KR102582877B1

KR102582877B1 - 이물 검사 장치, 노광 장치, 및 물품 제조 방법

Info

Publication number: KR102582877B1
Application number: KR1020190110470A
Authority: KR
Inventors: 고헤이 마에다
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2019-09-06
Publication date: 2023-09-27
Also published as: CN110941138A; KR20200034601A; JP7292842B2; JP2020051759A; CN110941138B; TW202012917A

Abstract

검사 대상물의 평탄도의 저하에 대하여 로버스트한 이물 검사 장치를 제공한다.
물체의 피검면 상의 이물을 검사하는 이물 검사 장치는, 상기 피검면에 검사 광을 투광하는 투광부와, 상기 투광부에 의하여 상기 검사 광이 투광됨으로써 생기는, 상기 이물로부터의 산란 광을 수광하는 수광부를 갖고, 상기 투광부의 광축과 상기 수광부의 광축이 교차하는 점이, 상기 피검면이 취할 수 있는 높이 범위로부터 어긋난 위치로 되도록, 상기 투광부와 상기 수광부가 배치되어 있다.

Description

이물 검사 장치, 노광 장치, 및 물품 제조 방법{FOREIGN MATTER CHECKING APPARATUS, EXPOSURE APPARATUS, AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 이물 검사 장치, 노광 장치, 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.

근년, 노광 장치에 이용되는 마스크의 대형화에 의하여 마스크가 자중으로 휘어 상 성능이 악화될 것이 우려되고 있다. 그래서 마스크의 상측을 평면 유리로 막아 밀폐실을 구성하고, 마스크 하면의 휨을 검출하고 그 검출 결과에 기초하여 밀폐실의 압력을 조정함으로써 마스크의 휨을 보정하는 노광 장치가 알려져 있다.

또한 물체의 피검면 상의 이물을 검사하는 이물 검사 장치가 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 1). 상기와 같은 구성을 갖는 노광 장치에 관하여 이물 검사를 행하는 경우, 마스크뿐 아니라 상기 평면 유리도 검사의 대상으로 될 수 있다.

일본 특허 공개 제2012-032252호 공보

그러나 이 평면 유리는 마스크보다도 얇게 형성되는 것이 일반적이며, 그렇게 하면 평면 유리의 휨양은 마스크의 그것보다도 클 것이 상정된다. 그와 같은 검사 대상물의 큰 휨은 이물의 유무의 판정 정밀도에 영향을 미친다.

본 발명은, 예를 들어 검사 대상물의 평탄도의 저하에 대하여 로버스트한 이물 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 측면에 의하면, 물체의 피검면 상의 이물을 검사하는 이물 검사 장치이며, 상기 피검면에 검사 광을 투광하는 투광부와, 상기 투광부에 의하여 상기 검사 광이 투광됨으로써 생기는, 상기 이물로부터의 산란 광을 수광하는 수광부를 갖고, 상기 투광부의 광축과 상기 수광부의 광축이 교차하는 점이, 상기 피검면이 취할 수 있는 높이 범위로부터 어긋난 위치로 되도록, 상기 투광부와 상기 수광부가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이물 검사 장치가 제공된다.

본 발명에 의하면, 예를 들어 검사 대상물의 평탄도의 저하에 대하여 로버스트한 이물 검사 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 실시 형태에 따른 노광 장치의 구성예를 도시하는 도면.
도 2는 노광 장치 내에 마련되는 이물 검사 장치의 구성예를 도시하는 도면.
도 3은 노광 장치의 외부에 마련되는 이물 검사 장치의 구성예를 도시하는 도면.
도 4는 도 3의 이물 검사 장치의 동작예를 도시하는 도면.
도 5는 피검면의 휨이 없는 경우의 이물 검사의 예를 설명하는 도면.
도 6은 피검면의 휨이 없는 경우의, 이물에 대한 신호 강도의 변동을 설명하는 도면.
도 7은 피검면에 휨이 있는 경우에 조명 영역이 어긋나는 현상을 설명하는 도면.
도 8은 피검면의 휨이 있는 경우의, 이물에 대한 신호 강도의 변동을 설명하는 도면.
도 9는 실시 형태에 있어서의 투광부와 수광부의 배치의 예를 설명하는 도면.
도 10은 도 10의 투광부와 수광부의 배치에 있어서의, 이물에 대한 신호 강도의 변동을 설명하는 도면.
도 11은 투광부와 수광부의 상대 위치를 조정하는 예를 설명하는 도면.
도 12는 투광부와 수광부의 상대 위치를 조정하는 예를 설명하는 도면.
도 13은 평행 평판 유리를 조정하는 예를 설명하는 도면.
도 14는 차광 부재의 배치예를 도시하는 도면.
도 15는 차광 부재의 배치예를 도시하는 도면.
도 16은 차광 부재의 배치예를 도시하는 도면.
도 17은 차광 부재의 배치예를 도시하는 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다. 또한 이하의 실시 형태는 본 발명의 실시의 구체예를 나타내는 것에 불과한 것이며, 본 발명은 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 또한 이하의 실시 형태 중에서 설명되어 있는 특징의 조합 모두가 본 발명의 과제 해결을 위하여 필수적인 것이라 할 수는 없다.

