JPH02660B2 - - Google Patents
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- JPH02660B2 JPH02660B2 JP54171019A JP17101979A JPH02660B2 JP H02660 B2 JPH02660 B2 JP H02660B2 JP 54171019 A JP54171019 A JP 54171019A JP 17101979 A JP17101979 A JP 17101979A JP H02660 B2 JPH02660 B2 JP H02660B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
本発明はLSI用フオトマスクの材料であるフオ
トマスク基板、乾板の表面異物検出装置に関す
る。超LSIを頂点とする最近の半導体製造技術の
進歩、発展にはめざましいものがある。進歩発展
をもたらした要因は種々ある中で半導体の機能、
製造歩留りに大きな影響をもつフオトマスクの品
質は非常に重要なものとなつてきている。従つて
フオトマスクに要求される内容も微細パターンに
よる高集積・高精度化と欠陥の少ない高品質化の
両面から規定され製造装置の限界を超えるものも
めずらしくない。 このような状況において、マスク製造全体をみ
た場合、品質、精度を実際に計測し、保証する検
査の重要性が高まつてきている。 ところでガラス基板上にクロム等でパターニン
グをしたブランクマスクのピンホール欠陥は、
IC、バブル等のデバイスの歩留りに影響し、高
精度な非破壊全面検査が要求されている。 そこで良好な可干渉性、指向性、高輝度性を有
するレーザー光スポツトをブランクマスクのピン
ホール部分に照射した場合に生ずる反射光回折光
の強度及び空間的分布が、欠陥の程度に応じて変
化する性質を利用し、第１図に示すようにレーザ
ー光スポツトをブランクマスク上で順次移動する
ことにより、マスク全面を検査する方法が用いら
れている。 第１図において１は波長6328Åのヘリウム−ネ
オン（He−Ne）レーザー、２はスキヤニングミ
ラー、３はスキヤニングレンズ、４は基板、６は
レジスト、７は移動台、８，８′は欠陥部からの
散乱反射光を検出するPINシリコンフオトダイオ
ードからなる光電検出器である。 ところでフオトマスクは次のような工程で製作
される。ガラス等の透明基板上にクロム（Cr）、
酸化クロム（Cr2O3）等の薄膜を蒸着した後に、
基板上にフオトレジストを回転塗布し乾燥する。
前記レジストを塗布した基板を乾板と称する。次
に乾板上にフオトマスクを密着させて紫外光を露
光する。露光後現像液を用いて現像し、パターニ
ングを行う。次にレジストをマスクとして露出し
た部分のCr、Cr2O3等の薄膜をエツチング除去
し、次いで残つているレジスト層を除去してフオ
トマスクを完成させる。 ところで、フオトレジストの塗布は相対湿度20
％以下に常に制御した無塵ボツクスの窒素雰囲気
中でスピナを用いて行なう。作業室はクラス1000
以下、クリーン・ベンチ内では100以下に清浄に
し、また外部環境も常に清浄に管理されている。 粘度25センチポイズに調整したフオトレジスト
を毎分5000回転で約30秒塗布する。次に赤外線ラ
ンプを照射するか、電気オーブンを用いて窒素雰
囲気でパージングしながら80℃30分のプレベーキ
ングを行ない、粘度調整のために用いた有機溶剤
を揮発させると基板上に膜厚約7000Åのフオトレ
ジスト層が形成される。上記工程で形成される基
板上のフオトレジスト層の表面は、回転塗布、或
は溶剤等の蒸発時に、第２図ａに示す如きマクロ
なうねりＣを生じた構造となつている。第２図ａ
はガラス基板４上にクロム層５を蒸着し、その上
にレジスト層６を塗布した乾板である。Ａは大き
な異物、Ｂは小さな異物である。 従来フオトマスクの材料であるフオトマスク基
板、乾板の表面検査を行なう場合、第１図の如き
装置を用いて、レーザー１からのレーザービーム
をスキヤニングミラー２、スキヤニングレンズ３
によりスポツトに絞つて、試料面を走査し表面検
査をする。第２図ｂは第２図ａの乾板をレーザー
光で左端から右端にスキヤニングした時光電検出
器に生ずる、乾板からの散乱反射光の出力信号で
ある。 フオトレジスト層には、前述の第２図ａのＣの
ような大きなうねりが存在しているので、光電検
出器８，８′には散乱反射光が検知される。この
レジストのうねりによる雑音は第２図ｂのC′に示
すように信号振幅７〜８ｍＶ、信号幅20μs程度で
