WO2021111918A1 - 異物検査装置、異物検査方法、処理装置および物品製造方法 - Google Patents

異物検査装置、異物検査方法、処理装置および物品製造方法 Download PDF

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matter inspection
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雄一 藤田
真一郎 平井
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キヤノン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a foreign matter inspection device, a foreign matter inspection method, a processing device, and an article manufacturing method.
  • Articles having a fine structure such as semiconductor devices and MEMS can be manufactured by using molding devices such as projection exposure devices and imprint devices.
  • molding devices such as projection exposure devices and imprint devices.
  • the presence of foreign matter on the substrate can lead to defects in the manufactured article.
  • the imprinting apparatus since the imprinting material is formed by bringing the imprinting material on the substrate into contact with the mold, foreign matter existing on the substrate damages the mold or shortens the life of the mold. Or something.
  • a foreign matter inspection device that inspects foreign matter on the substrate can be used.
  • the foreign matter inspection device detects foreign matter by irradiating the substrate with light and receiving the scattered light from the foreign matter with a light receiver.
  • a very sensitive receiver such as a photomultiplier tube, can be used to enable detection of fine foreign matter, such as tens of nanometers.
  • the electrons generated at the photocathode due to the incident light are accelerated by a high voltage and then collide with a multi-stage dynode that generates secondary electrons.
  • the current accumulated before passing through the final stage dynode is collected at the anode as an amplified signal.
  • the foreign matter inspection device that inspects foreign matter on the substrate detects the presence or absence of foreign matter by irradiating the substrate with laser light at oblique incidence and receiving the scattered light radiated on the foreign matter with a receiver.
  • the method is common.
  • it is required to distinguish between scattered light due to a structure such as a mark or pattern on a substrate and scattered light due to a foreign substance, and to detect only the scattered light due to a foreign substance. This is because structures such as marks and patterns are erroneously detected as foreign matter.
  • Patent Document 1 includes a mechanism for separating scattered light generated on a substrate into P-polarized light and S-polarized light using a polarizing element and receiving each polarized light with a different detector, and the intensity of each polarized component is provided.
  • a foreign matter inspection method for distinguishing a foreign matter from a pattern is described by comparing the above.
  • Patent Document 2 since the substrate structure is periodic, the scattered light is regularly distributed on the pupil surface of the detection optical system, and the scattered light of foreign matter is distinguished from the scattered light from the substrate structure.
  • a foreign matter inspection device that detects light is described.
  • the present invention provides a foreign matter inspection device that detects foreign matter by distinguishing between scattered light due to a structure such as a mark or pattern on a substrate and scattered light of a foreign matter without forming a complicated detector or control system.
  • the purpose is.
  • the foreign matter inspection device of the present invention is a foreign matter inspection device that detects foreign matter on a patterned substrate, and is a floodlight that projects light onto the surface of the substrate and a receiver that receives scattered light from the surface.
  • the region on the surface of the substrate of the light projected by the floodlight without changing the light amount of the light projected by the floodlight and the detection unit including the first region and the second region narrower than the first region.
  • the change mechanism is changed to, the first amount of light received by the receiver when light is projected onto the surface of the substrate in the first region, and the light is projected onto the surface of the substrate in the second region. It is characterized by including a control unit that detects foreign matter based on the amount of second light received by the light receiver in the case.
  • a foreign matter inspection device that detects foreign matter by distinguishing between scattered light due to a structure such as a mark or pattern on a substrate and scattered light of a foreign matter without forming a complicated detector or control system. be able to.
  • FIG. 1 and 2 illustrate the configuration of the foreign matter inspection device 1 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a side view and FIG. 2 is a plan view.
  • the configuration of the foreign matter inspection device 1 will be described according to the XYZ coordinate system in which the plane parallel to the surface of the substrate 3 is the XY plane.
  • the XY plane is a horizontal plane and the Z axis is vertical.
  • the foreign matter inspection device 1 is configured to perform a foreign matter detection process for detecting a foreign matter 8 existing on the surface of the substrate 3.
  • the foreign matter inspection device 1 may include a detection unit 25, a scanning mechanism 22, and a control unit 10.
  • the detection unit 25 may include a floodlight 4 that projects light onto the surface of the substrate 3, a receiver 9 that receives the scattered light 52 from the surface of the substrate 3, and an adjustment mechanism 11 that adjusts the irradiation region.
  • the scanning mechanism 22 scans a position on the surface of the substrate 3 on which the light is projected by the floodlight 4 (the position where the light is incident on the substrate 3).
  • the floodlight 4 may include, for example, a light source 5 and a floodlight optical system 7.
  • the light source 5 generates light (irradiation light 51) that is projected onto the surface of the substrate 3.
  • the light source 5 may include, for example, a laser light source.
  • a wavelength that does not expose the photosensitive material to the light can be used as the wavelength of the light generated by the light source 5.
  • the light used by the imprinting apparatus to cure the photosensitive material (imprinting material) can be UV light.
  • the wavelength of the light generated by the light source 5 is 400 nm or more (light having a wavelength different from that of the cured light). ). It is desirable that the light source 5 can change the intensity of the generated light according to the applied process conditions (for example, the reflectance of the surface of the substrate 3 at the wavelength of the light generated by the light source 5).
  • the light source 5 can change the intensity of the generated light according to the applied process conditions (for example, the reflectance of the surface of the substrate 3 at the wavelength of the light generated by the light source 5).
  • the floodlight optical system 7 may include, for example, an f ⁇ lens.
  • the floodlight 4 may include an adjustment mechanism 11 (spot diameter adjustment mechanism).
  • the adjusting mechanism 11 may include an adjusting lens 11a and an adjusting lens driving mechanism 11b. By driving the adjusting lens 11a by the adjusting lens driving mechanism 11b, the irradiation region (spot diameter) on the surface of the substrate 3 of the irradiation light 51 passing through the adjusting lens 11a is changed without changing the amount of light emitted to the substrate 3. can do.
  • the adjusting mechanism 11 is a changing mechanism capable of changing the irradiation region on the surface of the substrate into a first region (first spot diameter) and a second region (second spot diameter) narrower than the first region.
  • the adjusting mechanism 11 may be changed to an arbitrary irradiation region by moving the adjusting lens 11a in the optical axis direction of the irradiation light 51, or the adjusting lens 11a may be arranged or excluded on the optical path of the irradiation light 51.
  • the irradiation area may be changed by moving the lens in the same manner.
  • the adjustment mechanism 11 of the present embodiment has described the embodiment of changing the irradiation area before the irradiation light 51 emitted from the light source 5 is reflected by the polygon mirror unit 6, it may be arranged in another place. .. It suffices if at least the irradiation light 51 from the light source 5 can be changed before the substrate 3 is irradiated.
  • the receiver 9 is composed of, for example, a light receiving element that receives scattered light 52 from the surface of the substrate 3 or a foreign substance on the substrate 3, and may include a photomultiplier tube. Further, the light receiver 9 may include an optical element for guiding the scattered light 52 to the light receiving element.
  • the scanning mechanism 22 may include, for example, a polygon mirror unit 6 (scanning optical system) and a stage driving mechanism 17 (stage scanning mechanism).
  • the polygon mirror unit 6 has a polygon mirror, and scans the irradiation light 51 by rotating the polygon mirror at an arbitrary speed at a constant speed.
