JPH01201143A - 異物検出方法及び装置 - Google Patents
異物検出方法及び装置Info
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- JPH01201143A JPH01201143A JP63023672A JP2367288A JPH01201143A JP H01201143 A JPH01201143 A JP H01201143A JP 63023672 A JP63023672 A JP 63023672A JP 2367288 A JP2367288 A JP 2367288A JP H01201143 A JPH01201143 A JP H01201143A
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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。
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、牛得体などの露光に使用するマスク上の異物
検査に係り、時にＸ線露光用マスク上の極微小異物の検
出に好適な異物検出方法及び装置に関する。
検査に係り、時にＸ線露光用マスク上の極微小異物の検
出に好適な異物検出方法及び装置に関する。
第１の促米技何として噴分球金用いて微小異物恢査？行
なう装置が知られている。これは波長４８８ｎｍ又は７
８０ｎｍのレーザを用いてつ１ハ上をスポットで走食し
、異物から発生し友散乱光全積分琢で検出している。
なう装置が知られている。これは波長４８８ｎｍ又は７
８０ｎｍのレーザを用いてつ１ハ上をスポットで走食し
、異物から発生し友散乱光全積分琢で検出している。
ま′！′Ｃ第２の従来技術として特開昭５９−１８６３
２４号公報が知られている。
２４号公報が知られている。
この従来技術ではマスク上の回路パターンの影響を受け
ずに異物だけ′ｆｒ：瑛査する九めに、レーザを斜めか
ら照射する方法を用いている。
ずに異物だけ′ｆｒ：瑛査する九めに、レーザを斜めか
ら照射する方法を用いている。
上記第１の従来技術では、照明光の波長を短かくしウェ
ハ上全走査するスポット径を小さくすることにより０．
１〜０．２μｍの微小異物の検出が可能であるが、ウェ
ハ表面に凹凸の回路パターンがある場合には対象にして
おらないものである。
ハ上全走査するスポット径を小さくすることにより０．
１〜０．２μｍの微小異物の検出が可能であるが、ウェ
ハ表面に凹凸の回路パターンがある場合には対象にして
おらないものである。
ま之、第２の従来技術を用いても検出可能な最小異物は
２μｍであり、これ以下の異物は検出不可能である。さ
らに、表面の凹凸に対する考慮もなされていない。
２μｍであり、これ以下の異物は検出不可能である。さ
らに、表面の凹凸に対する考慮もなされていない。
本発明の目的は上記課題ｙｋ鱗決すべく、表面の異物付
層防止映又は回路パターンの保護膜に凹凸が生じても極
微小異物の検出を可能とする異物検出方法及び装置全提
供することにある。
層防止映又は回路パターンの保護膜に凹凸が生じても極
微小異物の検出を可能とする異物検出方法及び装置全提
供することにある。
また本発明の目的はＸ腺マスクのように回路パターン上
に保護膜を形成したその凹凸を有する保ｔ！ＩＩ護表面
上に存在する異物を検出できるようにしたＸ機マスクの
異物検出方法及びそのｖｃ直を提供することにある。
に保護膜を形成したその凹凸を有する保ｔ！ＩＩ護表面
上に存在する異物を検出できるようにしたＸ機マスクの
異物検出方法及びそのｖｃ直を提供することにある。
本発明は、回路パターン上に保護膜を有する試料に対し
、％定波長の光を照射し、保護膜上からの回折光により
保護膜上の異物を検出することにある。
、％定波長の光を照射し、保護膜上からの回折光により
保護膜上の異物を検出することにある。
また本発明は、保護膜表面に凹凸がない場合には積分球
のみの検出系により異物を検出することにある。
のみの検出系により異物を検出することにある。
また本発明は保ａ膜表面に凹凸がある場合には積分球内
に表面うねりで発生する該検出を引き起こす低次回折光
と異物からの散乱ｊＹＳを分離する遮光板を挿入し友槓
分球検出系により異物を検出することにある。
に表面うねりで発生する該検出を引き起こす低次回折光
と異物からの散乱ｊＹＳを分離する遮光板を挿入し友槓
分球検出系により異物を検出することにある。
照射した特定の饋域の波長の元は、Ｎ機保禮膜により吸
収又は反射され、回路パターンには到達しない。促って
、回路パターンによる散乱光は検出されない。
収又は反射され、回路パターンには到達しない。促って
、回路パターンによる散乱光は検出されない。
一方、有機保護膜上に異物があると照射光は異物により
強く散乱されるため、保護膜表面からの散乱光を常時検