あることが判つた。レジストに第２図ａのＡのよ
うな大きな異物がある場合、照射レーザービーム
は大きな異物Ａにより強く散乱されるので、光電
検出器にはA′のような強い散乱光が検知される。
従来は信号の振幅が10ｍＶ以上である場合に、異
物として検出されていた。しかるにレジスト上に
第２図ａのＢのような小さな異物がある場合に
は、照射光は小さな異物により散乱されるもの
の、散乱反射光強度が弱いため、B′のように信
号振幅は10ｍＶ以下であり、前記フオトレジスト
層表面の大きなうねりによる信号振幅７〜８ｍＶ
の雑音C′と重つてしまい、小さな異物の検出を行
うことができなかつた。 本発明の目的は、乾板の表面をレーザー光で走
査し、該乾板からの散乱反射光を光電検出器で検
出して乾板の表面検査を行うに際し、振幅弁別回
路とパルス幅弁別回路とを設け振幅と信号幅の両
方でレベル判定を行うことにより異物からの信号
とレジストからのノイズとを区別することを特徴
とする。 以下本発明の実施例を詳述する。 乾板表面に塵芥などが付着することにより存在
する異物が小さくなる程周辺の雑音域と同信号値
になつてしまうが、実験により求めた異物の大小
と周辺の雑音の特徴は表に示す如きものであつ
た。
トマスク基板、乾板の表面異物検出装置に関す
る。超LSIを頂点とする最近の半導体製造技術の
進歩、発展にはめざましいものがある。進歩発展
をもたらした要因は種々ある中で半導体の機能、
製造歩留りに大きな影響をもつフオトマスクの品
質は非常に重要なものとなつてきている。従つて
フオトマスクに要求される内容も微細パターンに
よる高集積・高精度化と欠陥の少ない高品質化の
両面から規定され製造装置の限界を超えるものも
めずらしくない。 このような状況において、マスク製造全体をみ
た場合、品質、精度を実際に計測し、保証する検
査の重要性が高まつてきている。 ところでガラス基板上にクロム等でパターニン
グをしたブランクマスクのピンホール欠陥は、
IC、バブル等のデバイスの歩留りに影響し、高
精度な非破壊全面検査が要求されている。 そこで良好な可干渉性、指向性、高輝度性を有
するレーザー光スポツトをブランクマスクのピン
ホール部分に照射した場合に生ずる反射光回折光
の強度及び空間的分布が、欠陥の程度に応じて変
化する性質を利用し、第１図に示すようにレーザ
ー光スポツトをブランクマスク上で順次移動する
ことにより、マスク全面を検査する方法が用いら
れている。 第１図において１は波長6328Åのヘリウム−ネ
オン（He−Ne）レーザー、２はスキヤニングミ
ラー、３はスキヤニングレンズ、４は基板、６は
レジスト、７は移動台、８，８′は欠陥部からの
散乱反射光を検出するPINシリコンフオトダイオ
ードからなる光電検出器である。 ところでフオトマスクは次のような工程で製作
される。ガラス等の透明基板上にクロム（Cr）、
酸化クロム（Cr2O3）等の薄膜を蒸着した後に、
基板上にフオトレジストを回転塗布し乾燥する。
前記レジストを塗布した基板を乾板と称する。次
に乾板上にフオトマスクを密着させて紫外光を露
光する。露光後現像液を用いて現像し、パターニ
ングを行う。次にレジストをマスクとして露出し
た部分のCr、Cr2O3等の薄膜をエツチング除去
し、次いで残つているレジスト層を除去してフオ
トマスクを完成させる。 ところで、フオトレジストの塗布は相対湿度20
％以下に常に制御した無塵ボツクスの窒素雰囲気
中でスピナを用いて行なう。作業室はクラス1000
以下、クリーン・ベンチ内では100以下に清浄に
し、また外部環境も常に清浄に管理されている。 粘度25センチポイズに調整したフオトレジスト
を毎分5000回転で約30秒塗布する。次に赤外線ラ
ンプを照射するか、電気オーブンを用いて窒素雰
囲気でパージングしながら80℃30分のプレベーキ
ングを行ない、粘度調整のために用いた有機溶剤
を揮発させると基板上に膜厚約7000Åのフオトレ
ジスト層が形成される。上記工程で形成される基
板上のフオトレジスト層の表面は、回転塗布、或
は溶剤等の蒸発時に、第２図ａに示す如きマクロ
なうねりＣを生じた構造となつている。第２図ａ
はガラス基板４上にクロム層５を蒸着し、その上
にレジスト層６を塗布した乾板である。Ａは大き
な異物、Ｂは小さな異物である。 従来フオトマスクの材料であるフオトマスク基
板、乾板の表面検査を行なう場合、第１図の如き
装置を用いて、レーザー１からのレーザービーム
をスキヤニングミラー２、スキヤニングレンズ３
によりスポツトに絞つて、試料面を走査し表面検