  • the stage drive mechanism 17 drives (scans) the stage 2 (board holding portion) holding the board 3 in at least the Y-axis direction.
  • the stage drive mechanism 17 may further drive the stage 2 in other directions, such as in the X-axis direction and / or with respect to rotation about the Z-axis.
  • the scanning mechanism 22 scans in the X-axis direction by the polygon mirror unit 6 and scans in the Y-axis direction by the stage drive mechanism 17.
  • scanning in both the X-axis direction and the Y-axis direction may be performed by an optical system including the polygon mirror unit 6 or by a stage drive mechanism 17.
  • the irradiation light 51 emitted from the light source 5 is applied to the polygon mirror of the polygon mirror unit 6 and reflected by the polygon mirror. Since the polygon mirror needs to rotate at a speed of, for example, 10,000 to 30,000 rotations / minute, an air bearing having excellent durability can be used for the bearing supporting the polygon mirror.
  • the light reflected by the polygon mirror can be projected onto the substrate 3 via the projection optical system 7. Thereby, the constant velocity rotational motion of the polygon mirror can be converted into the constant velocity linear motion of the spot moving on the focal plane of the substrate 3.
  • the f ⁇ lens of the projection optical system 7 a telecentric type capable of irradiating light perpendicular to the focal plane can be used.
  • the optical scanning direction 13 shows a scanning direction converted into a constant velocity linear motion and its trajectory.
  • the stage scanning direction 21 indicates the scanning direction of the stage 2 and its trajectory.
  • the optical scanning direction 13 is orthogonal to the stage scanning direction 21.
  • the foreign matter 8 adhering to the surface of the substrate 3 can be, for example, a partition having a minimum particle size of several + nm or more.
  • the receiver 9 may be arranged to detect backward reflections from the foreign matter 8 or lateral reflections from the foreign matter 8.
  • Glass, ceramics, metal, semiconductors, resins and the like are used for the substrate, and if necessary, a member made of a material different from the substrate may be formed on the surface thereof.
  • the substrate includes a silicon wafer, a compound semiconductor wafer, quartz glass and the like.
  • the control unit 10 can perform, for example, positioning control of the stage 2 (control of the stage drive mechanism 17), on / off control of the light source 5, control of the polygon mirror unit 6, control of the adjustment mechanism 11, and the like.
  • the control unit 10 can also perform digital signal processing after converting the continuous analog electric signal output from the receiver 9 into a digital signal.
  • the digital signal processing may include, for example, a process of obtaining the position of the center of gravity of the light intensity signal of the Gaussian distribution obtained by the scattered light 52 from the foreign matter 8.
  • the center coordinates (0) of the substrate 3 are obtained from the position of the center of gravity, the number of times the light is scanned by the polygon mirror unit 6 corresponding to the position of the stage 2, and the number of data samples taken from the light scanning start position. , 0) may include processing to calculate the coordinates of each foreign object.
  • the number of scans of light corresponds to the position in the Y-axis direction, and the number of data samples from the scan start position of light corresponds to the position in the X-axis direction.
  • the digital signal processing may include a process of obtaining the particle size of the foreign matter 8 from the peak value and width of the obtained intensity distribution. In this way, the control unit 10 can perform a surface inspection based on the output from the receiver 9.
  • the control unit 10 is, for example, a PLD (abbreviation for Programmable Logic Device) such as FPGA (abbreviation for Field Programmable Gate Array), or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) general-purpose computer or a computer-incorporated computer. , Or a combination of all or part of these.
  • the control unit 10 may be provided in the foreign matter inspection device 1, or may be installed in a place different from the foreign matter inspection device 1 and controlled remotely.
  • the foreign matter inspection device 1 may include a measuring unit 12 (alignment scope) for measuring the position of the alignment mark on the substrate 3. Further, the foreign matter inspection device 1 may include a measuring unit for measuring the height of the surface of the substrate 3. The measuring unit for measuring the height of the surface of the substrate 3 may include a non-contact sensor, for example, a reflective laser displacement meter capable of measuring a mirror surface.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a foreign matter inspection method using the foreign matter inspection apparatus of the present embodiment.
  • the operation of the inspection process of the foreign matter inspection device 1 can be controlled by the control unit 10.
  • the foreign matter inspection device 1 starts the sequence control of foreign matter inspection from step S301.
  • the substrate 3 is carried into the foreign matter inspection device 1 by using a substrate transport device (not shown) in step S302, and the substrate 3 is mounted on the stage 2.
  • the substrate 3 may be capable of positioning a desired rotation angle and center position with respect to the stage 2 by a position detecting device or a positioning device (not shown) before being carried into the foreign matter inspection device 1. This positioning can be performed by measuring the outer shape of the substrate 3, a notch (not shown) provided on the outer peripheral portion, an orientation flat, or a positioning mark provided on the substrate 3.
  • the substrate 3 mounted on the stage 2 moves to a position where the irradiation light 51 irradiates the surface of the substrate 3, and is in a measurement standby state.
  • the polygon mirror unit 6 is rotating at a constant velocity, but the light source 5 is in a stopped or standby state, and the irradiation light 51 is not actually irradiated on the substrate 3.
  • step S303 the adjustment mechanism 11 is used to adjust the irradiation light 51 so that it has the first spot diameter d1 as the first irradiation region.
  • the adjustment of the first spot diameter d1 by the driving and adjusting mechanism 11 of the polygon mirror in step S303 may be performed in parallel with the loading of the substrate in step S302.
  • step S304 the first measurement is started using the irradiation light 51 adjusted to the first irradiation region.
  • the scanning drive of the stage 2 is started at the same time as the output of the laser beam of the light source 5 is started.
  • the stage scanning direction 21 is a direction orthogonal to the optical scanning direction 13.
  • the drive speed of the stage 2 is set to a speed that advances a distance equal to or less than the spot diameter (width of the irradiation region) of the irradiation light 51 on the surface of the substrate 3 with respect to the time during which the scanning by the laser beam is cycled.
  • the surface of 3 can be inspected without gaps.
  • the light intensity of the scattered light detected by the light receiver 9 at the time of the first measurement in step S304 is recorded together with the irradiation position of the irradiation light 51 on the substrate 3 calculated from the position of the stage 2.
  • step S305 the adjustment mechanism 11 is used in step S305 to adjust the irradiation region of the irradiation light 51 so that the irradiation region has a second spot diameter d2 different from the first spot diameter d1.
  • the second spot diameter d2 is smaller than the first spot diameter d1
  • the second spot diameter d2 may be larger than the first spot diameter d1.
  • step S306 the second measurement is started using the irradiation light 51 adjusted to the second irradiation region in the same manner as the first measurement in step S304.
  • the first measurement in step S304 and the second measurement in step S306 irradiate the same area on the surface of the substrate 3.
  • the scanning drive of the stage 2 is started at the same time as the output of the laser beam of the light source 5 is started.
  • the light intensity of the scattered light detected by the light receiver 9 at the time of the second measurement in step S306 is recorded together with the irradiation position of the irradiation light 51 on the substrate 3 calculated from the position of the stage 2.
  • step S307 the foreign matter is detected by comparing the light intensity of the scattered light measured at the time of the first measurement of the step S304 with the light intensity of the scattered light measured at the time of the second measurement of the step S306.
