TW382738B - Optical inspection device and lithographic apparatus provided with such a device - Google Patents

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經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（i ) 描述 本發明係關於一光檢查裝置，用以檢查一物體之第一表 面和一位於反侧的第二表面，個別地藉由一第一和一第二 檢查光束’每一檢查光束的路徑延伸自一輻射光源，經由 若干光學元件用以導引此相關的檢查光束至，並聚焦此光 束在’被檢查的表面上，·且此路徑備有一掃描元件，用以 移動由此檢查光束在被檢查的表面上所形成的輻射光點通 過此表面；及一輻射敏感的偵測器出現用於每一檢查光束 ’其用以轉換由被檢查表面散射之檢查光束而來的輻射成 為一電子信號。 本發明也關於一光罩檢查裝置和關於一包含該檢査裝置 的一微影蝕刻裝置。 在美國專利說明書5,35 9 4〇7中，提出一表面檢查裝置的 描述’其被用在光學微影蝕刻技術中以製造，例如，半導 sa龟路（I C s )。為此目的，慣用的是由一照相平版的裝置製 成’一晶元步進器或一晶元及掃描器包含—光罩平台，一 投景夕透鏡系統和一基板平台。藉由此晶元步進器，產生在 此光罩平台中和具有一第一圖樣的光罩被縮小尺寸的成像 在一載有一光敏層的基板的第一 IC區域，且其產生在此基 板平台上。其後’此基板相關於此投影透鏡系統移動，而 此光罩以此一方法使一第二1C區域位於透鏡系統下；而此 光罩圖樣被成像在此第二1C區域上。繼續此過程直到此光 罩圖樣被成像在此基板的所有Ϊ C區域上。其後，此被照的 基板從晶元步進器上移去為了顯影、蚀刻和加以進一步的 本紙張尺度適用巾USI家鮮（CNS) A4規格（21Gx297公廣） --^-------装------訂------太 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本貫) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 __B7_；_ 五、發明説明（2 ) 處理。然後此基板備有一新的光敏層，且再次引入相同的 或其他的晶元步進器’其中其用一第二光罩圖樣來照射。 此圖樣的細節，其可以藉由—晶元步進器形成在一基板 上’具有0.5微米或更小之數量級的線寬。因此，外來的粒 子’像灰塵粒子’如果這些粒子的大小實際上不小於此成 像光束的直徑’則在成像路徑上會有一重大損害的影響在 影像上。因此’必須小心以確保此裝置本身的内部及引入 此裝置的基板實際上是無灰塵的。此光罩是無灰塵的甚至 更重要’在一光罩圖樣上的一灰塵粒子會干擾在此基板之 所有IC區域上的影像，使所有形成在此基板上的〗c顯示相 同的缺陷。如在此光罩圖樣中的細節僅是，例如，此那些 在基板中大的四個或五個之一的因子；在此光罩圖樣上的 灰塵粒子具有一大的影響在形成在基板中的影像上。結果 ’希望對於灰塵粒子和其他雜質檢查此光罩，在其被安排 在此光罩平台上。此需要一非常精確和可靠的檢查裝置。 此光罩包含一具有一適當拋光的上表面和一光罩圖樣的 透明基板，例如一鉻圖樣，在下表面。此圖樣對於灰塵粒 子在事先小心翼翼地被檢查，其尺寸範圍從小到非常小， 0 . 1微米的數量級，然後覆蓋—透明保護層為，例如，一薄 金屬片的形式。較粗的灰塵粒可能已經沈澱在此薄金屬片 上和在此光罩的上面在此光罩被引用於此裝置中，因此必 須檢查該上面和薄金屬片。為了此目的，使用二掃描檢查 光束’其一指向於此光罩的上表面，而另一個則指向於此 薄金屬片。 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） --1--.