出すれは異物検出が可能となる。
強く散乱されるため、保護膜表面からの散乱光を常時検
出すれは異物検出が可能となる。
ここで、有機保護膜表面に凹凸がある場合には異物散乱
光と共に凹凸での正反射光及び回折光が検出される。こ
のため異物と凹凸の弁別ができず議検を引き起こす。そ
こで、ブリュースター角度内で検出するか、ま九は誤検
出を引き起こ丁凹凸からの正反射光及び低次回折光を遮
光する遮光板を挿入した積分球で検出すれば、異物散乱
光のみを検出することが可能となる。
光と共に凹凸での正反射光及び回折光が検出される。こ
のため異物と凹凸の弁別ができず議検を引き起こす。そ
こで、ブリュースター角度内で検出するか、ま九は誤検
出を引き起こ丁凹凸からの正反射光及び低次回折光を遮
光する遮光板を挿入した積分球で検出すれば、異物散乱
光のみを検出することが可能となる。
以下、本発明の夷翔例を読切する。第１図に有慎保表膜
を塗布し次Ｘ線マスク１と照明、及び積分球検出糸の構
成を示している。Ｘ巌マスク１は四回に示す如＜ 、Ｓ
−等の材實で枠状に形成された支持材１０１ 、 ｇ化
ボロン（ＢＮ）、窒化シリコン（Ｓ’ｓ Ｎ４ ）等よ
りなる基材１０２、Ａｕの回路パターン１０３、及び有
慎保膿膜（例えばポリイミド暎：ポリイミド・イン・イ
ンドロキイナゾリンドオネＰｏｌｙｉｍｉｄｅ １ｓｏ
−ｉｎｄｒｏｑｕｉｎａｚｏｌｉｎｅｄｉｏｎｅ））１
０４で構成されている。
を塗布し次Ｘ線マスク１と照明、及び積分球検出糸の構
成を示している。Ｘ巌マスク１は四回に示す如＜ 、Ｓ
−等の材實で枠状に形成された支持材１０１ 、 ｇ化
ボロン（ＢＮ）、窒化シリコン（Ｓ’ｓ Ｎ４ ）等よ
りなる基材１０２、Ａｕの回路パターン１０３、及び有
慎保膿膜（例えばポリイミド暎：ポリイミド・イン・イ
ンドロキイナゾリンドオネＰｏｌｙｉｍｉｄｅ １ｓｏ
−ｉｎｄｒｏｑｕｉｎａｚｏｌｉｎｅｄｉｏｎｅ））１
０４で構成されている。
ここで支持材１０１１Ｑｌｌは、基材１０２の厚さが十
分に厚い定め、基材の表面凹凸はない。従って、基材側
は異物から散乱する元 ５αを積分球３０１Ｚのみの検
出系２で集光させて元１ｃ変俣素子５０２αで受光し、
検出信号３０３αを出力し、異物検出を行う。
分に厚い定め、基材の表面凹凸はない。従って、基材側
は異物から散乱する元 ５αを積分球３０１Ｚのみの検
出系２で集光させて元１ｃ変俣素子５０２αで受光し、
検出信号３０３αを出力し、異物検出を行う。
部ち、１０４は回路パターン１０３上に塗布されている
有機膜、１２はマスク１が保持するホルダ部１１を収は
九ステージ、２０３α、 ２０５ｂはレーザ光振器１４
からの成長３８０ｎｍ以下の異物５ａの検査用の検査光
、１５α、 １５ｂはビームエキスパンダ、１６Ｑ、１
６ｂは集光レンズ、１７α、１７ｂはモータ２０α、
２０Ｍこよって他動されるカルバミラー、２．３は散乱
光検出系、２０は集光点、１３はステージ１２の移動方
ｌ１１１．２１は元の走査方向、２０５４．２０５ｂＵ
異！ｖＩ５からの敢札死を示している。１９は３８０ｎ
ｍ以下のレーザ元１８ヲ分岐するハーフミラ−である。
有機膜、１２はマスク１が保持するホルダ部１１を収は
九ステージ、２０３α、 ２０５ｂはレーザ光振器１４
からの成長３８０ｎｍ以下の異物５ａの検査用の検査光
、１５α、 １５ｂはビームエキスパンダ、１６Ｑ、１
６ｂは集光レンズ、１７α、１７ｂはモータ２０α、
２０Ｍこよって他動されるカルバミラー、２．３は散乱
光検出系、２０は集光点、１３はステージ１２の移動方
ｌ１１１．２１は元の走査方向、２０５４．２０５ｂＵ
異！ｖＩ５からの敢札死を示している。１９は３８０ｎ
ｍ以下のレーザ元１８ヲ分岐するハーフミラ−である。
有機保護膜１０４には、ポリイミド膜を用いた。
ポリイミド膜の分光透過率は、慣帽及び縦軸をそれぞれ
成長（ｎｍ）及び透過率で示した第３図から明らかな妬
く、３８０ ｎｍ以下の元では透過率が憔めて小さくな
る性′Ｘを有している。一方、Ｘ線のように更に短かい
波長（１〜２０ｎｍ）のものに対しては、ポリイミド膜
の透過率は１００％に近い値を有している。
成長（ｎｍ）及び透過率で示した第３図から明らかな妬
く、３８０ ｎｍ以下の元では透過率が憔めて小さくな
る性′Ｘを有している。一方、Ｘ線のように更に短かい
波長（１〜２０ｎｍ）のものに対しては、ポリイミド膜
の透過率は１００％に近い値を有している。
従って、Ｘｉマスクの上に第２図に示す如く、有−模膜
１０４としてポリイミド膜を塗布しておけば、９中の異
物５は、このポリイミド膜の上に付着する。そして、異
物検査に当っては、波長３８０ｎｍ以下の元２０３ｂ
ｉ上方から照射すると、ポリイミド膜に当り九九はポリ
イミド臭に吸収されて散乱光を生じないが、ポリイミド
膜上の異物５に当つｔ元は散乱光２０５ｂを生ずるので
、散乱光２０５ｂ’ｉ散乱元検出系５で検出するだけで
異物の横田が可能となる。
１０４としてポリイミド膜を塗布しておけば、９中の異