  • the control unit 10 of the foreign matter inspection device 1 detects foreign matter by distinguishing whether the scattered light detected by the light receiver 9 is due to the foreign matter 8 or the pattern 14.
  • the irradiation region of the irradiation light 51 irradiated on the surface of the substrate 3 is the spot diameter d1
  • the irradiation light irradiated on the surface of the substrate 3 is the spot diameter d1
  • the irradiation light irradiated on the surface of the substrate 3 has a spot diameter d2.
  • the total amount of light emitted from the irradiation light 51 irradiated on the surface of the substrate 3 is constant regardless of the size of the spot diameter. Therefore, the larger the spot diameter, the wider the irradiation area, and the smaller the illuminance per unit area.
  • d1> d2 in relation to the spot diameter d1 and the spot diameter d2 as in the present embodiment, (illuminance per unit area of the spot diameter d1) ⁇ (illuminance per unit area of the spot diameter d2).
  • 4A and 4B schematically show the state of the substrate 3 at the time of the first measurement in step S304 and the state of the substrate 3 at the time of the second measurement of step S306 in a state where there is no foreign matter 8 on the surface of the substrate 3, respectively. It is a figure shown in. Patterns 14 and marks (not shown) having a line width of several nm to several hundred nm are formed on the surface of the substrate 3, and the scattered light generated at this time depends on the structure such as the pattern 14. It is a thing.
  • the irradiation area is also narrowed, and the number of structures such as the pattern 14 that generates scattered light is reduced.
  • the illuminance per unit area is increasing, the scattered light per unit area is also increasing. Therefore, when the scattered light due to the structure such as the pattern 14 is detected in the state where the foreign matter 8 is not present on the surface of the substrate 3, the light intensity of the detected scattered light is the size of the spot diameter. It is constant regardless.
  • 5A and 5B schematically show the state of the substrate 3 at the time of the first measurement in step S304 and the state of the substrate 3 at the time of the second measurement of step S306 in a state where the foreign matter 8 is attached to the surface of the substrate 3, respectively. It is a figure shown as a target.
  • the size of the foreign matter 8 adhering to the surface of the substrate 3 is several tens of nm to several hundreds nm in diameter, which is sufficiently small compared to the spot diameter of several tens of ⁇ m to several hundreds of ⁇ m.
  • the spot diameter d1 of the irradiation light 51 irradiated on the surface of the substrate 3 is reduced to the spot diameter d2, the illuminance per unit area increases, so that the intensity of the scattered light generated from the foreign matter also increases. Become.
  • step S307 it is detected whether or not foreign matter is attached to the surface of the substrate 3 based on the measurement result of the first measurement in step S304 and the measurement result of the second measurement in step S306.
  • the foreign matter inspection method of the present embodiment changes the light intensity of the scattered light detected by the pattern 14 and the foreign matter 8 when the spot diameter of the irradiation region on the surface of the substrate 3 of the irradiation light 51 is changed and measured. Foreign matter is distinguished by utilizing the difference.
  • the amount of scattered light does not change between different irradiation regions even if the irradiation region on the surface of the substrate 3 is changed.
  • the amount of scattered light increases as the irradiation area becomes smaller when the irradiation area on the surface of the substrate 3 is changed.
  • the substrate 3 on which the foreign matter is detected is carried out from the foreign matter inspection device 1 by a substrate transfer device (not shown) in step S308. Further, the results of the first measurement and the second measurement in the step S307 may be compared and data processing may be performed in parallel with the removal of the substrate in the step S308.
  • FIG. 6 is a diagram showing the foreign matter inspection device 1 of the second embodiment.
  • the foreign matter inspection device 1 irradiates the surface of the substrate 3 with the irradiation light 51, detects the scattered light by the light receiver 9, and detects the presence or absence of the foreign matter 8 based on the detection result. It has the same configuration as the foreign matter inspection device of the first embodiment.
  • a Z drive mechanism 15 is configured on the stage 2 as a mechanism for changing the irradiation region (spot diameter) on the surface of the substrate 3 of the irradiation light 51.
  • the Z drive mechanism 15 drives the stage 2 holding the substrate 3 in the Z direction (direction perpendicular to the surface of the substrate 3) in FIG. 6, and places the surface of the substrate 3 at a position deviated from the best focus position of the irradiation light 51. Can be moved.
  • foreign matter can be detected by changing the size of the irradiation region of the irradiation light 51 on the surface of the substrate 3.
  • the Z drive mechanism 15 can adjust the spot diameter of the irradiation light 51 formed on the surface of the substrate 3 by moving the substrate 3 up and down.
  • the Z drive mechanism 15 functions as an adjustment mechanism for adjusting the irradiation region of the irradiation light 51 on the surface of the substrate 3.
  • the pattern 14 and the foreign matter 8 can be distinguished as described in the first embodiment.
  • the irradiation light 51 is obliquely incident on the surface of the substrate 3, when the substrate 3 is moved in the Z direction by the Z drive mechanism 15, the irradiation position of the irradiation light 51 is on the surface of the substrate 3.
  • This amount of misalignment can be geometrically obtained from the oblique incident angle of the irradiation light 51, the position of the substrate 3 in the Z direction, the amount of movement of the substrate 3 in the Z direction, and the like.
  • the amount of misalignment is taken into consideration.
  • FIG. 7 shows the configuration of the processing device 1000 according to the embodiment of the present invention.
  • the processing device 1000 may include a foreign matter inspection device 1 and a molding device 100.
  • the molding apparatus 100 may be configured to perform a molding process for molding the composition on the substrate 3.
  • the molding apparatus 100 is an imprinting apparatus for molding a composition (imprint material) on a substrate 3 using a mold having a pattern, in other words, a composition having a pattern on the substrate 3 on the substrate 3. It can be configured as an imprinting device to transfer to.
  • the imprinting apparatus can form a pattern composed of the cured composition on the substrate 3 by curing the composition in a state where the composition on the substrate 3 is in contact with the mold.
  • the molding apparatus 100 can be configured as a flattening apparatus for flattening the composition on the substrate 3 by using a mold (blank template) having a flat portion having no uneven pattern.
  • the flattening apparatus cures the composition in a state where the flat portion of the mold is in contact with the composition on the substrate 3, thereby forming a film composed of the cured composition and having a flat upper surface on the substrate 3. Can form.
  • the molding device 100 is in a state where the positioning mechanism 101 for positioning the substrate 3 and the composition on the substrate 3 are in contact with the mold, and the composition is subjected to curing energy (for example, UV light).
  • curing energy for example, UV light
  • a transport chamber 103 can be connected to the molding apparatus 100.
  • An auxiliary device 106 such as a coater / developer may be connected to the transport chamber 103.
  • the auxiliary device 106 is a device for arranging the composition on the substrate 3.
  • the auxiliary device 106 can supply the substrate 3 on which the composition is arranged to the station 104 in the transfer chamber 103.
  • the transport mechanism 105 can transport the substrate 3 supplied to the station 104 to the stage 2 of the foreign matter inspection device 1.
  • the foreign matter inspection device 1 performs a foreign matter detection process for detecting foreign matter existing on the surface of the substrate 3.