[노광 장치]

도 1에, 실시 형태에 따른 노광 장치의 구성을 도시한다. 노광 장치는, 마스크의 패턴을 기판 상에 투영하여 기판을 노광하는 장치이다. 마스크(5)는, 패턴면을 아래로 하고 마스크 홀더(6)에 의하여 진공 흡착에 의하여 보유 지지되어 있다. 마스크(5)의 상방에는, 노광 광을 사출하는 광원(1)이 마련되고, 광원(1)과 마스크(5) 사이에는 조명 광학계(2)가 마련된다. 마스크(5)의 노광 광이 투과된 측에는, 투영 광학계(11)를 사이에 두고 노광의 대상인 기판(12)이 배치되어 있다. 광원(1)으로부터 사출된 노광 광은 조명 광학계(2)에 의하여 마스크(5)에 조사된다. 마스크(5)에 형성된 패턴의 상은 노광 광에 의하여 투영 광학계(11)를 통하여 기판(12) 상에 투영된다. 마스크 홀더(6)의 하측에는, 마스크(5)의 휨을 검출하는 검출계(21)가 마련된다.

검출계(21)는, 사입각 타입의 포커스 센서의 구성, 기능을 구비하고 있다. 발광 다이오드 등의 광원(10)으로부터 투영 렌즈(도시하지 않음)를 통하여 마스크(5)의 패턴면에 대하여 비스듬히 검출광이 투광된다. 그 반사 광을 수광 렌즈(도시하지 않음)를 통하여 포토다이오드 등의 디텍터(9)로 검출함으로써, 마스크(5)의 휨을 검출한다.

디텍터(9)의 검출 신호 출력측은 연산부(8)에 접속되어 있다. 연산부(8)의 출력측에는 기압 제어부(7)가 접속되어 있으며, 이 기압 제어부(7)는 파이프(4)를 통하여, 마스크(5)의 휨을 보정하는 기밀실(13)에 접속되어 있다. 기밀실(13)은, 하면측이 마스크(5)로, 상면측이 평면 유리(3)(유리판)로 막힌 밀폐 상자형으로 되어 있다. 평면 유리(3)는, 마스크(5) 상에 마스크(5)와 이격되어 배치되어, 마스크(5)의 휨을 보정하기 위한 공간인 기밀실(13)을 규정하기 위하여 사용된다. 평면 유리(3)는 평면판이기 때문에 노광 광에 영향을 미치지 않는다. 평면 유리(3)와 마스크(5) 사이에 놓인 공간은 기밀실(13)로 되며, 이 기밀실 내의 압력을 기압 제어부(7)에서 제어함으로써 마스크(5)의 휨을 제어한다. 기압 제어부(7)는, 연산부(8)로부터 입력되는 기압 제어량에 기초하여 기밀실(13)의 기압을 제어한다. 이와 같이 검출계(21)에 의하여 마스크(5)의 휨이 검출되고, 연산부(8)에 의하여 휨양과, 이 휨양을 보정하는 기압 제어량의 산출이 행해지고, 기압 제어부(7)에 의하여 기밀실(13)의 기압이 제어된다. 이 때문에, 마스크(5)의 자중에 의하여 발생하는 휨에 기인하는 패턴의 횡 어긋남이나 상면의 만곡, 마스크(5)의 열적 변형에 기인하는 디스토션이나 상면 만곡 등이 경감되어, 양호하게 마스크(5)의 패턴 투영을 행하는 것이 가능해진다.