物５は、このポリイミド膜の上に付着する。そして、異
物検査に当っては、波長３８０ｎｍ以下の元２０３ｂ
ｉ上方から照射すると、ポリイミド膜に当り九九はポリ
イミド臭に吸収されて散乱光を生じないが、ポリイミド
膜上の異物５に当つｔ元は散乱光２０５ｂを生ずるので
、散乱光２０５ｂ’ｉ散乱元検出系５で検出するだけで
異物の横田が可能となる。
このような有ｍＦＪ！％１０４を塗布したマスク１は４
４図に示す如く、−軸方向に動くステージ１２上にセッ
トし、移動方向１３の矢印の方向に動かす。−方し−ザ
発蚕器１４からの、波長３８０ｎｍ以下のレーザ光１８
ヲビームエキスバンダ１５α、１５ｂ’ｔ’ビーム径を
広げ、更に果元レンズ１６α、１６ｂでレーザスポット
として集光させる。そして、カルバミラー１７α、１７
ｂによって、レーザスポットを走査方向２１方向に掘ら
せる。これによりレーザスポットはマスク１の基板側及
び有機保＠膜側の回路パターン領域上全面全走査するの
で、散乱光２０５ｄ、２０５ｂを散乱光検出系２．６で
集光させて光電変換素子３０２α、 ３０２ｂで検出す
ることにより、微小な異物５が検出できる。
４図に示す如く、−軸方向に動くステージ１２上にセッ
トし、移動方向１３の矢印の方向に動かす。−方し−ザ
発蚕器１４からの、波長３８０ｎｍ以下のレーザ光１８
ヲビームエキスバンダ１５α、１５ｂ’ｔ’ビーム径を
広げ、更に果元レンズ１６α、１６ｂでレーザスポット
として集光させる。そして、カルバミラー１７α、１７
ｂによって、レーザスポットを走査方向２１方向に掘ら
せる。これによりレーザスポットはマスク１の基板側及
び有機保＠膜側の回路パターン領域上全面全走査するの
で、散乱光２０５ｄ、２０５ｂを散乱光検出系２．６で
集光させて光電変換素子３０２α、 ３０２ｂで検出す
ることにより、微小な異物５が検出できる。
次に、Ｘ線露光用マスクの有機保護膜１０４としての膜
厚について説明する。すなわち、有機保護膜なしの場合
とありの場合のマスクの回路パターン１０３から反射散
乱する光をそれぞれＩ、 、 Ｉ、とし入射光をＩ。と
すると、この発明では、有機保護膜の膜厚を有機保＠換
がない場合のパターン散乱光一方有機保護膜の使用波長
５２５ｎｍにおける透過率Ｔと有機保護膜の厚さ〜、と
の間にはＴ＝１ ｇ ３．０’の関係があるので、回路
パターン１０３の散の有機保護膜が必要となるが、入射
光は有機保護膜の中を往復するので、有機保護膜の必要
な厚さは０．５μｍでよいことになる。従って、散乱光
ｉ １０−”以下にする之めには有機保護膜の最小膜厚
がμｓμｍ以上の厚さを必要とすることになる。しかし
、回路パターン１０３ヲ保護する上でこの膜厚は必要で
ろるＯ 第５図はＸ線露光用マスクの説明図で、このＸ線蕗元用
マスクでは、マスク１は、例えば、窒化ボロン（ＢＮ）
、ｆｆｌ化シリコン（Ｓルｓ Ｎ４ ） ％ ヨ’）な
る基板１０２と、例えは、シリコン（ＳＱ）よりなる枠
部１０１ｂよりなり、この基板１０２上に約３μｍの厚
さの板層させたＸ線き通す有機保護膜１０４α上に、例
えは、約１μの厚さ全頁する金（Ａｕ）よりなる回路パ
ターン１０３が形成され、その回路パターン１０６の上
にさらにＸ巌金通す有機保護膜１０４ｂを約５μｍ程度
被層させである。
厚について説明する。すなわち、有機保護膜なしの場合
とありの場合のマスクの回路パターン１０３から反射散
乱する光をそれぞれＩ、 、 Ｉ、とし入射光をＩ。と
すると、この発明では、有機保護膜の膜厚を有機保＠換
がない場合のパターン散乱光一方有機保護膜の使用波長
５２５ｎｍにおける透過率Ｔと有機保護膜の厚さ〜、と
の間にはＴ＝１ ｇ ３．０’の関係があるので、回路
パターン１０３の散の有機保護膜が必要となるが、入射
光は有機保護膜の中を往復するので、有機保護膜の必要
な厚さは０．５μｍでよいことになる。従って、散乱光
ｉ １０−”以下にする之めには有機保護膜の最小膜厚
がμｓμｍ以上の厚さを必要とすることになる。しかし
、回路パターン１０３ヲ保護する上でこの膜厚は必要で
ろるＯ 第５図はＸ線露光用マスクの説明図で、このＸ線蕗元用
マスクでは、マスク１は、例えば、窒化ボロン（ＢＮ）
、ｆｆｌ化シリコン（Ｓルｓ Ｎ４ ） ％ ヨ’）な
る基板１０２と、例えは、シリコン（ＳＱ）よりなる枠
部１０１ｂよりなり、この基板１０２上に約３μｍの厚
さの板層させたＸ線き通す有機保護膜１０４α上に、例
えは、約１μの厚さ全頁する金（Ａｕ）よりなる回路パ
ターン１０３が形成され、その回路パターン１０６の上
にさらにＸ巌金通す有機保護膜１０４ｂを約５μｍ程度
被層させである。
このように構成されているＸｄＪＩ元用マスクは、基板
１０２側とその反対側の両方から３１３０ｎｍ以下の検
査光２０３α、２０３ｂ’ｊｉ照射して、前述の実施例
と同様にマスク１上異物５の検査が行なわれる。
１０２側とその反対側の両方から３１３０ｎｍ以下の検
査光２０３α、２０３ｂ’ｊｉ照射して、前述の実施例