  • the substrate determined by the foreign matter inspection device 1 to be free of foreign matter can be conveyed to the substrate positioning mechanism 101 of the molding apparatus 100 by the conveying mechanism 105.
  • the substrate determined by the foreign matter inspection device 1 to be present with foreign matter can be returned to the auxiliary device 106 by the transport mechanism 105 or discharged through a discharge port (not shown).
  • FIG. 7 shows a processing device 1000 in which one molding device 100 is connected to one foreign matter inspection device 1, but a plurality of molding devices may be connected. It may be a so-called cluster type processing device 1000 in which a plurality of molding devices 100 are connected to one transport chamber 103 (foreign matter inspection device 1).
  • the processing result (detection result) of the foreign matter detection process in which the foreign matter is detected by the foreign matter inspection device 1 can be transmitted to the molding device 100 to which the substrate is conveyed.
  • Each molding apparatus 100 can perform the molding process using the information on the position and size of the foreign matter adhering on the substrate by acquiring the processing result (detection result) obtained by the foreign matter inspection device 1. it can.
  • FIG. 8 shows a configuration example of the station 104.
  • the station 104 can function as a measuring unit having a function of measuring an error regarding the position and rotation of the substrate 3 based on the outer shape of the substrate 3.
  • the station 104 may include, for example, a drive mechanism 104a that drives the substrate 3 with respect to rotation about the X-axis, Y-axis, and Z-axis, and a substrate edge detector 104b.
  • the substrate edge detector 104b is for detecting the edge position of the substrate 3, and may include, for example, a line sensor.
  • the orientation (notch position) of the substrate 3 and the outer shape of the substrate 3 can be obtained by detecting the edge position of the substrate 3 with the substrate edge detector 104b while rotating the substrate 3 by the drive mechanism 104a. Further, the center position of the substrate 3 is calculated based on the outer shape of the substrate 3, and the positions (X, Y, Qz) of the substrate 3 are offset so that the transport mechanism 105 can always receive the substrate 3 at the same position.
  • the transfer mechanism 105 can transfer the substrate 3 with high position accuracy.
  • the error regarding the position and rotation of the substrate 3 measured based on the outer shape of the substrate 3 at the station 104 functioning as the measuring unit is used to identify the area to be irradiated with light in the measurement process of the step S304 or the step S306. May be good.
  • the position of the substrate 3 can be accurately determined without depending on the variation in the outer shape and arrangement of the substrate 3.
  • the outer shape of the substrate 3 is measured at the station 104, but a function for rotating the stage 2 and a substrate edge detector for detecting the edge of the substrate 3 rotating together with the stage 2 may be provided. Good.
  • the pattern of the cured product formed by using the molding apparatus is used permanently for at least a part of various articles or temporarily when producing various articles.
  • the article is an electric circuit element, an optical element, a MEMS, a recording element, a sensor, a mold, or the like.
  • the electric circuit element include volatile or non-volatile semiconductor memories such as DRAM, SRAM, flash memory, and MRAM, and semiconductor elements such as LSI, CCD, image sensor, and FPGA.
  • Examples of the optical element include a microlens, a light guide, a waveguide, an antireflection film, a diffraction grating, a polarizing element, a color filter, a light emitting element, a display, and a solar cell.
  • Examples of MEMS include DMDs, microchannels, electromechanical conversion elements, and the like.
  • Examples of the recording element include optical disks such as CDs and DVDs, magnetic disks, magneto-optical disks, and magnetic heads.
  • Examples of the sensor include a magnetic sensor, an optical sensor, a gyro sensor and the like.
  • Examples of the mold include a mold for imprinting.
  • the pattern of the cured product is used as it is as a constituent member of at least a part of the above-mentioned article, or is temporarily used as a resist mask.
  • the resist mask is removed after etching, ion implantation, or the like in the substrate processing process.
  • a substrate 1y made of quartz glass or the like is prepared, and subsequently, an imprint material 3y is applied to the surface of the substrate 1y by an inkjet method or the like. If necessary, a layer of another material such as a metal or a metal compound may be provided on the surface of the substrate 1y. It is assumed that the foreign matter inspection device 1 has inspected the substrate 1y for foreign matter on the substrate in advance, and if the foreign matter is attached, the location is specified. The method for manufacturing an article described here is performed on a region to which no foreign matter is attached as a result of inspection.
  • the imprint mold 4y is opposed to the imprint material 3y on the substrate with the side on which the uneven pattern is formed facing.
  • the substrate 1y to which the imprint material 3y is applied is brought into contact with the mold 4y, and pressure is applied.
  • the imprint material 3y is filled in the gap between the mold 4y and the substrate 1y.
  • Articles include a step of exposing a substrate (wafer, glass substrate, etc.) coated with a photosensitizer using the above-mentioned exposure apparatus, a step of developing the substrate (photosensitizer), and the developed substrate.
  • a substrate wafer, glass substrate, etc.
  • a photosensitizer a photoensitizer
  • the developed substrate a substrate coated with a photosensitizer using the above-mentioned exposure apparatus
  • Photosensitizer photosensitizer
  • Manufactured by processing in a well-known process Other well-known steps include etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging and the like. According to this article manufacturing method, it is possible to manufacture an article of higher quality than before.