[이물 검사 장치]

평면 유리(3)의 상하면(특히 상면), 마스크(5)의 상면(비패턴면), 마스크(5)의 패턴을 보호하는 펠리클(27)에 이물이 부착되면, 노광 시의 상 성능이 저하될 가능성이 있다. 그 때문에, 이물 검사 장치를 이용하여 이들 개소로부터 이물을 검출하고, 이물이 검출된 경우에는 그것을 제거할 필요가 있다.

본 실시 형태에 있어서, 이물 검사 장치는 노광 장치 내에 마련되어도 되고, 노광 장치의 외부 장치로서 마련되어 있어도 된다. 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이, 평면 유리(3)의 이물 검사는 노광 장치 내의 이물 검사 장치(50)에 의하여 행할 수 있다. 이물 검사 장치(50)는, 노광 장치 내에 배치된 광 투과성 판형 부재의 표면에 부착된 이물을 검사한다. 광 투과성 판형 부재란, 예를 들어 평면 유리(3)이다. 평면 유리(3) 상의 이물 검사는, 노광용의 마스크 스테이지(14) 상에 마스크(5)와 평면 유리(3)가 도 2와 같이 배치되어 있는 상태에 있어서 실시된다.

이물 검사 장치(50)는, 물체의 피검면에 검사 광(조명 광)을 투광하는 투광부(25)와, 투광부에 의하여 검사 광이 투광됨으로써 생기는, 이물로부터의 산란 광을 수광하는 수광부(26)를 포함한다. 투광부(25)는, 발광 다이오드(LED) 등의 광원(16)과, 광원(16)으로부터 출사되는 출사 광이 통과되는 조명 렌즈(17)와, 조명 렌즈(17)를 거쳐 피검면에 이르는 출사 광의 광로를 변경하는 광로 변경 부재인 평행 평판 유리(24)를 포함할 수 있다. 광원(16)은, 예를 들어 노광 장치의 광원(1)(도 1)의 광과 동일한 파장의 광을 발하는 LED일 수 있다. 근년, 마스크의 대형화가 진행되고 있으며, 그에 대처하기 위하여 광원(16)은, 이물 검사에 있어서도 검사 구동 방향(도 2 중의 Y 방향)과 직교하는 방향(X 방향)으로 LED가 다열 배치된 라인 LED여도 된다. 또한 투광부(25)는, 투광부(25)의 Y 방향의 위치를 조정하는 기구인 조정부(51)를 포함할 수 있다.

수광부(26)는, 수광 렌즈(18)와, 수광 렌즈(18)를 통과한 광을 전기 신호로 변환하는 센서부(19)를 포함할 수 있다. 수광 렌즈(18)는, 투광부(25)의 광원(16)에 라인 LED가 이용되는 경우, 그에 따라 X 방향으로 신장되는 어레이 렌즈일 수 있다. 또한 수광부(26)는, 수광부(26)의 Y 방향의 위치를 조정하는 기구인 조정부(52)를 포함할 수 있다.

투광부(25)는, 물체의 피검면인 평면 유리(3) 상에 비스듬히 검사 광을 투광한다. 수광부(26)는, 검사 광이 투광됨으로써 생기는, 이물로부터의 산란 광을 수광한다. 실시 형태에 있어서, 광원(16)으로부터의 검사 광의 입사 각도는, 피검면의 법선에 대하여 경사지게 설정된다. 또한 수광부(26)의 광축(피검면 피검면→수광 렌즈(18)→센서부(19))은, 피검면의 법선에 대하여 경사지게 설정된다.

이와 같이 이물 검사 장치(50)는 평면 유리(3)의 상측에 배치되어, 평면 유리(3)의 상면의 이물을 검사한다. 상기한 바와 같이, 마스크(5)와 평면 유리(3)에 의한 밀폐 공간으로 되어 있어서 평면 유리(3)의 하면에 이물이 부착될 확률은 낮기 때문에, 평면 유리(3)의 하면은 검사 대상으로부터 제외될 수 있다. 이물 검사 장치(50)는, 평면 유리(3)의 검사 대상으로 하는 영역 모두에 있어서 이물 검사를 실시하기 위하여, 마스크 스테이지(14)를 Y 방향으로 구동시키면서 검사를 행할 수 있다.