-----裝------訂------泉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 五、發明説明（3 ) 如美國專利申請書5,359,407中所描述的檢查一光罩表面 ’一小的輻射光點可以移動通過整個光罩圖樣，而一灰塵 粒子可以接收來自於該光點已經被一灰塵粒子散射的輻射 ，檢查此光罩的整個表面，一在第—方向掃描此圖樣的掃 描輻射光束與此光罩在一與此第一方向成直角的第二方向 的移動共同被使用。此光罩的兩侧藉由二掃描的檢查光束 來檢查。這些光束藉由一普通反射多面鏡之形式的掃描元 件移動橫過此二表面。一普通掃描元件的使用具有此裝置 可以被具體化使其較小和較便宜的優點。 在此描述於美國專利書5,359,407中的檢查裝置中，偵測 單元置於靠近被檢查表面處。這些單元的每一個都包含一 透鏡，一光圈孔在其上接收自透鏡的輻射被集中，一光纖 其被士排為了接合此光圈孔；而在此光纖的另一端，一光 電倍増管形式的偵測器。為了能夠偵測來自於此掃描線上 所有點的散射輻射，此透鏡和偵測器必須相當的大。在此 系統中，在此系統中用一半導體偵測器作成較好。此一偵 測器之相當大的尺寸會造成產生自此偵測器的檢查信號具 有一不理想的信號雜訊比。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本發明的一個目的在於提供一檢查裝置其是小型化且因 此可以適當地建構入一裝置中，且其使偵測能夠完成在一 好的信號雜訊比。此檢查裝置其特徵為對於每一檢查光束 ，在該散射輻射的路徑中首先提供一元件其造成此輻射通 過相同的路徑，尚在此相反的方向，就此掃描元件而言具 有如同檢査光束之相同的光學元件；而其中此偵測器安置 ___ - 6 - 本紙張尺度適用中國^^準（CNS) A4規格（210><297公疫) ~~~ - 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 A7 ________Β7 五、發明説明（4 ) 在此掃描元件的後面β 當散射的輻射在其至m的路徑上也被此掃描元件所 反射，此形成在偵測器上的輻射光點仍然相對於此傾測器 不變。此使知此偵測器能夠是小尺寸的(此輻射光點太小的 數量級），因此可以達到希望之良好的信號雜訊比。為了導 引此散射輻射至多面反射鏡，相同的光學元件被用來導引 來自多面反射鏡的光，並使此檢查光束聚焦，因此，此装 置可以被具體化使能更小型化。 注意在日本專利書6-34557的英語摘要中，給予一表面檢 查裝置的描述，其中-產生自此表面的輕射光束遵循相同 的路徑被檢查，直至一掃描元件，如此檢查光束。在此裝 置中，產生自此表面的光束是像此檢查光束之相同截面的 叙面反射光束。此外，此裝置僅適合用以掃描一物體的一 個表面。 根據本發明的檢查裝置較好更具有提供一共同掃描元件 在二檢查光束之路徑中的特徵。 靠此力量’另一掃描元件和結合的驅動裝置可以免除， 因此能使此裝置為一更小型化的架構，此掃描元件可以是 ，例如，一振動反射鏡，但較好是一多面反射鏡，其相對 於掃動反射鏡具有每個掃描週期的有用掃描時間較大的優 點。 此檢查裝置的第一種具體裝置，其中此掃描元件為一多 面反射鏡’其特徵為，對於每一檢查光束，有一分離的輕 射源和一分別的偵測器；具其中此檢查光束被照射在此多 _；_____-7 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公缝) ' I —Lr I I I I I I n .^1 _ I T I n n t— n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _____B7___, ' 五、發明説明（5 ) 面反射鏡的相反偵反射鏡面。 此裝置的一較佳具體裝置，其中此掃描元件為一多面反 射鏡’其特徵為’此二檢查光束入射在此多面反射鏡的相 同反射鏡面上。 結果’對於此二光束此光學元件實際上置於此分光鏡的 一侧上’其使一更小型化的設計能夠達成。 此光學檢查裝置更可以具有一單一輻射光源的特徵，而 一分光鏡安排在此光源和掃描元件之間，其用以形成由來 自於光源提供之輻射光束的二檢查光束。 此具體裝置可以更具有一光束遮斷器安排於此多面反射 鏡和掃描元件之間的特徵；此光遮斷器用以交替地阻擋此 二檢查光束。 