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Abstract

本発明の異物検査装置は、パターンが形成された基板の上の異物を検出する異物検査装置であって、基板の表面に光を投光する投光器および前記表面からの散乱光を受光する受光器を含む検出部と、前記投光器によって投光される光の光量を変えずに、前記投光器によって投光される光の基板の表面における領域を第1領域と前記第1領域よりも狭い第2領域に変更する変更機構と、前記第1領域で前記基板の表面に光を投光した場合に前記受光器によって受光した第1光量と、前記第2領域で前記基板の表面に光を投光した場合に前記受光器によって受光した第2光量とに基づいて異物の検出を行う制御部と、を備えることを特徴とする。

Description

異物検査装置、異物検査方法、処理装置および物品製造方法
 本発明は、異物検査装置、異物検査方法、処理装置および物品製造方法に関する。
 半導体デバイスやMEMSなどのように微細構造を有する物品は、投影露光装置およびインプリント装置のような成形装置を利用して製造されうる。このような成形装置において、基板の上に異物が存在すると、製造される物品の不良をもたらしうる。また、インプリント装置では、基板の上のインプリント材と型とを接触させてインプリント材が成形されるので、基板の上に存在する異物は、型を破損させたり、型の寿命を縮めたりする。
 そこで、基板の上の異物を検査する異物検査装置が使用されうる。異物検査装置は、基板上に光を照射し、異物からの散乱光を受光器で受光することで異物を検出する。例えば数十nmのような微細な異物の検出を可能にするために、非常に高感度な受光器、例えば光電子増倍管などが用いられうる。光電子増倍管では、光の入射によって光電陰極で生成された電子が高電圧により加速した後に2次電子を生成する複数段のダイノードに衝突させる。最終段のダイノードを通過するまでに蓄積された電流が、増幅された信号としてアノードに集められる。
 このように、基板の上の異物を検査する異物検査装置は、基板上に斜入射でレーザー光を照射し、異物に照射された散乱光を受光器で受光することで異物の有無を検出する方式が一般的である。散乱光を検出する方式では、基板上のマークやパターンなどの構造による散乱光と異物による散乱光を区別して、異物による散乱光のみを検出することが要求される。これは、マークやパターンなどの構造を異物として誤検出してしまうためである。
 そのため、特許文献1には、基板上で発生した散乱光を、偏光素子を用いてP偏光とS偏光に分離し、各偏光成分を異なる検出器で受光する機構を備え、各偏光成分の強度を比較することで、異物とパターンを区別する異物検査方法が記載されている。特許文献2には、基板構造は周期的であることから、散乱光が検出光学系の瞳面において規則的な分布となることに基づいて、基板構造からの散乱光と区別して異物の散乱光を検出する異物検査装置が記載されている。
特開昭62-261044 特許3218727号
 しかし、特許文献1の異物検査方法では、散乱光をP偏光とS偏光に分岐する偏光素子や複数の検出器を構成する必要があり、コストや配置スペースが増大する恐れがある。また、P偏光とS偏光の強度を比較するため、複数の検出器の同期演算処理を行うために複雑な制御系を構成する必要がある。さらに、特許文献2の異物検査装置は、基板上の構造には非周期的なものも存在するため、それらからの散乱光は異物の散乱光と区別できない恐れがあった。
 そこで、本発明は、複雑な検出器や制御系を構成することなく、基板上のマークやパターンなどの構造による散乱光と異物の散乱光を区別して、異物を検出する異物検査装置を提供することを目的とする。
 本発明の異物検査装置は、パターンが形成された基板の上の異物を検出する異物検査装置であって、基板の表面に光を投光する投光器および前記表面からの散乱光を受光する受光器を含む検出部と、前記投光器によって投光される光の光量を変えずに、前記投光器によって投光される光の基板の表面における領域を第1領域と前記第1領域よりも狭い第2領域に変更する変更機構と、前記第1領域で前記基板の表面に光を投光した場合に前記受光器によって受光した第1光量と、前記第2領域で前記基板の表面に光を投光した場合に前記受光器によって受光した第2光量とに基づいて異物の検出を行う制御部と、を備えることを特徴とする。
 本発明によれば、複雑な検出器や制御系を構成することなく、基板上のマークやパターンなどの構造による散乱光と異物の散乱光を区別して、異物を検出する異物検査装置を提供することができる。
第1実施形態の異物検査装置を例示した側面図である。 第1実施形態の異物検査装置を例示した平面図である。 第1実施形態の異物検査方法を示したフローチャートである。 基板の表面に照射光を照射している状態を模式的に示した図である。 基板の表面に照射光を照射している状態を模式的に示した図である。 基板の表面に照射光を照射している状態を模式的に示した図である。 基板の表面に照射光を照射している状態を模式的に示した図である。 第2実施形態の異物検査装置を例示した側面図である。 本発明の一実施形態の処理装置を示す図である。 ステーションの構成例を示す図である。 物品の製造方法を示す図である。 物品の製造方法を示す図である。 物品の製造方法を示す図である。 物品の製造方法を示す図である。 物品の製造方法を示す図である。 物品の製造方法を示す図である。
 以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
 (第1実施形態)
 図1、図2には、本発明の一実施形態の異物検査装置1の構成が例示的に示されている。図1は側面図、図2は平面図である。以下では、基板3の表面に平行な面をXY平面とするXYZ座標系に従って異物検査装置1の構成を説明する。典型的には、XY平面は水平面であり、Z軸は、鉛直方向である。
 異物検査装置1は、基板3の表面に存在する異物8を検出する異物検出処理を行うように構成される。異物検査装置1は、検出部25と、走査機構22と、制御部10とを備えうる。検出部25は、基板3の表面に光を投光する投光器4と、基板3の表面からの散乱光52を受光する受光器9と、照射領域を調整する調整機構11とを含みうる。走査機構22は、投光器4によって光が投光される基板3の表面における位置(基板3への光の入射位置)を走査する。
 投光器4(照射光学系)は、例えば、光源5と、投光光学系7とを含みうる。光源5は、基板3の表面に投光させる光(照射光51)を発生する。光源5は、例えば、レーザー光源を含みうる。異物検査装置1が、感光材が塗布された基板3の表面を検査する装置として使用される場合、光源5が発生する光の波長として、感光材を感光させない波長が使われうる。例えば、インプリント装置が感光材(インプリント材)を硬化させるために使用する光は、UV光でありうる。よって、異物検査装置1がインプリント装置に組み込まれる場合、又は、インプリント装置のために使用される場合、光源5が発生する光の波長は、400nm以上(硬化さる光とは異なる波長の光)とされうる。光源5は、適用されるプロセス条件(例えば、光源5が発生する光の波長における基板3の表面の反射率)に応じて、発生する光の強度を変更可能であることが望ましい。光源5として、半導体レーザーを用いることで、例えば、100MHz以上の周波数でオンオフ制御が可能になりうる。投光光学系7は、例えば、fθレンズを含みうる。
 また、投光器4には、調整機構11(スポット径調整機構)を含みうる。調整機構11は、調整レンズ11aと、調整レンズ駆動機構11bとを含みうる。調整レンズ駆動機構11bにより調整レンズ11aを駆動することにより、基板3に照射される光量は変えずに、調整レンズ11aを通過する照射光51の基板3の表面における照射領域(スポット径)を変更することができる。調整機構11は、基板の表面における照射領域を第1領域(第1スポット径)と、第1領域よりも狭い第2領域(第2スポット径)とに変更可能な変更機構である。調整機構11は、調整レンズ11aを照射光51の光軸方向に動かすことで任意の照射領域に変更する方式でもよいし、調整レンズ11aを照射光51の光路上に配置したり除外したりするように動かすことで照射領域を変更する方式でもよい。
 本実施形態の調整機構11は、光源5から照射された照射光51がポリゴンミラーユニット6に反射される前に照射領域を変更する実施形態について説明したが、他の場所に配置してもよい。少なくとも光源5からの照射光51が基板3に照射される前に変更することができればよい。
 受光器9は、例えば、基板3の表面や基板3上の異物からの散乱光52を受光する受光素子からなり、光電子増倍管を含みうる。また、受光器9は、散乱光52を受光素子に導くための光学素子を備えていてもよい。