도 3은, 노광 장치의 외부에 마련되는 이물 검사 장치(501)의 구성예를 도시하는 도면이다. 도 3의 예에 있어서는, 마스크(5)는 마스크 홀더(28)(검사 스테이지)에 의하여 보유 지지되며, 마스크(5) 상의 평면 유리(3)를 피검면으로 하고 있다. 제1 검사부(70)는, 도 2의 이물 검사 장치(50)와 마찬가지의 구성을 갖고 있다. 또한 제1 검사부(70)는, 제1 검사부(70)의 Z 방향의 위치를 조정하는 기구인 조정부(53)를 포함할 수 있다. 평면 유리(3)가 아니라 마스크(5)의 표면을 피검면으로 하는 경우에는, 마스크(5) 상으로부터 평면 유리(3)(및 밀폐 공간을 형성하는 다른 부재)를 퇴피시키고, 조정부(53)에 의하여 제1 검사부(70)의 Z 방향의 위치를 조정함으로써 검사를 행할 수 있다.

또한 이물 검사 장치(501)는, 광 투과성 판형 부재로서의 펠리클(27)에 대한 이물 검사를 행하기 위한 제2 검사부(80)를 갖는다. 제2 검사부(80)는 투광부(56)와 수광부(57)를 포함한다. 투광부(56) 및 수광부(57)는 각각, 도 2에 도시한 이물 검사 장치(50)에 있어서의 투광부(25) 및 수광부(26)와 마찬가지의 구성일 수 있다. 또한 투광부(56)는, 투광부(56)의 Y 방향의 위치를 조정하는 기구인 조정부(58)를 포함하고, 수광부(57)는, 수광부(57)의 Y 방향의 위치를 조정하는 기구인 조정부(59)를 포함한다. 또한 제2 검사부(80)는, 제2 검사부(80)의 Z 방향의 위치를 조정하는 기구인 조정부(60)를 포함할 수 있다. 제어부 C는, 제1 검사부(70) 및 제2 검사부(80)에 마련되어 있는 각각의 조정부를 제어한다. 또한 제어부 C는, 예를 들어 CPU 및 메모리를 포함하는 프로세서를 가지며, 수광부(26), 수광부(57)의 수광 결과를 처리하여 이물의 유무의 판정을 행하는 처리부로서도 기능한다(또한 도 2에 있어서도 이와 같은 제어부를 갖지만 도 2에서는 그들의 도시를 생략하고 있음).

이와 같은 노광 장치의 외부에 마련되는 이물 검사 장치(501)에 의하면, 평면 유리(3), 마스크(5)의 상면(비패턴면), 펠리클(27) 중 어느 것에 대해서도 이물 검사를 행할 수 있다. 도 4에 있어서, 좌상측의 도면은, 제1 검사부(70)가 마스크(5)의 상면에 대하여 이물 검사를 실시하는 장면을 도시하고 있다. 우상측의 도면은, 제1 검사부(70)가 평면 유리(3)의 상면에 대하여 이물 검사를 실시하는 장면을 도시하고 있다. 이와 같이 제어부 C는 제1 검사부(70)의 조정부(53)를 제어하여, 제1 검사부(70)의 Z 방향의 위치를, ΔZ로 나타나는 양만큼 조정하여, 이물로부터의 산란 광을 정확히 검지할 수 있도록 한다. 또한 마스크 홀더(28)는, 도시하지 않은 구동 기구에 의하여 Y 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 따라서 이물 검사 장치(501)는, 검사의 대상으로 하는 영역 모두에 있어서 이물 검사를 실시하기 위하여, 마스크 홀더(28)를 Y 방향으로 구동시키면서 검사를 행할 수 있다.

[투광부와 수광부의 배치에 대하여]

이하에서는, 도 2 또는 도 3의 투광부(25)와 수광부(26)의 관계에 대하여 설명한다. 도 3의 투광부(56)와 수광부(57)의 관계에 대해서도 마찬가지의 논의를 할 수 있다.

상기한 바와 같이, 실시 형태에 있어서, 광원(16)으로부터의 검사 광의 입사 각도는, 피검면의 법선에 대하여 경사지게 설정된다. 또한 수광부(26)의 광축(피검면 피검면→수광 렌즈(18)→센서부(19))은, 피검면의 법선에 대하여 경사지게 설정된다. 투광부(25)와 수광부의 배치에 대해서는, (1) 피검면으로부터 검사 광의 정반사 광이 센서부(19)에 입사되지 않을 것, (2) 플레어 등의 미광이 센서부(19)에 입사되지 않을 것, (3) 이물의 검출 정밀도를 만족시킬 것 등의 검사 사양을 따라 결정된다.