在同一時間只有一檢查光束掃描此結合的表面，因此在 這些光束之間的相互干擾不會發生，亦即，加入於一表面 的偵測器不會接收來自於用以檢查另一表面的檢查光束的 輻射。 確保產生自每一個檢查光點的掃描線是一直線，此檢查 裝置（特徵為’對於每一檢查光束，此輻射光源相對此掃 描元件以反射自此元件之檢查光束的主光線延伸與此元件 之旋轉轴成垂直的方法來安排。 在一物體，例如一微影蝕刻光罩，之二表面的檢查期間 ，一被檢查之表面和此光學元件（其非常靠近此表面）之間的 距離是一重要的參數。如果此距離不等於希望的距離，鏡 面反射或偏折自此表面之無塵區域的輻射之—部分可以入 —- 8 本紙張尺度適用中關家標準（CNS) A4祕⑼GX297/>瘦) ------- — .1--.-----裝------訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 ^-----------B7 五、發明説明（6 ) 2於此偵測器上，造成此偵測器給予一錯誤的信號。消除 :錯誤指示的風險，此檢查裝置另_特徵為，其包含一光 學高度計，其包括-輕射光源單元用以提供一座聚的測量 光束其主光線造成與此第一表面之法線成第一角度，和一 位置敏感之偵測單元用以偵測一反射自第一表面的輻射光 束，其王光線造成與該法線成一第二角度，其角度與此第 角度相反。 上來自於此咼度計的信號可以用以，例如，修正此光罩的 高度。 如果此檢查裝置想要用以檢查一透明物體，此高度計較 好更有特徵為’其包含-光圈被確定方向和放置使只有反 ，自第一表面的輻射光束可以通過此光圈孔並到達此偵測 早元，而反射自第一表面的輻射光束被此光圈阻擋。. •靠著此測量，其排除了反射自此物體的下侧之輻射可以 達到此偵測器且影響此高度測量的信號。如果此物體是一 透明光罩時’其制的重要，此光罩㈣位於此光罩的下 侧且此圖樣由在一適當反射層中的線性孔所形成， 層。 ’ 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 本發明也關於一微影姓刻的裝置，用以將一光罩圖樣成 像在一基板上；該裝置包含一照明系統，一光罩桌用以容 納—光罩，和一基板桌用以容納一基板。此裝置之特徵為 ，上述之光罩檢查裝置安排在至此光罩桌的光罩供給路徑 中。 本發明的這些和其他的容貌可以由參考此後描述之具體 本紙張尺度適用(CNS) Α4規格（21Q: 297公瘦-—-—一 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裳 五、發明説明（7 裝置的說明會更清楚。 在此圖例中： 圖1為一光罩檢查裝置的第一種具體裝置， 圖2表7F此裝置之一較佳具體裝置的一部分， 圖3表示此具體裝置的另一部分， 圖4表示此另一部分的替代， 圖5表示一備有一高度計的檢查裝置， 圖6表示此高度計的細節，及 圖7表示一備有一光罩檢查裝置之光刻法投影裝置。 在圖1中，參考數字i表示一微影蝕刻光罩。此光罩包含 -透明（例如玻璃）基板2具有一上侧3和—下側4。該下侧備 有-光罩圖樣5，其形成自在一非透明層6(其通常由絡製成） 中線性遮斷7的二維圖樣。此圖樣用—透明薄層晴覆蓋。 檢查形成此薄層8之光罩的下侧，比檢查裝置包含一第一 輕射光源20，較好是-二極體雷射，其發射—财光束向 著一掃描元件。在此具體裝置中，此掃描元件由一對中央 安置的多面反射鏡10 ’其由一馬達15所驅動。此多面反射 鏡包括若干反射鏡面，其中的三個，稱為12，13和14，表 示於圖4。該反射鏡面之-總是出現在此檢查光束a的路 徑中。此反射鏡面反射光束3，且由於該反射鏡的移動，此 反射光束在一垂直於此多面轉鏡之旋轉軸n的平面上移動 。在一此多面反射鏡之進行旋轉的情況中，此光束向前和 向後移冑。此移動的檢查光束在光罩的方向被一第一反射 器22所反射；此反射器包括，例如，—洞22a以允許產生自 -10 · Μ氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） --.--.