 走査機構22は、例えば、ポリゴンミラーユニット6(走査光学系)と、ステージ駆動機構17(ステージ走査機構)とを含みうる。ポリゴンミラーユニット6は、ポリゴンミラーを有し、該ポリゴンミラーを任意の速度で等速回転させることによって照射光51を走査する。ステージ駆動機構17は、基板3を保持したステージ2(基板保持部)を少なくともY軸方向に駆動(走査)する。ステージ駆動機構17は、更に、ステージ2を他の方向、例えば、X軸方向、および/または、Z軸周りの回転に関して駆動してもよい。走査機構22は、この例では、X軸方向に関する走査をポリゴンミラーユニット6で行い、Y軸方向に関する走査をステージ駆動機構17によって行う。しかしながら、例えば、X軸方向およびY軸方向の双方の走査をポリゴンミラーユニット6を含む光学系によって行ってもよいし、ステージ駆動機構17によって行ってもよい。
 光源5から射出された照射光51は、ポリゴンミラーユニット6のポリゴンミラーに照射され、ポリゴンミラーで反射される。ポリゴンミラーは、例えば、10000~30000回転/分のような速度で回転する必要があるため、ポリゴンミラーを支持する軸受には、耐久性に優れたエアー軸受けが使われうる。ポリゴンミラーで反射された光は、投光光学系7を介して基板3に投光されうる。これにより、ポリゴンミラーの等速回転運動は、基板3の焦点平面上を動くスポットの等速直線運動に変換されうる。また、投光光学系7のfθレンズとしては、焦点平面に対して光を垂直に照射できるテレセントリックタイプが使用されうる。図2において、光走査方向13は、等速直線運動に変換された走査方向とその軌跡を示している。また、図2において、ステージ走査方向21は、ステージ2の走査方向とその軌跡を示している。光走査方向13は、ステージ走査方向21と直交している。
 基板3の表面に付着した異物8は、例えば、最小粒径が数+nm以上であるパーティルでありうる。投光器4によって異物8に対して光が照射されると、異物8から散乱光52が発生する。受光器9は、異物8からの後方反射または異物8からの側方反射を検出するように配置されうる。基板には、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂などが用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。具体的には、基板は、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスなどを含む。
 制御部10は、例えば、ステージ2の位置決め制御(ステージ駆動機構17の制御)、光源5のオンオフ制御、ポリゴンミラーユニット6の制御、調整機構11の制御などを行いうる。制御部10は、また、受光器9から出力された連続的なアナログ電気信号をデジタル信号に変換した後にデジタル信号処理を行いうる。デジタル信号処理は、例えば、異物8からの散乱光52によって得られたガウス分布の光強度信号の重心位置を求める処理を含みうる。また、デジタル信号処理は、該重心位置と、ステージ2の位置に相当するポリゴンミラーユニット6による光の走査回数と、光の走査開始位置からのデータサンプリング数とから、基板3の中心座標(0,0)に対応した各異物の座標を算出する処理を含みうる。光の走査回数は、Y軸方向の位置に対応し、光の走査開始位置からのデータサンプリング数は、X軸方向の位置に対応する。また、デジタル信号処理は、得られた強度分布のピーク値と幅から異物8の粒径を求める処理を含みうる。このようにして、制御部10は、受光器9からの出力に基づき表面検査を行うことができる。
 制御部10は、例えば、FPGA(Field Programmable GateArrayの略。)などのPLD(Programmable Logic Deviceの略。)、又は、ASIC(Application Specific Integrated Circuitの略。)、又は、プログラムが組み込まれた汎用コンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。制御部10は、異物検査装置1内に設けてもよいし、異物検査装置1とは別の場所に設置し遠隔で制御しても良い。
 異物検査装置1は、基板3のアライメントマークの位置を計測する計測部12(アライメントスコープ)を備えうる。また、異物検査装置1は、基板3の表面の高さを計測する計測部を備えうる。基板3の表面の高さを計測する計測部は、非接触型センサ、例えば、鏡面を計測できる反射型レーザー変位計を含みうる。
 以下、図3を参照しながら異物検査装置1の動作を例示的に説明する。図3は、本実施形態の異物検査装置による異物検査方法を示すフローチャートである。異物検査装置1の検査処理の動作は、制御部10によって制御されうる。
 異物検査装置1は工程S301から異物検査のシーケンス制御を開始する。異物検査装置1は、異物検査が開始されると工程S302で不図示の基板搬送装置を用いて異物検査装置1に基板3が搬入され、ステージ2に基板3が搭載される。基板3は異物検査装置1に搬入される前に不図示の位置検出装置や位置決め装置によって、ステージ2に対し所望の回転角度や中心位置を位置決めできるようにしておいてもよい。この位置決めは基板3の外形や外周部に設けられた不図示のノッチやオリエンテーションフラット、或いは基板3に設けられた位置決めマークを計測して行うことができる。その後、ステージ2に搭載された基板3は、照射光51が基板3表面に照射される位置まで移動し、計測待機状態となる。この時、ポリゴンミラーユニット6は等速回転しているが、光源5は停止または待機状態であり、実際には照射光51は基板3に照射されていないことが望ましい。
 次に工程S303にて、調整機構11を用いて照射光51を第1照射領域として第1のスポット径d1となるように調整する。ここで、工程S303のポリゴンミラーの駆動および調整機構11による第1のスポット径d1の調整は、工程S302の基板搬入と平行して行われてもよい。
 次に工程S304にて、第1照射領域に調整された照射光51を用いて第1計測を開始する。工程S304の第1計測では、光源5のレーザー光の出力開始とともにステージ2の走査駆動も開始する。ステージ走査方向21は、光走査方向13に直交した方向である。なお、ステージ2の駆動速度は、レーザー光による走査が1周期する時間に対し、基板3表面上の照射光51のスポット径(照射領域の幅)以下の距離を進む速度にすることで、基板3の表面を隙間なく検査することができる。工程S304の第1計測の時に、受光器9で検出された散乱光は、ステージ2の位置から算出される基板3上の照射光51の照射位置とともに光強度が記録される。
 工程S304の第1計測が終了すると、工程S305にて調整機構11を用いて照射光51の照射領域を第1のスポット径d1とは異なる第2のスポット径d2になるよう調整する。以下の本実施形態では、第1のスポット径d1よりも第2のスポット径d2が小さい場合について説明するが、第1のスポット径d1よりも第2のスポット径d2が大きくてもよい。
 その後、工程S304の第1計測と同様に工程S306にて、第2照射領域に調整された照射光51を用いて第2計測を開始する。工程S304の第1計測と工程S306の第2測定は、基板3の表面上の同じ領域を照射する。工程S306の第2計測では、光源5のレーザー光の出力開始とともにステージ2の走査駆動を開始する。工程S306の第2計測の時に、受光器9で検出された散乱光は、ステージ2の位置から算出される基板3上の照射光51の照射位置とともに光強度が記録される。
 そして、工程S307にて、工程S304の第1計測の時に計測した散乱光の光強度と工程S306の第2計測の時に計測した散乱光の光強度とを比較することで、異物検出を行う。散乱光の光強度の比較は、工程S304と工程S306で計測された散乱光のうち、基板3の表面上の同じ場所からの散乱光の光量を比較する。工程S307では、異物検査装置1の制御部10で、受光器9で検出された散乱光が異物8によるものかパターン14によるものかを区別することで異物検出を行う。
 工程S307の異物検出で行われる異物を区別する方法について詳細に説明する。工程S304の第1計測では、基板3の表面上に照射される照射光51の照射領域は、スポット径d1であり、工程S306の第2計測では、基板3の表面上に照射される照射光51の照射領域は、スポット径d2である。この時、基板3の表面上に照射される照射光51の合計の光量はスポット径のサイズにかかわらず一定である。そのため、スポット径が大きいほど、照射面積が広くなるため、単位面積当たりの照度は小さくなる。本実施形態のようにスポット径d1とスポット径d2の関係でd1>d2であるとすると、(スポット径d1の単位面積当たりの照度)<(スポット径d2の単位面積当たりの照度)となる。