그러나 LED의 발광 광은 지향성이 없으며 배광 각도 분포를 갖는다. 그 때문에, 가령 LED 발광면 내지 피검면 사이에 콜리메이터 렌즈를 적절히 배치하더라도, 피검면 상에서는 조명 영역이 넓어져 그 영역 내에 있어서 강도 분포(LED 발광 소자가 다열 배치된 방향과 직교 방향의 강도 분포)가 생긴다. 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이, 광원으로부터 피검면으로 사입사된 검사 광의 강도 분포 I는, 입사 광축 상에서 최대로 되고 축 외 방향으로 작아지는 경향을 갖는다.

이는, 피검면의 형상이 상이함으로써, 피검면 상의 수광부의 광축과, 강도 분포를 갖는 조명 영역의 상대 위치 관계가 검사 영역 내에서 변화되어, 결과적으로 동일한 크기의 이물의 검사 결과에 변동이 발생한다는 것을 의미한다. 이하에서는, 이와 같은 검사 결과의 변동을 억제하는 구성을 제안한다.

통상, 마스크보다도 평면 유리(3) 쪽이 두께가 작다. 이유는, 약간이라도 중량에 관한 용력(用力)이나 비용을 억제하기 위함이다. 또한 두께가 작아지는 것에 의한 휨의 증가가 노광 성능에 미치는 악영향이 마스크에 비해 작기 때문이다. 도 4의 좌하측에 마스크(5)의 휨의 예를, 우하측에 평면 유리(3)의 휨의 예를 도시한다. 휨이 파선으로 나타나 있다. 이와 같이 마스크의 휨은 평면 유리(3)의 그것보다도 작기 때문에, 검사 대상의 물체가 마스크인 경우에는 검사 광의 강도 변화의 영향을 받기 어렵다. 도 5의 예에 있어서, Y 방향의 위치 A, B, C에 있어서 피검면의 높이(Z 방향의 위치)는 거의 동일하다. 이 경우, Y 방향의 위치 A, B, C에서는 각각, 수광부(26)의 광축은 피검면 상의 광 강도 분포의 피크 위치 부근에 있으며, 도 6의 (A)에 나타난 바와 같이 위치 A, B, C 간에서는 광 강도 변화가 작다. 그 때문에, 도 6의 (B)에 나타난 바와 같이, 동일한 크기의 이물에 대해서는, 받는 광신호 강도의 변동은 작다. 따라서 피검면 상에서 투광부의 광축과 수광부의 광축이 교차하도록 투광부와 수광부를 배치하면 되며, 이 경우에는, 검사 광의 강도나 이물로부터의 광도 커져 센서 상의 신호 출력을 높게 유지할 수 있다.

이에 비해, 평면 유리(3)의 경우, 휨이 비교적 크기 때문에 검사 광의 강도 변화의 영향을 받기 쉽다. 도 7에 도시된 바와 같이, 위치 A에서는, 위치 B를 기준으로 하여 피검면의 높이(Z 방향의 위치)가 Z1 변화되었을 때, 조명 영역이 피검면과 평행으로 a만큼 어긋난다. 마찬가지로 위치 C에서는, 위치 B를 기준으로 하여 피검면의 높이(Z 방향의 위치)가 Z2 변화되었을 때, 조명 영역이 피검면과 평행으로 b만큼 어긋난다.

검사 대상이 평면 유리(3)인 경우에, 피검면 상에서 투광부의 광축과 수광부의 광축이 교차하도록 배치를 조정하면, 동일한 크기의 이물에 대한 신호 강도의 변동이 커진다. 이는, 투광부의 광축 부근의 강도 변화가 크기 때문에 피검면의 높이 변화에 대하여 민감하기 때문이다. 피검면 상의 휨(Z1, Z2)에 따라 조명 영역이 피검면과 평행 방향(a, b)으로 어긋나 버림으로써, 도 8의 (A)에 나타난 바와 같이 Y 방향의 위치 A, B, C 간에서는, 피검면 상의 수광부의 광축 상에 있는 조명 강도가 민감하게 변화한다. 그 때문에, 도 8의 (B)에 나타난 바와 같이, 동일한 크기의 이물에 대한 신호 강도의 변동이 커진다.