-----^------π------1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 B7 _ I五、發明説明（8 ) 輻射光源2 0的光束通過。經由另外兩個反射器23和24，此 光束被導引至此光罩的下侧，亦即此薄層，因此該薄層被 一檢查光點S 1所照明。一掃描透鏡包含，例如二透鏡2 6 , 27，安排在此檢查光束的路徑中。當此多面反射鏡旋轉時 ，此檢查光點線性地由左至右移動；且相反地，通過此光 罩的下侧8，使該侧在一第一方向掃描。掃描整個表面8， 一垂直於此第一線性移動的第二移動是必需的。此可藉由 此檢查裝置之元件在一垂直於圖1之圖中平面的方向移動此 光罩來達成。 只要此掃描的檢查光點沒有碰到一灰塵粒子或在表面8中 的不整潔，此入射的檢查光束被鏡面反射，亦即相對於此 檢查光束被反射之表面的法線的角度等於此光束入射在此 表面的角度。此角度被選擇使得沒有來自於反射光束的輕 射被元件2 4 ’ 2 3，2 6 ’和2 7接收，因此沒有該光束的輕射 可以到達偵測器。然而，如果此檢查光點入射在一灰塵粒 子上時’此檢查光束的輻射被散射，在此情況中，反射的 輻射入射在反射器24上，且該輻射被導引，像輻射光束b， 經由元件2 3 ’ 2 2至已經反射檢查光束a的反射鏡面。此反射 鏡面反射此光束至偵測器2 9，該光束被一透鏡2 8聚焦在此 偵測器上。當此光束b被像光束a相同的反射鏡而反射時， 反射至此反射鏡面的光束b仍然停留在此空間中，且形成在 偵測器29上的輻射光點S3相對於此偵測器是固定的。靠著 根據本發明的測量，此偵測器之輕射敏感的表面被具體化 ’使其很小’亦即，像光點S 3 —樣的數量級。結果，不同 -11 - 本紙張尺度適用中國國家榡準（CMS ) A4規格（210 X297公釐） f請先閑讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 涑 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 - ____B7_， 五、發明説明（9 ) 於產生自光束b之輻射入射在此偵測器上的風險是很小，因 此，給予一灰塵粒子和其他不整潔物之出現的指示之此偵 測器的輸出信號具有一好的信號雜訊比。 檢查此光罩的上表面3，此檢查裝置包含一第二輻射光源 30，一第二組反射器32 ’ 33，34，一第二掃描透鏡36， 37 ’ 一第二透鏡3 9和一第二偵測器40。由輻射光源30供給 的第二檢查光束c，和散射輕射的光束d，如果一灰塵粒子 位在此光罩的上侧上’其被形成在此第二檢查光點52的位 置上’被此多面轉鏡10的一反射鏡面13所反射，其位於反 射檢查光束a是反射鏡面12的反面》 圖2和3表示此檢查裝置的一較佳具體裝置的部分。圖2表 示根據一想像之座標X YZ之三軸系統的X γζ平面的橫斷面 視圖，而圖3表示一垂直於此的ZY平面斷面視圖。圖2未顯 示輻射光源和偵測器。這些輻射光源2 0，3 0和偵測器2 9， 40表示於圖3中。由輻射光源供給之檢查光束a，c入射在此 多面反射鏡10之結合的反射鏡面上，以反射自這些面之檢 查光束的主光線在圖2之圖的平面中延伸的角度《反射自此 多面反射鏡的檢查光束經由在反射器52，53和54的反射被 導引至光罩1的下侧，而此散射輻射之反射光束b，其被形 成如果一灰塵粒子出現在此光罩的下側上，經由反射器5 3 和52的反射被導引至多面反射鏡。此多面反射鏡反射此光 束b至偵測器2 9，而透鏡2 8在此偵測器上形成輻射光點s 7 。反射自多面反射鏡的檢查光束c經由反射鏡62，63和64 的反射’類似地被導引至此光罩的上側，而散射輻射的反 -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） --.--·-----^------，1T------Λ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 绫濟部中央樣牟局員工消費合作杜印製 五、發明説明（ 射光束d ’其形成如果一灰塵粒子出現在此光罩的上侧上， 經由反射器63和62的反射被導引至多面反射鏡。