 ここで、図4を参照して基板3の表面上に異物8が無い状態で照射光51が照射された場合のスポット径の違いによる散乱光の光強度の違いについて説明する。図4Aおよび図4Bはそれぞれ基板3の表面上に異物8が無い状態における、工程S304の第1計測の時の基板3の状態と工程S306の第2計測の時の基板3の状態を模式的に示した図である。基板3の表面上には数nmから数百nmの線幅をもったパターン14やマーク(不図示)などが形成されており、この時発生する散乱光は、このパターン14などの構造物によるものである。基板3の表面上に照射される照射光51のスポット径d1をスポット径d2に小さくしたとき、照射面積も狭くなる分、散乱光を発生させるパターン14などの構造物も減る。一方で、単位面積当たりの照度は増加しているため、単位面積当たりの散乱光も増加することになる。したがって、基板3の表面上に異物8が無い状態であるところの、パターン14などの構造物による散乱光を検出している場合は、検出される散乱光の光強度はスポット径の大きさにかかわらず一定である。
 次に、図5を参照して基板3の表面上に異物8が付着している状態で照射光51が照射された場合のスポット径の違いによる散乱光の光強度の違いについて説明する。図5Aおよび図5Bはそれぞれ基板3の表面上に異物8が付着した状態における、工程S304の第1計測の時の基板3の状態と工程S306の第2計測の時の基板3の状態を模式的に示した図である。基板3の表面上に付着する異物8のサイズは直径で数十nmから数百nmであり、スポット径が数十μmから数百μmであるのに対して十分に小さい。基板3の表面上に照射される照射光51のスポット径d1をスポット径d2に小さくしたとき、単位面積当たりの照度は増加しているため、異物から発生する散乱光の強度も増加することになる。
 このように、工程S307では、工程S304における第1計測の計測結果と、工程S306における第2計測の計測結果に基づき、基板3の表面上に異物が付着しているか否かを検出する。本実施形態の異物検査方法は、照射光51の基板3の表面上における照射領域のスポット径を変えて計測した時に、パターン14と異物8とで、検出される散乱光の光強度の変化に差があることを利用して、異物の区別を行う。本実施形態の異物検査方法は、異物が無い場合は基板3の表面上における照射領域を変えても互いに異なる照射領域間で散乱光の光量に変化はない。一方で、異物が有る場合は基板3の表面上における照射領域を変えると照射領域が小さいほど散乱光の光量が増加する。
 異物検出が行われた基板3は、工程S308で不図示の基板搬送装置によって異物検査装置1から搬出される。また、工程S308の基板搬出と平行して工程S307の第1計測と第2計測の結果の比較や、データ処理を行ってもよい。
 このように、基板3の表面上に照射される照射光51の照射領域の大きさを変えて照射光を照射したときの散乱光を検出した検出結果を用いることで、基板3の表面に付着した異物を検出することができる。
 (第2実施形態)
 図6を参照して第2実施形態の異物検査装置1について説明する。図6は第2実施形態の異物検査装置1を示した図である。異物検査装置1は、照射光51を基板3の表面上の照射し、受光器9で散乱光を検出し、その検出結果に基づいて異物8の有無を検出するための基本的な構成は、第1実施形態の異物検査装置と同様の構成である。
 本実施形態の異物検査装置1では、照射光51の基板3の表面上における照射領域(スポット径)を変更するための機構として、ステージ2にZ駆動機構15を構成している。Z駆動機構15は、基板3を保持したステージ2を図6のZ方向(基板3の表面に垂直な方向)に駆動させ、照射光51のベストフォーカス位置から外れた位置に基板3の表面を移動させることができる。これにより、基板3の表面上における照射光51の照射領域の大きさを変えて異物を検出することができる。
 Z駆動機構15が、基板3を上下に移動させることにより、基板3の表面上で形成される照射光51のスポット径を調整することができる。Z駆動機構15は、基板3の表面上における照射光51の照射領域を調整する調整機構として機能する。照射光51の異なるスポット径で散乱光52を検出することにより、第1実施形態で説明したように、パターン14と異物8とを区別することができる。基板3の表面がベストフォーカス位置にあった時と比較して、基板3の表面がベストフォーカス位置からずれた位置にあると、基板3の表面上における照射光51の照射領域は大きくなる。
 また、照射光51は基板3の表面に対し、斜入射で照射されることから、Z駆動機構15により基板3がZ方向に移動した場合、照射光51の照射位置が基板3の表面上で位置ずれを起こす。この位置ずれ量は、照射光51の斜入射角度や、基板3のZ方向の位置、基板3がZ方向に移動した移動量などから幾何学的に求めることが可能であり、異物の検出時に散乱光が検出された位置を記録する際には、位置ずれ量を考慮して行われる。
 (成形装置と異物検査装置)
 図7には、本発明の一実施形態の処理装置1000の構成が示されている。処理装置1000は、異物検査装置1と、成形装置100とを備えうる。成形装置100は、基板3の上の組成物を成形する成形処理を行うように構成されうる。一例において、成形装置100は、パターンを有する型を用いて、基板3の上の組成物(インプリント材)を成形するインプリント装置、換言すると、型が有するパターンを基板3の上の組成物に転写するインプリント装置として構成されうる。インプリント装置は、基板3の上の組成物と型とを接触させた状態で該組成物を硬化させることによって、硬化した組成物からなるパターンを基板3の上に形成しうる。他の例において、成形装置100は、凹凸パターンがない平面部を有する型(ブランクテンプレート)を用いて、基板3の上に組成物を平坦化する平坦化装置として構成されうる。平坦化装置は、基板3の上の組成物に型の平坦部を接触させた状態で該組成物を硬化させることによって、硬化した組成物からなり平坦な上面を有する膜を基板3の上に形成しうる。
 処理装置1000は、成形装置100は、基板3を位置決めする位置決め機構101と、基板3の上の組成物と型とを接触させた状態で該組成物に硬化用のエネルギー(例えば、UV光)を照射することによって該組成物を硬化させる成形部102とを含みうる。
 成形装置100には、搬送室103が連結されうる。搬送室103には、コータ/デベロッパのような補助装置106が連結されうる。補助装置106は、基板3の上に組成物を配置する装置である。補助装置106は、組成物が配置された基板3を搬送室103内のステーション104に供給しうる。搬送機構105は、ステーション104に供給された基板3を異物検査装置1のステージ2に搬送しうる。異物検査装置1は、基板3の表面に存在する異物を検出する異物検出処理を行う。異物検査装置1によって異物が存在しないと判断された基板は、搬送機構105によって、成形装置100の基板位置決め機構101に搬送されうる。一方、異物検査装置1によって異物が存在すると判断された基板は、搬送機構105によって、補助装置106に戻されるか、不図示の排出ポートを通して排出されうる。
 図7には、一つの異物検査装置1に対して成形装置100が一つ連結された処理装置1000を示しているが、複数の成形装置が連結されていてもよい。一つの搬送室103(異物検査装置1)に対して複数の成形装置100が連結されている、いわゆるクラスター型の処理装置1000であってもよい。この場合、異物検査装置1で異物を検出した異物検出処理の処理結果(検出結果)を基板が搬送される成形装置100に伝えうる。それぞれの成形装置100は、異物検査装置1で得られた処理結果(検出結果)を取得することによって、基板の上に付着した異物の位置や大きさの情報を用いて成形処理を行うことができる。
 (ステーションの構成)
 図8には、ステーション104の構成例が示されている。ステーション104は、基板3の外形に基づいて基板3の位置および回転に関する誤差を計測する機能を有する計測部として機能しうる。ステーション104は、例えば、基板3をX軸、Y軸、および、Z軸周りの回転に関して駆動する駆動機構104aと、基板エッジ検出器104bとを含みうる。基板エッジ検出器104bは、基板3のエッジ位置を検出するためのものであり、例えば、ラインセンサを含みうる。駆動機構104aによって基板3を回転させながら、基板エッジ検出器104bによって基板3のエッジ位置を検出することによって基板3のオリエンテーション(ノッチ位置)および基板3の外形を求めることができる。また、基板3の外形に基づいて基板3の中心位置を算出し、搬送機構105が基板3を常に同じ位置で受け取りできるように基板3の位置(X,Y,Qz)をオフセットさせることで、搬送機構105によって基板3を高い位置精度で搬送することができる。