그래서 실시 형태에서는, 투광부(25)의 광축과 수광부(26)의 광축이 교차하는 점이, 피검면이 취할 수 있는 높이 범위 내로부터 어긋난 위치로 되도록 투광부(25)와 수광부(26)가 배치된다. 예를 들어 도 9에 도시된 바와 같이, 피검면 상의 투광부(25)의 광축으로부터 벗어난 영역에서, 피검면에 평행인 방향(Y 방향)으로, 광 강도의 변화가 완만한 영역에 수광부(26)의 광축이 위치하도록 투광부(25)와 수광부(26)가 배치된다. 그렇게 하면, 도 10의 (A)에 나타난 바와 같이, 피검면 상의 휨(Z1, Z2)에 따라 조명 영역이 피검면과 평행 방향(a, b)으로 어긋나 버리더라도, Y 방향의 위치 A, B, C 간에서, 피검면 상의 수광부의 광축 상에 있는 광 강도는 둔감하게 변화한다. 그 때문에, 도 10의 (B)에 나타난 바와 같이, 동일한 크기의 이물에 대한 신호 강도의 변동도 작다. 이때, 조명 광의 강도나 이물로부터의 광도 작아져 센서 상의 신호 출력은 낮아지지만, 이물의 유무의 판별에 영향이 없는 신호 강도가 확보되어 있으면 된다. 조명 영역에 대한 수광부의 상대 위치를 조정할 때에 발생한, 센서부에서 검출된 이물로 인한 광량의 변화는, 광원의 출력을 조정하는 것이 가능하다.

또한 마스크(5)의 경우, 평면 유리(3)일 때와 같은 조명 영역에 수광부의 광축이 오도록 조정하면, 마스크 하면의 패턴에 조명되었을 때에 발생하는 회절 광이 수광부에서 오검지될 가능성이 있다. 이의 대책에 대해서는 후술한다.

투광부(25)와 수광부(26)의 상대 위치의 조정은, 투광부(25)의 조정부(51) 혹은 수광부(26)의 조정부(52), 또는 그 양쪽을 이용하여 행할 수 있다. 도 11은, 투광부(25)의 조정부(51)를 이용하여 투광부(25)를 검사 구동 방향(Y 방향)으로 조정하는 예를 도시하고 있다. 제어부 C는, 투광부(25)의 광축과 수광부(26)의 광축이 교차하는 점이, 피검면이 취할 수 있는 높이 범위로부터 어긋난 위치로 되도록 조정부(51)를 제어할 수 있다. 도 12는, 수광부(26)의 조정부(52)를 이용하여 수광부(26)를 검사 구동 방향(Y 방향)으로 조정하는 예를 도시하고 있다. 제어부 C는, 투광부(25)의 광축과 수광부(26)의 광축이 교차하는 점이, 피검면이 취할 수 있는 높이 범위로부터 어긋난 위치로 되도록 조정부(52)를 제어할 수 있다. 도 13은, 투광부(25)의 평행 평판 유리(24)를 이용하여 투광부(25)의 광축 위치를 조정하는 예를 도시하고 있다. 여기서 투광부(25)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 광로 변경 부재인 평행 평판 유리(24)의 회전 각도를 조정함으로써, 피검면에 이르는 출사 광의 광로의 변경량을 조정하는 조정부(24a)를 포함한다. 제어부 C는, 투광부(25)의 광축과 수광부(26)의 광축이 교차하는 점이, 피검면이 취할 수 있는 높이 범위로부터 어긋난 위치로 되도록 조정부(24a)를 제어할 수 있다.

실시 형태에 있어서, 제어부 C는, 피검면의 평탄도(휨, 요철 형상을 포함함)에 따라 이들 조정부를 제어한다. 예를 들어 사전에 검사 대상의 물체의 물성값으로부터 산출되는 피검면의 평탄도와, 피검면 상의 광 강도 분포와, 필요한 조정량의 관계를 기록해 두고, 그 관계에 기초하여 조정량을 결정해도 된다. 여기서 피검면의 평탄도는, 피검면이 취할 수 있는 높이 범위를 나타내는 값이면 된다. 또한 이물 검사 전에, 미리 산출 또는 실측한 피검면의 평탄도와, 샘플 이물에 대하여 검출되는 신호 강도의 변화에 기초하여 조정량을 결정해도 된다. 이와 같이, 제어부 C는, 피검면의 평탄도와 조정부에 의한 조정량 간의 미리 얻어진 관계에 기초하여 조정량을 결정할 수 있다.