此多面反 射鏡反射此光束d至偵測器4 〇，而透鏡3 9在偵測器形成輻射 光點S8。一掃描透鏡56，57和一掃描透鏡66，67個別地提 供在光束a，b和光束c，d的路徑中。 在表示於圖2和3中的具體裝置中’對於每一檢查光束， 一透鏡59和一透鏡69 ;個別地安置於靠近被此光束檢查的 表面°靠此’被接收和可到達相關之偵測器的散射輻射量 增加了。較佳的，在每一檢查光束的路徑中’也有一柱面 透鏡58和一柱面透鏡68個別地安置於掃描透鏡和被檢查的 表面之間。藉由此’在整個掃描線上檢查光點的品質是不 變的。一延長的掃描光點55或86，個別地，形成在檢查表 面上。如果此具體裝置包含柱面透鏡58和68，則透鏡59和 69也是柱面透鏡。 如圖4所示，此二個別的輻射光源也可以被一輻射光源和 一分光鏡的組合所取代。在圖4中，輻射光源帶有參考數字 71。由此光源發射的光束e被分成一前進的光束&和一反射 光束c，藉由一部分，較好是半，透射的反射鏡或棱鏡72具 有一内部，部分透鏡反射鏡面73。„反射器75可以安排在 後者光束的路徑中，該反射器反射光束c以平行於光束3延 伸的方式。此光束a*c以表示於圖2中的方法通過檢查裝置。 在與圖2，3和4結合的具體裝置中，檢查光束&和^垂直入 射在此多面反射鏡的旋轉軸上，其造成在檢查表面上由檢 查光點所形成的掃描線是直線的優點。在與圖〗結合的具體 -13 本纸张尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公餐> 裝------訂------旅 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 A7 B7 i、發明説明（„ ) 裝置中和在與圖2結合的具體裝置中，此反射器的數目和位 置被選擇使此光學路徑對於檢查光束是相等的。 在上述的具體裝置中，此二輻射光源最好不要同時開啟 ，因此總是只有一檢查光束和不是此光罩的上侧就是下侧 被檢查。藉由此，排除了來自於通過此光罩之檢查光束的 輕射入射在結合於另一檢查光束的偵測器。如果使用一共 同輻射光源來產生此二檢查光束，這些光束可以藉由_光 束斷續器77來切換，如圖4所示。該光束斷續器包含—圖板 77其一半78通過輻射而另一半79遮斷輻射。此平板77可以 由箭號81所顯示的方向中繞軸80旋轉。在結合於圖4中的具 體裝置中，最好，切換此檢查光束，一振離反射器安排在 此分光鏡72的位置。藉由此，光束斷續器77可以不要和較 好的使用可用的輻射來製成。 在結合於圖4的具體裝置中，其可能僅使用一偵測器。為 此目的，另一分光鏡可以安排於此輻射光源7 1和分光鏡72 之間。此使得共同偵測器能使用在由另一分光鏡所反射之 輻射光束的路徑中。然而，必須小心此光學元件的表面是 抗反射的。 較佳地，對於每一檢查光束，在被檢查表面的此侧上的 透鏡系統被建構使其為遠心的，亦即，對於在此檢查光點 内的每一點’此輕射垂直地入射在此表面上。藉由此，其 排除了入射在此光罩之一侧面上來自於檢查光束的輻射到 達此偵測器。該遠中心性的另一優點是在產生自檢查光點 之掃描線的開始或結束處的灰塵粒子具有和此一粒子在掃 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇X297公釐） --.—-----裳------訂------線 (請先閑讀背面之注意事項再¾寫本耳j 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（

描線中央相同的效應，因此 A 度是不變的。 在整個掃播線上偵測的精確 代替在檢查方㈣動此料，藉由在該垂直於掃描線的 第二方向中檢查光點的掃描，可以由安排_第二掃描元件 ’例如-振動反射鏡或—第二多面反射鏡，在此檢查光束 的每-個的路徑中交替地實現。此第二掃描元件也被安排 在投射的檢查光束和散射輕射的反射光束二者的路径中， 使得在此偵測器上的輻射光點維持固定。 其也可以用一振動反射鏡替換多面反射鏡10。然而一 多面反射鏡相對於交互變換的平面反射鏡的優點是對於此 輻射光點的折返時間，亦即，第一掃描線結束和一其後掃 描線的開始之間的時間週期較短。 