明な部分を透過する
ことによって該被検査物３の上方から観察される透過光
７ａが、結像レンズ８およヒハーフミラー９を経て受光
部１０に入射されるように構成されている。

ＸＹテーブル１の上部側方には、斜光照明光源１３およ
び反射鏡１４が設けられ、反射鏡１４を介して被検査物
３の落射照明光１２の照射部位と同一の部位に所定の波
長のレーデ１５が照射されるとともに、被検査物３の表
面で発生されるレーザ１５の照射による散乱光１５ａは
、結像レンズ８およびハーフミラ−９を経て受光部１０
に入射されるように構成されている。

受光部１０には、観察部１６が接続されており、前記反
射光１２ａおよび前記透過光７ａさらには散乱光１５ａ
などが観察される構造とされている。

さらに、受光部１０には、演算処理部１７が接続されて
おり、この演算処理部１７においては、受光部１０にお
いて検出される反射光１２ａおよび透過光７ａ、さらに
は散乱光１５２などの光量の変化に基づいて、被検査物
３における異物１８のを無などが判別されるように構成
されている。

透過照明光源６および落射照明光源１１、さらには斜光
照明光源１３は、照明制御部１８に接続されており、こ
の照明制御部１８は、たとえば透過照明光源６から放射
される透過照明光７および落射照明光源１１から放射さ
れる落射照明光１２の被検査物３に対する照射によって
、該被検査物３の遮光膜３ｂから発生され、受光部１０
に入射する反射光１２ａ１および遮光膜３ｂ以外の透明
な部分を透過して受光部１０に入射される透過光７ａの
光量が互いに等しくなるように透過照明光源６および落
射照明光源１１を適宜制御するものである。

以下、本実施例の作用について説明する。

まず、ＸＹテーブル１の試料吸着台２の上には、レチク
ルなどの被検査物３が載置され真空吸着などによって所
定の姿勢で固定される。

次に、透過照明光源６および落射照明光源１１が点灯さ
れ、被検査物３の上下面にはそれぞれ落射照明光１２お
よび透過照明光７が同一の部位に照射される。

この時、照明制御部１８は、過照明光源６から放射され
る透過照明光７および落射照明光源１１から放射される
落射照明光１２の被検査物３に対する照射によって、該
被検査物３の遮光膜３ｂから発生されて受光部１０に入
射する反射光１２ａ、および遮光膜３ｂ以外の透明な部
分を透過して受光部１０に入射する透過光７ａの光量が
等しくなるように、透過照明光７および落射照明光１２
の光量を調節する。

さらに、演算処理部１７では、受光部１０において検出
される等しいレベルの透過光７ａおよび反射光１２ａの
光量に所定のしきい値が設定される。

その後、ＸＹテーブル１が適宜駆動され、被処理物３は
透過照明光７および落射照明光１２によって走査される
。

この時、たとえば異物１８が、被検査物３の遮光膜３ｂ
の上に存在する場合には、反射光１２ａの光量が変化し
、遮光膜３ｂ以外の透明な部位に存在する場合には透過
光７ａが変化するため、この光量の変化を演算処理部１
７において前記の所定のしきい値と比較して検出するこ
とにより、異物１８の存在する位置などに影響されるこ
となく該異物１８を確実に検出することができる。

さらに、たとえば遮光膜３ｂ以外の透明な部位に付着す
るとともに比較的偏平な形状を呈し、散乱光などを検出
する方式では遮光膜３ｂと誤認されやすい異物１８など
も、透過光７ａの変化によって確実に検出できる。

このように、被検査物３に付着した異物１８が、付着部
位や形状などに影響されることなく確実に検出されるの
で被検査物３に付着した異物１８の有無などの検査の信
頼性が向上される。

そして、異物１８の付着が検出されたレチクルなどの被
検査物３は、後の露光工程における使用が停止され、た
とえば異物１８が付着した状態のレチクルなどの被検査
物３を露光処理の原版として使用することに起因する転
写不良の発生などが未然に防止される。

また、必要に応じて、斜光照明光源１３からレーザ１５
を所定の角度で被検査物３に照射することにより、被検
査物３を他の検査装置などへの移し変え作業を行うこと
なく、随時、散乱光１５ａの検出による異物１８の検査
を行うことができ、検査の作業性が向上される。

このように本実施例においては以下の効果を得ることが
できる。

（１）、被検査物３に落射照明光１２を照射する落射照
明光源１１と、被検査物３を介して落射照明光１２と対
向する側から、被検査物３に透過照明光７を照射する透
過照明光源６と、落射照明光源１１および透過照明光源
６から被検査物３に照射される落射照明光１２および透
過照明光７の光量を調節する照明制御部１８と、被検査
物３に対して落射照明光源１１と同じ側に設けられ、被
検査物３からの反射光１２ａおよび透過光７ａを検出す
る受光部１０とを備え、被検査物３に落射照明光１２と
透過照明光７とが同時に照射され、落射照明光１２によ
る被検査物３からの反射光１２ａの光量と、透過照明光
７による被検査物３からの透過光７ａの光量とが等しく
なるようにして、該被検査物３に付着した異物１８の検
査が行われるので、たとえば、被検査物３における異物
１８の付着部位や形状などに影響されることなく該異物
１８を確実に検出することができ、被検査物３に付着し
た異物１８の検査における信頼性が向上される。