と同様にマスク１上異物５の検査が行なわれる。
以上の実施例では、光を吸収する有機保護膜を塗布した
ＸＭ露露光マスクを用いた例を説明し九が、ｌ１ｌＪ＠
に作用するものであれば、Ｘｉ露光用マスクに限定され
るものではない。このように回路パターンを有し、その
上に有機保護膜を有する牛導体素子等においても同様な
作用になることは明らかである。
ＸＭ露露光マスクを用いた例を説明し九が、ｌ１ｌＪ＠
に作用するものであれば、Ｘｉ露光用マスクに限定され
るものではない。このように回路パターンを有し、その
上に有機保護膜を有する牛導体素子等においても同様な
作用になることは明らかである。
以上の如く、回路パターンの影響を受けずに、これまで
不可能であった０、１５Ａｍ以下の微小異物の検出がで
き、例えはＸ巌蕗元用マスクの場合、異物が検出され友
ならば、洗浄等によって異物をとり除くことがｏＴ馳と
なり、その結果異物が付層されない状態で蕗元すること
ができ、ＬＳＩの歩留りに大きく寄与することができる
。
不可能であった０、１５Ａｍ以下の微小異物の検出がで
き、例えはＸ巌蕗元用マスクの場合、異物が検出され友
ならば、洗浄等によって異物をとり除くことがｏＴ馳と
なり、その結果異物が付層されない状態で蕗元すること
ができ、ＬＳＩの歩留りに大きく寄与することができる
。
ところで回路パターン面側は有機保護膜１０４が４いた
め、回路パターン１０３０段差により有機保護膜表面に
凹凸が生じる。第６図に示す如く異物５ｂからの異物散
乱光２０５ｂ 、表面凹凸正反射光凹６及び回折ｊｔ、
２０７全てが積分球３０１ｂに混入し、検出器３０２ｂ
に到達するため凹凸と異物の区別が不可能である。
め、回路パターン１０３０段差により有機保護膜表面に
凹凸が生じる。第６図に示す如く異物５ｂからの異物散
乱光２０５ｂ 、表面凹凸正反射光凹６及び回折ｊｔ、
２０７全てが積分球３０１ｂに混入し、検出器３０２ｂ
に到達するため凹凸と異物の区別が不可能である。
次にプリエースタ角Ｆ４＠明検出法について説明する。
第７図に有機保護膜１０４を形成したＸ線マスク１と照
明、検出方法のＭＪｉｌ示している。Ｘ線マスク１は同
図に示す如く、支持材１０１、基材１０２、回路パター
ン１０５、及び有機保禮１１１１０４、で構成されてい
る。
明、検出方法のＭＪｉｌ示している。Ｘ線マスク１は同
図に示す如く、支持材１０１、基材１０２、回路パター
ン１０５、及び有機保禮１１１１０４、で構成されてい
る。
ここで支持材１０１側は、参材１０２の厚さが十分に厚
いため基材の表面凹凸はない。従って、基材側は落射照
明ｓ２金用いて異物検出全行なえは良い。
いため基材の表面凹凸はない。従って、基材側は落射照
明ｓ２金用いて異物検出全行なえは良い。
一方、有機保護膜側は、有機保護膜が博いため、回路パ
ターンの段差により有機膜表面に凹凸が生じる。
ターンの段差により有機膜表面に凹凸が生じる。
ところが本発明のＰ境元ブリュースター角にでの照明検
出を行なえば、表面凹凸による正反射光を殆んど零にす
ることができ異物の散乱光のみ金＠出することができる
。以下ＶＣその原理につい工述べる。
出を行なえば、表面凹凸による正反射光を殆んど零にす
ることができ異物の散乱光のみ金＠出することができる
。以下ＶＣその原理につい工述べる。
褐８図に示す如く、屈折率の違う物置に堀光をもつ′ｆ
Ｃ，元が入射する場合、反射光８の強度鳥は入射角ｓ’
（’ｔ ）に依存する。Ｐ１Ｍ光の入射光６の作置Ｅ
、、屈折角７ Ｒ２、課員４の屈折重金ｎ、課員５の屈
折率ｋ ｎ’とすると、ＥｐとＲ１の比はフレ坏ルの式
より、 但しｎ （ｎ’ で導かれる。詳しくは゛広用元学’Ｐ１４６〜Ｐ１４９
に記述しである。
Ｃ，元が入射する場合、反射光８の強度鳥は入射角ｓ’
（’ｔ ）に依存する。Ｐ１Ｍ光の入射光６の作置Ｅ
、、屈折角７ Ｒ２、課員４の屈折重金ｎ、課員５の屈
折率ｋ ｎ’とすると、ＥｐとＲ１の比はフレ坏ルの式
より、 但しｎ （ｎ’ で導かれる。詳しくは゛広用元学’Ｐ１４６〜Ｐ１４９
に記述しである。
そこでＰ偏光照明を行なった場合、有機保護膜１０９の
屈折率ｎ’ ＝ １８であるから、（１）式を用いてＥ
ｐとＲ１の比を計算すると第９図が侍られる。同図より
り、−＝ｓｉ°のときん、の比は零になる。また６１°
±５゜の範曲内ではＥｐとＲｐの比ｔＯ，５％以下に抑
えることができる。
屈折率ｎ’ ＝ １８であるから、（１）式を用いてＥ
ｐとＲ１の比を計算すると第９図が侍られる。同図より
り、−＝ｓｉ°のときん、の比は零になる。また６１°
±５゜の範曲内ではＥｐとＲｐの比ｔＯ，５％以下に抑
えることができる。
従って、ｎ’ ＝＝ １．８ の屈折率を用い友場合、
Ｐ偏光照明の照射角度を６１°に収足すれは、有機保護
膜１０４の凹凸の影響を受けずに異物散乱光を検出する
ことができる。
Ｐ偏光照明の照射角度を６１°に収足すれは、有機保護
膜１０４の凹凸の影響を受けずに異物散乱光を検出する