此檢查裝置也可以包含一前偵測系統用以建立是否此裝 置包含一光罩和是否一檢查過程必須開始。如圖2所示，此 偵測系統可以由一輻射光源9〇，例如一 Led，其位於此光 罩的一侧上，和一偵測器95，例如一光二極體，其位於此 光罩的另一側上來形成。在該偵測器之前可以提供一包含 ’例如，二透鏡9 3，9 4的透鏡系統9 2以形成一輻射光點在 此偵測器上。在此偵測器上輻射的量由在此輻射光源9〇和 此债測器9 5之間一光罩的有或沒有來決定。 根據本發明的檢查裝置最好包含一高度計，用以檢查此 光罩的上侧或另一物體的高度。圖5表示包含一高度計1〇〇 之檢查裝置的具體裝置，其以一特別的方法構成以排除反 射自光罩下侧之測量光束而來可能影響來自於高度計之高 -15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格（2丨〇'x297公釐） 裝— 11 I I I 訂— . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（13) 度測量信號的輻射。除此高度計100外，圖5表示和圖2相同 的檢查裝置。然而’在圖5中，此檢查光束c和結合的光學 元件的一部分為了顯示高度計已經除去。實際上，此高度 計位在圖2之圖的平面之前或後面。圖6較詳細的表示此高 度計。 此高度計100包含一輻射光源單元101其備有，例如，— 一極體雷射。該單元101產生一匯聚的測量光束1〇2，其以 一與法源1 0 3成一角度α入射在此光罩的上侧3上。此測量 光束被表面3鏡面反射，亦即，主光線被反射的角度β等於 ，還是相反的意義，入射角α。此反射的測量光束1 〇 5被一 偵測單元1 1 0所接收，並且在該單元之輸入面上形成一輻射 光點1 0 4。此單元1 1 〇包含，例如，一位置敏感的光二極體 或一 C C D感測器。表面3之高度的變化帶來此輻射光點1 04 相對於此位置敏感的偵測器的位置改變，且因此也有此偵 測單元之輸出信號的改變。因此，此輸出信號是表面3之高 度的測量。此測量光束輻射的一部分通過此光罩且可以被 此光罩的下侧所反射。沒有進一步的測量，被反射光束1〇6 可以到達此偵測單元並造成一錯誤的高度測量信號。此是 似真的發生，如果此下侧4反射超過上侧3，其發生當用來 製造具有在下列之光罩圖樣的微影蚀刻的光罩，該圖樣由 一帶有遮斷之鉻層所形成。為消去一錯誤高度測量信號的 風險’ 一光圈1 0 8被安排在此光罩的上側和此偵測單元丨j 〇 之間使此反射的測量光束1 〇 5通過此光圈孔1 〇 9並到達此偵 測單元。此反射自下側4的輻射光束1 〇 6被光圈阻擋而不能 _ - 16 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - 裝— ί請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -1Τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 _____B7___ , 五、發明説明（14 ) 到達此偵測單元。 不像常用之高度測量系統，此測量光束丨〇 2沒有聚焦在此 光罩的上侧上，但代替此光束的收叙被選擇是此相對於此 光圈的位置’如果此光罩是在希望的高度，此反射測量光 束1 0 5的焦點1 1 2位於此光圈的平面後，而反射輕射光束 1 0 6的焦點1 1 3位於此光圈的平面前。此造成此高度之最大 擷取範圍。雖然由此測量光束102形成在表面3上的輻射光 點1 1 5比由一般高度計所形成的大，被灰塵粒子和其他的不 潔物所影響的高度測量之風險實際上消失了，因為表面3被 適當地拋光且顯示無塵程度對於高度測量本身的要求。 使在此光圈的位置處反射的光束1〇5和106的主光線之間 的距離最大使確保光束105之未干擾的通道和光束106適當 的阻擋，入射角度α選擇為50。的數量級。 此外’此光圈孔109的直徑最好近似等於光束105和106 之主光線之間的距離。藉由此，其被達成，同樣在表面3之 高度較大變化的情況下，此光束105通過光孔1〇9，而光束 106維持被阻擋。 