상기와 같은 조정은, 피검면 상의 검사 영역 내에서 피검면이 취할 수 있는 높이 범위(휨, 형상을 포함함)에 있어서, 그 검사 영역 내에 있는 동일한 크기의 이물의 출력 변화가 이물 검사의 검출 재현성 레벨로 되도록 행해진다. 즉, 제어부 C는, 피검면에, 상정되는 평탄도에 따른 변형이 있더라도, 이물 유무의 판정의 소정의 정밀도가 확보되도록 조정부에 의한 조정량을 결정한다.

다음으로, 마스크 패턴으로부터의 회절 광의 오검출 대책에 대하여 설명한다.

노광 장치용의 마스크에는, 노광되어야 하는 프로세스 패턴이 형성되어 있다. 그 때문에, 이물 검사 장치에 의한 검사 대상의 물체가 마스크인 경우, 투광부에 의하여 검사 광이 투광됨으로써 마스크의 패턴부에서 회절 광이 발생한다. 이와 같은 회절 광은 이물의 유무의 판별에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 패턴의 종류는 임의이기 때문에, 수광부에서 오검지를 방지하기 위해서는, 패턴에 입사되는 검사 광을 차단할 것이 필요해진다.

그래서 실시 형태에서는, 도 14에 도시된 바와 같이, 검사 광의 일부를 차광하는 차광 부재(35)를 피검면 부근에 배치한다. 제1 검사부(70)에 의하여 마스크(5)의 상면을 검사할 때에는, 도 15에 도시된 바와 같이, 검사 광이 마스크(5)의 상면에 입사되어 굴절을 거쳐 패턴부 P에 입사되고, 그곳으로부터의 회절 광이 수광부(26)에 입사될 수 있다. 따라서 실시 형태에서는, 검사 광이 패턴의 위치에 도달(입사)되지 않도록 차광 부재(35)가 배치된다.

제2 검사부(80)에 의하여 펠리클(27)을 검사할 때에는, 도 16에 도시된 바와 같이, 검사 광이 펠리클면에 입사되어 굴절을 거쳐 패턴부 P에 입사되고, 그곳으로부터의 회절 광이 수광부(56)에 입사될 수 있다. 따라서 실시 형태에서는, 검사 광이 패턴의 위치에 도달(입사)되지 않도록 차광 부재(35)가 배치된다.

또한 제1 검사부(70)에 의하여 평면 유리(3)의 상면을 검사할 때에는, 도 17에 도시된 바와 같이, 검사 광이 평면 유리(3)의 상면에 입사되어 굴절을 거쳐 출사되고, 마스크(5)의 상면에 입사되어 굴절을 거쳐 패턴부 P에 입사된다. 그 때문에, 패턴부 P로부터의 회절 광이 수광부(26)에 입사될 수 있다. 따라서 실시 형태에서는, 검사 광이 패턴의 위치에 도달(입사)되지 않도록 차광 부재(35)가 배치된다.

이상의 도 15 내지 도 17의 예에 있어서, 이물 검사 장치는, 차광 부재(35)의 위치를 조정하는 차광 조정부(35a)를 갖는다. 제어부 C는, 검사 광이 패턴부 P의 위치에 도달되지 않도록 차광 조정부(35a)를 제어할 수 있다. 이때, 제어부 C는, 피검면의 변화(평탄도, 자세, 형상, 휨, 두께)가 생기더라도, 피검면 상의 이물로의 검사 광을 차광하거나, 반대로 패턴부에 검사 광이 도달되는 일이 없도록 차광 조정부(35a)를 제어한다. 또한 제어부 C는, 조정부에 의하여 투광부와 수광부의 상대 위치를 조정한 것에 따라 차광 조정부(35a)에 의한 조정을 실시한다. 이것에 의하여, 투광부와 수광부의 상대 위치가 조정될 때마다 차광 부재(35)가 적절한 위치에 배치된다.

<물품 제조 방법의 실시 형태>

본 발명의 실시 형태에 따른 물품 제조 방법은, 예를 들어 반도체 디바이스 등의 마이크로디바이스, 미세 구조를 갖는 소자, 플랫 디스플레이 등의 물품을 제조하는 데에 적합하다. 본 실시 형태의 물품 제조 방법은, 기판에 도포된 감광제에 상기 노광 장치를 이용하여 잠상 패턴을 형성하는 공정(기판을 노광하는 공정)과, 이러한 공정에서 잠상 패턴이 형성된 기판을 현상하는 공정을 포함한다. 또한, 이러한 제조 방법은 다른 주지의 공정(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 포함한다. 본 실시 형태의 물품 제조 방법은, 종래의 방법에 비해 물품의 성능·품질·생산성·생산 비용 중 적어도 하나에 있어서 유리하다.