ことができる。
第７図及び第１０図に本発明の一実施例を示す。
有機保護膜を形成したマスク１はホルダ部１１に支持さ
れ両面検査可能な一軸ステージ１２によって矢印１３の
方向に走査される。一方、照明光はレープ発振器１４か
らの波長３８０ ｎｍ以下の元１８を用い、ビームエク
スパンダ１５ｂでビーム径を広げられ、集光レンズ１６
ｂ、プリエースター角照明用ミラー２２を介して、ブリ
ュスター角３０４以下でＰｍ元レしザ元２０３Ｃｋ点２
０に集光される。その間にガルバノミラ−１７ｂを設け
、点２０を矢印１３と直角方向Ｋｍらせる。これにより
点２０はマスク全面金走査するので走査と同期させて集
光器３０１Ｃ及び検出器６０２Ｃより散乱光３０６ヲ検
出すれば、有機保護膜表面凹凸の影響を受けずに微小異
物検出可能な装置全実現できる。要するにプリュスタ角
照明検出元学糸６αによって凹凸９有する有機保護膜１
０４上の微小異物を検出することができる。
れ両面検査可能な一軸ステージ１２によって矢印１３の
方向に走査される。一方、照明光はレープ発振器１４か
らの波長３８０ ｎｍ以下の元１８を用い、ビームエク
スパンダ１５ｂでビーム径を広げられ、集光レンズ１６
ｂ、プリエースター角照明用ミラー２２を介して、ブリ
ュスター角３０４以下でＰｍ元レしザ元２０３Ｃｋ点２
０に集光される。その間にガルバノミラ−１７ｂを設け
、点２０を矢印１３と直角方向Ｋｍらせる。これにより
点２０はマスク全面金走査するので走査と同期させて集
光器３０１Ｃ及び検出器６０２Ｃより散乱光３０６ヲ検
出すれば、有機保護膜表面凹凸の影響を受けずに微小異
物検出可能な装置全実現できる。要するにプリュスタ角
照明検出元学糸６αによって凹凸９有する有機保護膜１
０４上の微小異物を検出することができる。
一方、第７図に示すブリュースタ角照明検出法を用いる
と、有機保護Ｐｓ衣表面Ｐ偏光照明が解消しない場せは
、この技術で異物散乱光６０６のみを検出することが可
能であるが、第１１図に示すように僅かでも照明光２０
３ＣのＰ偏光が乱れると正反射光２０６、及び回折光２
０７を生じ、これも異物と凹凸の弁別は不可能となる。
と、有機保護Ｐｓ衣表面Ｐ偏光照明が解消しない場せは
、この技術で異物散乱光６０６のみを検出することが可
能であるが、第１１図に示すように僅かでも照明光２０
３ＣのＰ偏光が乱れると正反射光２０６、及び回折光２
０７を生じ、これも異物と凹凸の弁別は不可能となる。
ところが第１図及び第４図に示すように、正反射光を分
離する円筒迩元板４４１を挿入した積分球検出系５金用
いれば、遮光板４４１により、正反射光２０６及び誤検
出を引き起こす回折光２０７を遮ぎるので、積分球内に
はこれらの元は全ったく混入せず、異物散乱光５を強調
して検出することができる。以下にその原理を示す。
離する円筒迩元板４４１を挿入した積分球検出系５金用
いれば、遮光板４４１により、正反射光２０６及び誤検
出を引き起こす回折光２０７を遮ぎるので、積分球内に
はこれらの元は全ったく混入せず、異物散乱光５を強調
して検出することができる。以下にその原理を示す。
第１２図に示す如く傾斜している微小な而２２１に光が
入射すると、面の煩き角αにより正反射光が生じる。ま
九、それと隣接した傾斜している微小な面２２２からの
反射光との干渉により回折光２０７が生じる。ここで、
正反射光の角度θ１は幾何学的にθ＝２αと求められる
。一方ｍ次の回折光の角度ｄは頑糾面２２１と２２２の
間隔、即ち有情保膿膜中のパターンの間隔Ｌ、及び照明
光の波長λから次式 で求められる。詳しくは物理光学（共立出版）ＰＰ、１
ｏ１〜１１３ヲ参照して頂きたい。
入射すると、面の煩き角αにより正反射光が生じる。ま
九、それと隣接した傾斜している微小な面２２２からの
反射光との干渉により回折光２０７が生じる。ここで、
正反射光の角度θ１は幾何学的にθ＝２αと求められる
。一方ｍ次の回折光の角度ｄは頑糾面２２１と２２２の
間隔、即ち有情保膿膜中のパターンの間隔Ｌ、及び照明
光の波長λから次式 で求められる。詳しくは物理光学（共立出版）ＰＰ、１
ｏ１〜１１３ヲ参照して頂きたい。
ここで、問題となるのは異物散乱光の強度Ｉｐ、ｒと正
反射光の強度１ｒｅｆ 及びｍ次の回折光の強度Ｉｄ
ｅｆ、ｍ の大小関係である。入射光の強度全１１□吸
される成分をＩＴとするとこれらの間には、なる関係が
成立する。Ｉｒ ｅｆ に関しては前述の如く凹凸の
頑斜角αの２倍であるので、これを遮ぎる遮光板を設定
するのは容易であるので、遮光板を挿入することにより
積分球内に混入するＩｒｅｆ 。
反射光の強度１ｒｅｆ 及びｍ次の回折光の強度Ｉｄ
ｅｆ、ｍ の大小関係である。入射光の強度全１１□吸
される成分をＩＴとするとこれらの間には、なる関係が
成立する。Ｉｒ ｅｆ に関しては前述の如く凹凸の
頑斜角αの２倍であるので、これを遮ぎる遮光板を設定
するのは容易であるので、遮光板を挿入することにより
積分球内に混入するＩｒｅｆ 。