如果表面3是傾斜的，光束1 〇5會向光圈孔1 〇9的邊緣移 動’而光束106會向該光孔移動，因此造成高度計的擷取範 圍降低。使一可能之傾斜的效應最小，光圈1 0 8被安排儘可 能在機構可能之下靠近輻射光點115。 圖7非常概要地表示一光學微影蝕刻投影裝置的原理，在 此情況中’一掃描形式的裝置，亦即一光罩！和一基板〖29 ▲考慮放大率的同時在一投影光束中移動。此投影光束只 _____- 17 - (cSiTA4^ (2i〇"x797^t) .-------^------.1T-------^ (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 —-------^_ , 五、發明説明（15) 有主光線用一虛線135表示。此裝置可以用在微小元件的製 造，像積體半導體電路，液晶顯示面板或磁頭。 此裝置包含一輕射光源1 2 0 ’例如，一 e X c i m e r雷射，其 經由一出口窗121發射一脈衝的投影光束135。該出口窗可 以由一光學積分器的出口面所形成，像一石英棒，其使強 度能夠均勻地分佈在整個出口窗，像在EP專利書 0.658.8 10中所述。一掃描微影蝕刻裝置最好具有—延長的 出口窗。此窗成像在光罩i上藉由一透鏡系統122，其包含 ，例如，二透鏡122,，122”，而其可以是一望遠鏡系統。 此光罩放在一光罩桌123上；由一傳動裝置124所驅動。此 驅動物是使得整個光罩花樣被用此出口窗的影像掃描。此 出口窗之影像的縱軸方向延伸而垂直於掃描方向，亦即此 光罩1被傳動裝置124移動的方向。 一投影透4兄系統1 2 6，在圖7中概略地以一單·—透鏡表示 ，將此光罩花樣的照明部份成像在一基板丨2 9上之輻射敏感 層128。此基板可以是一半導體晶元^此投影透鏡系統具有 一放大率，例如，1/4。此基板129提供在一基板桌13〇， 其由一傳動裝置1 3 1。當此光罩花樣被成像時，此基板和此 光罩同時被移動，當考慮此投影系統〗2 6的放大率時，使得 此光罩圖樣之連續照明部分的一連串相鄰的影像形成在此 基板上。一可能的掃描程序描述於論文："次微米光學 微景>蚀刻術'’中，由D_A. Markle所著，在1986年5月雜就 "半導體國際’’第137〜142頁中。在此光罩花樣已經完全被 成像且此基板的一 1C區域已經完全寫入之後，此基板相對 * 18 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2ι〇χ297公缝) — --、--^-----^------iT------d. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 __B7____[ 五、發明説明（16 ) 於此光罩移動一距離，其稍大於一 1C區域，而此光罩花樣 被成像在一之後的IC區域等等’直到此基板的所有I c區域 都備有一光罩花樣的影像。要降低此裝置的長度，一折鏡 1 2 5可以安排在此投影光束的路徑中。 為確保僅有鬲度無塵光罩被引入由元件123，126和130 所組成的投影柱，由虛線137所表示的光罩之供給路徑備有 一光學光罩檢查裝置140。此檢查裝置可以如參考圖卜6所 揭述的被具體化。 上述檢查裝置也可以使用在一步進型式之光學微影姓刻 投影裝置中。藉由此一裝置，此光罩圖樣總是一次成像在 此基板的IC區域。其次，此基板相對於光罩移動，使得一 其後的1C區域位於此光罩和透鏡系統下，且此光罩圖樣成 像在此1C區域上。重複此過程直到此基板的所有丨c區域都 備有一光罩圖樣影像。在一步進投影裝置中，此光罩對於 一整個基板在成像過程期間不會移動而沒有一傳動裝置丨24 。本發明也可以使用在一光學微影姓刻裝置中，其根據接 近的印刷原理操作。該裝置不包含一投影透鏡系統，但代 替的此光罩安排在從基板算起1微米之數量級的距離處，而 此光罩圖樣的一鏡像形成在此基板上。根據本發明的檢查 裝置也可以用在一微影蝕刻裝置中，其中一電荷粒子光束 ，像一離子光束，一電子光束或一X射線光束被用作一投影 光束。