 計測部として機能するステーション104で基板3の外形に基づいて計測された基板3の位置および回転に関する誤差は、工程S304や工程S306の計測工程において光を照射する領域を特定するために使用されてもよい。これにより、基板3の外形や配置のばらつきに依存することなく、基板3の位置が正確に決定することができる。この例では、基板3の外形の計測がステーション104で行われるが、ステージ2を回転させる機能を設けるとともに、ステージ2とともに回転している基板3のエッジを検出する基板エッジ検出器を設けてもよい。
 (物品の製造について)
 成形装置(インプリント装置)を用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、MEMS、記録素子、センサ、或いは、型等である。電気回路素子としては、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、MRAMのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、LSI、CCD、イメージセンサ、FPGAのような半導体素子等が挙げられる。光学素子としては、マイクロレンズ、導光体、導波路、反射防止膜、回折格子、偏光素子、カラーフィルタ、発光素子、ディスプレイ、太陽電池等が挙げられる。MEMSとしては、DMD、マイクロ流路、電気機械変換素子等が挙げられる。記録素子としては、CD、DVDのような光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、磁気ヘッド等が挙げられる。センサとしては、磁気センサ、光センサ、ジャイロセンサ等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。
 硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。
 次に、物品の製造方法について説明する。図9Aに示すように、石英ガラス等の基板1yを用意し、続いて、インクジェット法等により、基板1yの表面にインプリント材3yを付与する。必要に応じて、基板1yの表面に金属や金属化合物等の別の材料の層を設けても良い。基板1yは、事前に異物検査装置1で基板上の異物の検査が行われており、異物が付着している場合には場所が特定されているものとする。ここで説明する物品の製造方法は、検査の結果、異物が付着していない領域に対して行われる。
 図9Bに示すように、インプリント用の型4yを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材3yに向け、対向させる。図9Cに示すように、インプリント材3yが付与された基板1yと型4yとを接触させ、圧力を加える。インプリント材3yは型4yと基板1yとの隙間に充填される。この状態で光を型4yを透して照射すると、インプリント材3は硬化する。
 図9Dに示すように、インプリント材3yを硬化させた後、型4yと基板1yを引き離すと、基板1y上にインプリント材3yの硬化物のパターンが形成される。こうして硬化物のパターンを構成部材として有する物品が得られる。なお、図9Dの状態で硬化物のパターンをマスクとして、基板1yをエッチング加工すれば、型4yに対して凹部と凸部が反転した物品、例えば、インプリント用の型を得ることもできる。
 次に、異物検査装置1によって検査された基板を露光装置によって露光する工程を経て物品(半導体IC素子、液晶表示素子、MEMS等)を製造する製造方法を説明する。物品は、前述の露光装置を使用して、感光剤が塗布された基板(ウェハ、ガラス基板等)を露光する工程と、その基板(感光剤)を現像する工程と、現像された基板を他の周知の工程で処理することにより製造される。他の周知の工程には、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等が含まれる。本物品製造方法によれば、従来よりも高品位の物品を製造することができる。
 以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
 本願は、2019年12月5日提出の日本国特許出願特願2019-220760を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。

Claims (13)

  1.  パターンが形成された基板の上の異物を検出する異物検査装置であって、
     前記基板の表面に光を投光する投光器および前記表面からの散乱光を受光する受光器を含む検出部と、
     前記投光器によって投光される光の光量を変えずに、前記投光器によって投光される光の前記基板の表面における領域を第1領域と前記第1領域よりも狭い第2領域に変更する変更機構と、
     前記第1領域で前記基板の表面に光を投光した場合に前記受光器によって受光した第1光量と、前記第2領域で前記基板の表面に光を投光した場合に前記受光器によって受光した第2光量とに基づいて異物の検出を行う制御部と、を備えることを特徴とする異物検査装置。
  2.  前記投光器によって光が投光される前記基板の表面の位置を走査する走査機構を備えることを特徴とする請求項1に記載の異物検査装置。
  3.  前記制御部は、前記基板の表面に光が投光されるように前記走査機構による走査に応じて前記投光器による投光を制御することを特徴とする請求項2に記載の異物検査装置。
  4.  前記投光器は光源を含み、
     前記変更機構は前記光源から照射された照射光の光路に配置され、照射領域の大きさを調整する調整レンズを含むことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の異物検査装置。
  5.  前記変更機構は前記調整レンズを前記照射光の光軸に沿った方向に駆動する駆動機構を含むことを特徴とする請求項4に記載の異物検査装置。
  6.  前記変更機構は前記基板の高さを変えることによって前記投光器によって投光される光の前記基板の表面における領域を変更することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の異物検査装置。
  7.  前記制御部は、前記基板の表面の同じ場所からの前記第1光量と前記第2光量とを比較することによって、異物を検出することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の異物検査装置。
  8.  前記制御部は、前記第1光量と前記第2光量を比較し、前記第2光量が前記第1光量よりも大きい場合に前記基板の上の異物が存在すると判断することを特徴とする請求項7に記載の異物検査装置。
  9.  基板を処理する処理装置であって、
     前記基板の上の異物を検出するように構成された請求項1乃至8の何れか1項に記載の異物検査装置と、
     前記異物検査装置の異物検出の結果を用いて前記基板の上の組成物を成形する成形処理を行う成形装置と、
     を備えることを特徴とする処理装置。
  10.  前記異物検査装置に対して複数の前記成形装置を備えることを特徴とする請求項9に記載の処理装置。
  11.  前記異物検査装置で異物検出が行われた前記基板の上の異物の位置に応じて、前記成形装置で前記基板の上の組成物を成形することを特徴とする請求項9または10に記載の処理装置。
  12.  請求項9乃至11の何れか1項に記載の処理装置によって前記基板の上の異物検出を行い、前記基板の上の前記組成物を成形する成形工程と、
     前記成形工程を経た前記基板を加工する加工工程と、
     を含むことを特徴とする物品製造方法。
  13.  パターンが形成された基板の上の異物を検出する異物検査方法であって、
     前記基板の表面に第1領域で光を投光し、前記表面からの散乱光である第1光量を受光する工程と、
     前記基板の表面に前記第1領域で光を投光する場合と光量を変えずに、第1領域よりも狭い第2領域で光を投光し、前記表面からの散乱光である第2光量を受光する工程と、
     前記第1光量と、前記第2光量とに基づいて異物を検出する工程と、を含むことを特徴とする異物検査方法。
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