を苓とすることができる。一方、Ｉｄｅｆ、ｍに関して
は、（２）式により、その発生角度が分散値をとること
、及び回折光の大部分のエネルギが±１〜±２次の回折
光に集中すること（物理光学参照）Ｋ層目すれば、ある
４次以下の回折光をてを遮光しＩｒｅｆ、 ＝ ０とす
れば必ず とすることができる。上式中右辺の１５′はこの程度の
比であれば、検出し九後、電気的に２値化処理全行なえ
は工、α４．のみを判定することができるという目安で
ある。
は、（２）式により、その発生角度が分散値をとること
、及び回折光の大部分のエネルギが±１〜±２次の回折
光に集中すること（物理光学参照）Ｋ層目すれば、ある
４次以下の回折光をてを遮光しＩｒｅｆ、 ＝ ０とす
れば必ず とすることができる。上式中右辺の１５′はこの程度の
比であれば、検出し九後、電気的に２値化処理全行なえ
は工、α４．のみを判定することができるという目安で
ある。
従って、第１３図に示す如く４次の回折光２６７の発生
角度α′４及び正反射光の角度２αを遮光できる様ａ元
板４４１の遮光角度θ２を設定すれば有機保護膜表面凹
凸と異物を弁別して検出することが可能となる。
角度α′４及び正反射光の角度２αを遮光できる様ａ元
板４４１の遮光角度θ２を設定すれば有機保護膜表面凹
凸と異物を弁別して検出することが可能となる。
世」えは現在便用されているＸ巌マスクでは、凹凸の＃
４Ｍ＋の煩きの最大値はα＝７°従って２α＝１４゜で
あり、Ｌ〉４μｍ （Ｌ ＜ ４μｍ では有機保膿膜
表面凹凸が発生しないことが実験的に明らかになってい
る）において、照明光の波長がλ＝ ０．５２５μｍの
場合、（３）式を満たすｍはｍ ＝ ６である。ま九、
そのときのα′はα′＝２６°であるので、遮光板４４
１の遮光角度θ、をθ〉２６°に設定して検出すれば、
目標検出仕様α１５μ。の異物を で検出することが可能である。
４Ｍ＋の煩きの最大値はα＝７°従って２α＝１４゜で
あり、Ｌ〉４μｍ （Ｌ ＜ ４μｍ では有機保膿膜
表面凹凸が発生しないことが実験的に明らかになってい
る）において、照明光の波長がλ＝ ０．５２５μｍの
場合、（３）式を満たすｍはｍ ＝ ６である。ま九、
そのときのα′はα′＝２６°であるので、遮光板４４
１の遮光角度θ、をθ〉２６°に設定して検出すれば、
目標検出仕様α１５μ。の異物を で検出することが可能である。
第１図及び第４図に本発明の一実施例を示す。
なお前記では積分球のみの検出法について説明した有機
保謙膜１０４を塗布したＸ線マスク１はホルダ部１１に
支持され、両面検査可能な一軸ステージ１２によって矢
印１３の方向に走査される。一方照明元２０３ｂはレー
ザ発Ｗ６１４からの波長３８０ｎｍ以下の元１８ヲ用い
、ビームエクスパンダ１５ｂでビーム径を拡げられた後
、集光レンズ１６ｂを介して点２０に集光される。その
間にガルバノミラ−１７ｂ ｋ設け、点２０ｔ″矢印１
３と直角方向に撫らせる。これＫより点２０はマスク１
の回路パターン領域全面を走査するので走査と同期して
積分球３０１ｂ及び検出器３０２ｂより散乱光を検出す
れば良い。
保謙膜１０４を塗布したＸ線マスク１はホルダ部１１に
支持され、両面検査可能な一軸ステージ１２によって矢
印１３の方向に走査される。一方照明元２０３ｂはレー
ザ発Ｗ６１４からの波長３８０ｎｍ以下の元１８ヲ用い
、ビームエクスパンダ１５ｂでビーム径を拡げられた後
、集光レンズ１６ｂを介して点２０に集光される。その
間にガルバノミラ−１７ｂ ｋ設け、点２０ｔ″矢印１
３と直角方向に撫らせる。これＫより点２０はマスク１
の回路パターン領域全面を走査するので走査と同期して
積分球３０１ｂ及び検出器３０２ｂより散乱光を検出す
れば良い。
ここで、表面凹凸からのｍ次迄の回折光は遮光角度θを
有する円筒状の遮光板４４１により積分球６０１ｂ内に
は混入しない。
有する円筒状の遮光板４４１により積分球６０１ｂ内に
は混入しない。
以上で表面凹凸の影響を受けずにマスク上の微小異物を
検出可能な装ｍｉ実現できる。
検出可能な装ｍｉ実現できる。
なお、円筒状の遮光板４４１は、外面が反射率のよい＆
面状態にするのが望ましい。
面状態にするのが望ましい。
以上説明したように本発明によれば、回路パターンの影
響及び、表面有機保護膜の凹凸の影響金堂けずに、０，
１５μｍ以下の微小異物の検出が可能となる。従って、
試料がマスクの場合には耳元時のマスク上の異物転写に
よるパターンの欠陥発生を著しく低減することが可能と
なるので、ＬＳＩｌｕ品歩留り同上に大きな効果がある
。
響及び、表面有機保護膜の凹凸の影響金堂けずに、０，
１５μｍ以下の微小異物の検出が可能となる。従って、
試料がマスクの場合には耳元時のマスク上の異物転写に
よるパターンの欠陥発生を著しく低減することが可能と
なるので、ＬＳＩｌｕ品歩留り同上に大きな効果がある
。
第１図は本発明の２つの実施例のｉ本慣成を示す断面図