此型裝置，藉由其影像可以形成其細部甚至小於那 此形成自光學微影蚀刻裝置，必須合於甚至較高的需求， 像考慮此光罩的無塵，而一精確和可靠的檢查裝置甚至更 -19 - 本紙張尺度適用中國國家標準TcNS ) A4規梢210X297公羡1 ------— I in I n ϋ It I K— τ 1· n n D In ti (請先閲讀背面之注意事項鼻續寫本 A7 ________ B7 五、發明説明（17) 重要。 本發明已藉由一微影蝕刻光罩和—微影蝕刻裝置來解釋 ，然而，這些並不意味本發明因此被限制。本發明也可以 被用在其他的成像系統，用以形成具有非常小細部的影像 ，而通常，其應用的範圍包括所有操作，其中一透明物體 的兩相對的表面必須被檢查。 ----------裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 _____ - 20 - 本紙張尺度適用+U轉縣（CNS ) A4規格（2丨公瘦）

Claims (1)

1. '申請專利範圍 ABCD -濟部中央橾隼局貝工消費合作社印褽 1.-種光學檢查裝置’用以檢查一物體之第一表面和_位 於另一侧的第二表面，個別地藉由一第一和—第二檢杏 光束，每-個經由若干光學元件從—輕射光源延； 以導引此光束並將此光束聚焦在此被檢查的表面，和備 有-用以移動-自此檢查光束在被檢查的表面形成之輻 射光點之掃描元件橫越過此表面的路徑，和—輻射敏感 偵測器被提供於每-檢查光束，其用以轉換自此被檢= 表面所散射之檢查光束的輕射成為一電予信冑，並特徵 為’對於每-檢查光束’首先在該散射輻射的路徑中， 提供一元件，其造成此輻射通過相同的路徑，但卻在愈 其相反的方向；就掃描元件而言帶有和檢查光束相同= 光學元件，且其中此偵測器被提供在此掃描元件之後。 2.如申請專利範園第i項的光學檢查裝置，其特徵為，提供 一共同掃描元件在二檢查光束的路徑中。 3·如申請專利範園第2項的光學檢查裝置，其中此掃描元件 為—多面反射鏡，其特徵為，對於每一檢查光束，有一 分離的光源和一分離的偵測器，而其中此檢查光束入射 在此多面反射鏡的二侧反射鏡面上。 4·如申請專利範園第2項的光學檢查裝置，其中此掃描元件 為一多面反射鏡，其特徵為，此二檢查光束入射在此多 面反射鏡的相同反射鏡面上。 5.如申請專利範圍第4項的光學檢查裝置，特徵為一單—輻 射光源和一分光鏡其安排於此光源和此掃描元件之間， 而其用以由供給自此光源之輻射光束形成此二檢查光束。 請 先 閲 3 旁 訂 -21 -

   6.t申請專利範圍第5項的光學檢查裳置，其特徵為，一光 ^遮斷器配置在分光鏡和掃描元件之間，讓光束遮斷器 用以交替地阻擋此二檢查光 1申請專利範圍第4，5或6歡_，其特徵為，.對 ;每-檢查光| ’此輕射力源相對於此掃描元件以反射 自此元件之檢查光束的主光線延伸垂直於此元件之旋轉 轴的方法來安排。 〜 8. 如中請專刹範圍第 查一透明物體的二對立表面，特徵為一光學高度計，其 包括一輻射光源單元用以匯聚測量光束，其主光線造成 时與第一表面之法線的第一角度，和一位置敏感的偵測 單7C用以偵測一由第一表面反射的輻射光束，其主光線造 成一與該法線的第二角度，該角度與第一角度相反。 9. 如申請專利範圍第8項的光學檢查裝置其特徵為，此高 度計包含一光圈其被定方向和放置使得反射自第一表面 的車备射光束可以通過此光圈孔並到達此彳貞測單元，而反 射自第二表面的輻射光束被此光圈阻擋。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-* 10. —種光罩檢查裝置，用以偵測在一微影蝕刻光罩上的灰 塵粒子和其中的缺陷’該裝置由如申請專利範圍第 1，2,3，4,5或6項的光學檢查裝置所形成。 11_一種微影蝕刻裝置’用以裝一光罩圖樣成像在基板上， 該裝置包含一照明系統，一光罩桌用以容納一光罩，及 一基板桌用以容納一基板；其特徵為一根據申請專利範 圍第10項的光罩檢查裝置被安排在至此光罩桌的光罩供 給路徑中。 -22 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4说格（210X：297公釐）