（２）、前記（１）の結果、異物１８の付着が検出され
たレチクルなどの被検査物３が、後の露光工程において
使用されることが回避でき、たとえば異物１８が付着し
た状態のレチクルなどの被検査物３を露光処理の原版と
して使用することに起因する転写不良の発生などが未然
に防止される。

（３）、透過照明光源６および落射照明光源１１ととも
に、斜光照明光源１３が設けられていることにより、所
定の波長のレーザ１５を被検査物３に所定の角度で照射
する際の散乱光１５ａを検出することによる異物の検査
などを、被検査物３の移し変え作業などを伴うことなく
、随時行うことができるので、検査の作業性が向上され
る。

（４）、前記（１）〜（３）の結果、半導体装置の製造
における歩留りが向上される。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発胡は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。たとえば、落射照明光１
２および透過照明光７の被検査物３に対する走査方式と
しては、ＸＹテーブルｌを平行移動させることに限らず
、被検査物３を回転させつつ所定の方向に直線的に移動
させることによって螺線状に走査してもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるフォトマスクやレチ
クルなどの原版の異物検査に適用した場合について説明
したが、それに限定されるものではなく、被検査物に付
着した微細な異物などを高い信頼性をもって検出するこ
とが必要とされる技術などに広く適用できる。

［発明の効果］ 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、透明な基板に所定の図形に遮光膜を被着して
構成される被検査物の検査で、前記被検査物に落射照明
光を照射する落射照明光源と、前記被検査物を介して前
記落射照明光と対向する側から、該被検査物に透過照明
光を照射する透過照明光源と、前記落射照明光源および
前記透過照明光源から前記被検査物に照射される前記落
射照明光および前記透過照閂光の光量を關節する照明制
御部と、前記被検査物に対して前記落射照明光源と同じ
側に設けられ、前記被検査物からの反射光および透過光
を検出する受光部とを備え、前記被検査物に落射照明光
と透過照明光とが同時に照射され、前記落射照明光によ
る前記被検査物からの反射光の光量と、前記透過照明光
による前記被検査物からの透過光の光量とが等しくなる
ようにして所定の検査が行われるので、たとえば被検査
物に付着した異物の形状や付着部位などに影響されるこ
となく、被検査物に付着した異物などを確実に検出する
ことが可能となり、検査の信頼性が向上される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である検査装置の要部を示す
説明図である。 ｌ・・・ＸＹテーブル、２・・・試料吸着台、３・・・
被検査物、３ａ・・・透明な基板、３ｂ・・・遮光膜、
３Ｃ・・・枠体、３ｄ・・・ペリクル、４・・・結像レ
ンズ、５・・・反射鏡、６・・・透過照明光源、７・・
・透過照明光、７ａ・・・透過光、３・・・結像レンズ
、９・・・／Ｘ−フミラー、１０・・・受光部、１１・
・・落射照明光源、１２・・・落射照明光、１２ａ・・
・反射光、１３・・・斜光照明光源、１４・・・反射鏡
、１５・・・レーザ、１５ａ・・・散乱光、１６・・・
観察部、１７・・・演算処理部、１８・・・照明制御部
。 〈 紀

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明な基板に所定の図形に遮光膜を被着して構成さ
   れる被検査物の検査方法であって、前記被検査物に落射
   照明光と透過照明光とを同時に照射し、前記落射照明光
   による前記被検査物からの反射光の光量と、前記透過照
   明光による前記被検査物からの透過光の光量とを等しく
   して所定の検査を行うことを特徴とする検査方法。 ２、前記被検査物が、フォトリソグラフィに用いられる
   レチクルまたはフォトマスクなどの原版であり、該原版
   に付着した異物の検査を行うことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の検査方法。 ３、透明な基板に所定の図形に遮光膜を被着して構成さ
   れる被検査物の検査装置であって、前記被検査物に落射
   照明光を照射する落射照明光源と、前記被検査物を介し
   て前記落射照明光と対向する側から該被検査物に透過照
   明光を照射する透過照明光源と、前記落射照明光源およ
   び前記透過照明光源から前記被検査物に照射される前記
   落射照明光および前記透過照明光の光量を調節する照明
   制御部と、前記被検査物に対して前記落射照明光源と同
   じ側に設けられ、前記被検査物からの反射光および透過
   光を検出する受光部とを備え、前記被検査物に落射照明
   光と透過照明光とが同時に照射され、前記落射照明光に
   よる前記被検査物からの反射光の光量と、前記透過照明
   光による前記被検査物からの透過光の光量とが等しくな
   るようにして所定の検査が行われることを特徴とする検
   査装置。 ４、前記落射照明光源および前記透過照明光源とともに
   、前記被検査物に対して傾斜した方向からレーザを照射
   する斜光照明光源が設けられていることを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載の検査装置。 ５、前記被検査物が、フォトリソグラフィに用いられる
   レチクルまたはフォトマスクなど原版であり、該原版に
   付着した異物の検査を行うことを特徴とする特許請求の
   範囲第３項記載の検査装置。