3: 평면 유리
5: 마스크
25: 투광부
26: 수광부
27: 펠리클
50: 이물 검사 장치

Claims

패턴이 형성된 노광 장치용의 마스크 또는 상기 마스크의 상기 패턴을 보호하는 부재 또는 상기 마스크의 상방에 배치된 물체에 있어서 피검면 상의 이물을 검사하는 이물 검사 장치이며,
상기 피검면에 검사 광을 투광하는 투광부와,
상기 투광부에 의하여 상기 검사 광이 투광됨으로써 생기는, 상기 이물로부터의 산란 광을 수광하는 수광부와,
상기 검사광의 일부를 차광하는 차광 부재
를 포함하고,
상기 투광부의 광축과 상기 수광부의 광축이 교차하는 점이, 상기 피검면이 취할 수 있는 높이 범위로부터 어긋난 위치로 되도록, 또한 상기 피검면에 있어서 상기 수광부의 광축의 위치가, 상기 투광부로부터의 상기 검사광의 광 강도의 변화가 완만한 위치인, 상기 피검면에 있어서 상기 투광부의 광축의 위치로부터 떨어진 위치가 되도록, 상기 투광부와 상기 수광부가 배치되고,
상기 차광 부재는, 상기 검사광이 상기 마스크의 상기 패턴에 도달하지 않도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이물 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 투광부와 상기 수광부의 상대 위치를 조정하는 조정부와,
상기 투광부의 광축과 상기 수광부의 광축이 교차하는 점이 상기 높이 범위로부터 어긋난 위치로 되도록 상기 조정부를 제어하는 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이물 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 투광부는, 광원과, 상기 광원으로부터 출사되는 출사 광이 통과되는 렌즈와, 상기 렌즈를 거쳐 상기 피검면에 이르는 상기 출사 광의 광로를 변경하는 광로 변경 부재를 포함하고,
상기 광로 변경 부재의 회전 각도를 조정함으로써 상기 광로의 변경량을 조정하는 조정부와,
상기 투광부의 광축과 상기 수광부의 광축이 교차하는 점이 상기 높이 범위로부터 어긋난 위치로 되도록 상기 조정부를 제어하는 제어부
를 갖는 것을 특징으로 하는 이물 검사 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제어부는 상기 피검면의 평탄도에 따라 상기 조정부를 제어하는 것을 특징으로 하는 이물 검사 장치.
제4항에 있어서,
상기 수광부의 수광 결과를 처리하여 상기 이물의 유무의 판정을 행하는 처리부를 더 갖고,
상기 제어부는, 상기 피검면에 상기 평탄도에 따른 변형이 있더라도 상기 판정의 소정의 정밀도가 확보되도록 상기 조정부에 의한 조정량을 결정하는 것을 특징으로 하는 이물 검사 장치.
제5항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 피검면의 평탄도와 상기 조정부에 의한 조정량 간의 미리 얻어진 관계에 기초하여 상기 조정량을 결정하는 것을 특징으로 하는 이물 검사 장치.
제2항에 있어서,
상기 차광 부재의 위치를 조정하는 차광 조정부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 또한, 상기 검사 광이 상기 패턴의 위치에 도달되지 않도록 상기 차광 조정부를 제어하는 것을 특징으로 하는 이물 검사 장치.
제7항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 조정부를 제어한 것에 따라 상기 차광 조정부를 제어하는 것을 특징으로 하는 이물 검사 장치.
마스크의 패턴을 기판 상에 투영하여 상기 기판을 노광하는 노광 장치이며,
상기 마스크 또는 상기 마스크의 패턴을 보호하는 부재 또는 상기 마스크의 상방에 배치된 광 투과성 물체의 표면에 부착된 이물을 검사하는 제1항에 기재된 이물 검사 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제9항에 있어서,
상기 광 투과성 물체는, 상기 마스크 상에 상기 마스크와 이격되어 배치되고 상기 마스크의 휨을 보정하기 위한 유리판인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제9항 또는 제10항에 기재된 노광 장치를 이용하여 기판을 노광하는 노광 공정과,
상기 노광 공정에서 상기 노광된 기판을 현상하는 현상 공정
을 포함하고,
상기 현상된 기판으로부터 물품을 제조하는 것을 특징으로 하는 물품 제조 방법.
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