、第２図はＸ線マスクの有機保護膜側にレーザ光を照射
し九場合を示す図、第５図はＸ線マスクの場合の有機保
護膜の分光透過率を示す線図、ｗＪ４図は第１因に示す
原理に基いて摘取し九装置の２つの実施例を示した斜視
図、第５図はＸ線マスクの他の例を示し九図、第６図は
実施例の課題を説明するための図、第７図は本発明の他
の実施例の基本構Ｍ、を示す断面図、第８図はＰ偏光ブ
リュースター角度で照明した場合の反射特性を示す図、
第９図は入射角り、と）ＬＰ／ｆｕＰの関係を示す図、
第１０図は第７図に示す原理にもとづいて１１１ｇしｙ
ｔ装置の実施例を示したＩＰ＋袂図１第１１図は実施例
の課題を説明するための図、第１２図は有機保護膜に対
して垂直にレーザ光を照射した場合の反射特性を示した
図、第１３図は本発明の最も良い実施例を示す概念図で
ある。 １０１・・・支持材、１０２・・・基材、１０３・・・
回路パターン、１０４−・・有機保ｌｆ！ｍ、５０２ａ
、 ３０２ｂ、 ３０２ｃｍ＠出器、２０５（Ｌ、 ２
ｉ、１３ｂ 、−、照明光、２０５（１，２０５ｂ −
・・異物散乱光、３０１（Ｚ、 ３０１ｂ、 ３０１ｃ
ｍ積分球、４４１中円筒遮光板。 ？やし ］ しく］ ７ｖｌｙ ／７．Ｓ 、ｙ６． ／ＪＡ ／Ｆ
／−−Ｘｔ＄各１ｅ−Ｍ７ズ２ ５ρｈ２．Ｍノ
ｂ −６ケ＞工水ｚ−ｍイｌ′ＩＷスｆｆブ検汽二ホ
）１２ａ、 ２−グ２ｂ−−−尤ｔ’！ｊ−）
＊＊３ （ｉヒ答〕つ１０．膚機林１繰神１贈積出木
４＃−門肯迄り仮晃２圀 ／ρ２″′ 第３昭 散長 晃４０ ／ ／ −−−庁１１Ｌ ７’４Ｔ） ／
Ｊ−−−レ−ｊ”ｆＣイ’ｅｙＤ ／４−−−
＄尤しンズー／’２−−−−相スプーン’ ／８−
−−フ続広ツ丁の尤 ／７− か）ＶヅＳンー１５
−一大印 乙５−一〜ご−ムエ７ス／マ
ン７ ２ρ−−一凍うヒ、沿、発ｊ囚 発乙虐 発７目 ２θ３久 第６目 入射内ｒｉｔｔ ６′（１） 第７０暑 晃／１月 范／２の Ｊｌ； ＼
、第２図はＸ線マスクの有機保護膜側にレーザ光を照射
し九場合を示す図、第５図はＸ線マスクの場合の有機保
護膜の分光透過率を示す線図、ｗＪ４図は第１因に示す
原理に基いて摘取し九装置の２つの実施例を示した斜視
図、第５図はＸ線マスクの他の例を示し九図、第６図は
実施例の課題を説明するための図、第７図は本発明の他
の実施例の基本構Ｍ、を示す断面図、第８図はＰ偏光ブ
リュースター角度で照明した場合の反射特性を示す図、
第９図は入射角り、と）ＬＰ／ｆｕＰの関係を示す図、
第１０図は第７図に示す原理にもとづいて１１１ｇしｙ
ｔ装置の実施例を示したＩＰ＋袂図１第１１図は実施例
の課題を説明するための図、第１２図は有機保護膜に対
して垂直にレーザ光を照射した場合の反射特性を示した
図、第１３図は本発明の最も良い実施例を示す概念図で
ある。 １０１・・・支持材、１０２・・・基材、１０３・・・
回路パターン、１０４−・・有機保ｌｆ！ｍ、５０２ａ
、 ３０２ｂ、 ３０２ｃｍ＠出器、２０５（Ｌ、 ２
ｉ、１３ｂ 、−、照明光、２０５（１，２０５ｂ −
・・異物散乱光、３０１（Ｚ、 ３０１ｂ、 ３０１ｃ
ｍ積分球、４４１中円筒遮光板。 ？やし ］ しく］ ７ｖｌｙ ／７．Ｓ 、ｙ６． ／ＪＡ ／Ｆ
／−−Ｘｔ＄各１ｅ−Ｍ７ズ２ ５ρｈ２．Ｍノ
ｂ −６ケ＞工水ｚ−ｍイｌ′ＩＷスｆｆブ検汽二ホ
）１２ａ、 ２−グ２ｂ−−−尤ｔ’！ｊ−）
＊＊３ （ｉヒ答〕つ１０．膚機林１繰神１贈積出木
４＃−門肯迄り仮晃２圀 ／ρ２″′ 第３昭 散長 晃４０ ／ ／ −−−庁１１Ｌ ７’４Ｔ） ／
Ｊ−−−レ−ｊ”ｆＣイ’ｅｙＤ ／４−−−
＄尤しンズー／’２−−−−相スプーン’ ／８−
−−フ続広ツ丁の尤 ／７− か）ＶヅＳンー１５
−一大印 乙５−一〜ご−ムエ７ス／マ
ン７ ２ρ−−一凍うヒ、沿、発ｊ囚 発乙虐 発７目 ２θ３久 第６目 入射内ｒｉｔｔ ６′（１） 第７０暑 晃／１月 范／２の Ｊｌ； ＼
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、回路パターン上に保護膜を有する試料に対して光を
照射し、保護膜上からの回折光により保護膜上の異物を
検出することを特徴とする異物検出方法。 ２、上記試料が露用光マスクであることを特徴とする請
求項１記載の異物検出方法。 ３、上記露光用マスクがＸ線用露光マスクであることを
特徴とする請求項２記載の異物検出方法。 ４、回路パターン上に保護膜を有する試料に対して光を
照射し、保護膜表面から生じる低次回折光と高次回折光
とを遮光部材によって分離し、一方の回折光を積分球に
より集光させ、集光された回折光を光電変換手段によっ
て検出して、上記試料の保護膜上の異物を検出すること
を特徴とする異物検出方法。 ５、上記光として、波長が３８０ｎｍ以下であることを
特徴とする請求項１または４記載の異物検出方法。 ６、回路パターン上に保護膜を有する試料に対して光を
照射する照射手段と、上記試料の保護膜表面から生じる
低次回折光と高次回折光とに分離する遮光部材と、該遮
光板によりて分離された一方の回折光を集光させる集光
光学系と、該集光光学系によって集光された光を映像信
号に変換する光電変換素子とを備え、該光電変換素子か
ら得られる映像信号により異物を検出するように構成し
たことを特徴とする異物検出装置。 ７、上記照射手段は、試料に対して垂直方向から光を照
射すべく構成し、上記遮光部材は、軸心を試料に対して
垂直にして外面を鏡面状にした円筒形に形成したことを
特徴とする請求項６記載の異物検出装置。 ８、上記集光光学系を積分球で形成したことを特徴とす
る請求項７記載の異物検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2367288A JPH0746079B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 異物検出方法及び装置 |
| US07/298,574 US4965454A (en) | 1988-01-21 | 1989-01-18 | Method and apparatus for detecting foreign particle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2367288A JPH0746079B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 異物検出方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01201143A true JPH01201143A (ja) | 1989-08-14 |
| JPH0746079B2 JPH0746079B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=12116975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2367288A Expired - Lifetime JPH0746079B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-02-05 | 異物検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746079B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06249789A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-09 | Hitachi Ltd | 欠陥検査装置およびその方法 |
| EP0624787A1 (de) * | 1993-03-29 | 1994-11-17 | Tencor Instruments | Verfahren und Einrichtung zur zerstörungsfreien Oberflächen-Inspektion |
| JP2014170044A (ja) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Lasertec Corp | マスク評価装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11237344A (ja) * | 1998-02-19 | 1999-08-31 | Hitachi Ltd | 欠陥検査方法およびその装置 |
-
1988
- 1988-02-05 JP JP2367288A patent/JPH0746079B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06249789A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-09 | Hitachi Ltd | 欠陥検査装置およびその方法 |
| EP0624787A1 (de) * | 1993-03-29 | 1994-11-17 | Tencor Instruments | Verfahren und Einrichtung zur zerstörungsfreien Oberflächen-Inspektion |
| JP2014170044A (ja) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Lasertec Corp | マスク評価装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0746079B2 (ja) | 1995-05-17 |
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