査をする。第２図ｂは第２図ａの乾板をレーザー
光で左端から右端にスキヤニングした時光電検出
器に生ずる、乾板からの散乱反射光の出力信号で
ある。 フオトレジスト層には、前述の第２図ａのＣの
ような大きなうねりが存在しているので、光電検
出器８，８′には散乱反射光が検知される。この
レジストのうねりによる雑音は第２図ｂのC′に示
すように信号振幅７〜８ｍＶ、信号幅20μs程度で
あることが判つた。レジストに第２図ａのＡのよ
うな大きな異物がある場合、照射レーザービーム
は大きな異物Ａにより強く散乱されるので、光電
検出器にはA′のような強い散乱光が検知される。
従来は信号の振幅が10ｍＶ以上である場合に、異
物として検出されていた。しかるにレジスト上に
第２図ａのＢのような小さな異物がある場合に
は、照射光は小さな異物により散乱されるもの
の、散乱反射光強度が弱いため、B′のように信
号振幅は10ｍＶ以下であり、前記フオトレジスト
層表面の大きなうねりによる信号振幅７〜８ｍＶ
の雑音C′と重つてしまい、小さな異物の検出を行
うことができなかつた。 本発明の目的は、乾板の表面をレーザー光で走
査し、該乾板からの散乱反射光を光電検出器で検
出して乾板の表面検査を行うに際し、振幅弁別回
路とパルス幅弁別回路とを設け振幅と信号幅の両
方でレベル判定を行うことにより異物からの信号
とレジストからのノイズとを区別することを特徴
とする。 以下本発明の実施例を詳述する。 乾板表面に塵芥などが付着することにより存在
する異物が小さくなる程周辺の雑音域と同信号値
になつてしまうが、実験により求めた異物の大小
と周辺の雑音の特徴は表に示す如きものであつ
た。
【表】
上記特性から異物検出を行うためには第３図に
示すフローチヤートを適用し振幅と信号幅の両方
でレベル判定を行ない雑音信号を除く。 光電検出器からの入力信号を波高弁別する。
すなわち入力信号が10ｍＶ以上かどうかを比較
し、10ｍＶ以上なら大きな異物として出力させ
る。入力信号が10ｍＶ未満のものについては入
力信号をパルス幅弁別する。すなわち入力信号が
3μsec以下なら雑音として出力させる。このため
に第４図に示す回路を用いる。 光電検出器からの入力信号１をコンパレータ２
で振幅10ｍＶ以上のものと振幅10ｍＶ未満のもの
に分ける。振幅10ｍＶ以上のものは出力回路３に
異物大の信号を出力させる。振幅10ｍＶ未満のも
のは整形器４である程度波形を整形し、二つの入
力を持つアンドゲート６に入力させる。アンドゲ
ート６には基準発振機５から1MHzの基準信号を
入力させる。アンドゲート６からの信号幅をデジ
タルコンパレータ７で設定値と比較し、設定値
3μs以下の場合出力回路３に異物小の信号を出力
させ、設定値15μs以上の場合出力回路３に雑音の
信号を出力させる。 以上の説明から明らかな如く、信号処理系に、
波高弁別回路とパルス幅弁別回路とを設けた本発
明の回路を用いることにより、従来では弁別する
ことができなかつた小さな異物をレジストのウネ
リにより生ずる雑音から分離させることが可能と
なり、従つて小さな異物までも検出することが出
来るようになつた。
示すフローチヤートを適用し振幅と信号幅の両方
でレベル判定を行ない雑音信号を除く。 光電検出器からの入力信号を波高弁別する。
すなわち入力信号が10ｍＶ以上かどうかを比較
し、10ｍＶ以上なら大きな異物として出力させ
る。入力信号が10ｍＶ未満のものについては入
力信号をパルス幅弁別する。すなわち入力信号が
3μsec以下なら雑音として出力させる。このため
に第４図に示す回路を用いる。 光電検出器からの入力信号１をコンパレータ２
で振幅10ｍＶ以上のものと振幅10ｍＶ未満のもの
に分ける。振幅10ｍＶ以上のものは出力回路３に
異物大の信号を出力させる。振幅10ｍＶ未満のも
のは整形器４である程度波形を整形し、二つの入
力を持つアンドゲート６に入力させる。アンドゲ
ート６には基準発振機５から1MHzの基準信号を
入力させる。アンドゲート６からの信号幅をデジ
タルコンパレータ７で設定値と比較し、設定値
3μs以下の場合出力回路３に異物小の信号を出力
させ、設定値15μs以上の場合出力回路３に雑音の
信号を出力させる。 以上の説明から明らかな如く、信号処理系に、
波高弁別回路とパルス幅弁別回路とを設けた本発
明の回路を用いることにより、従来では弁別する
ことができなかつた小さな異物をレジストのウネ
リにより生ずる雑音から分離させることが可能と
なり、従つて小さな異物までも検出することが出
来るようになつた。
第１図はレーザー光を用いた表面異物検出装置
の概略図、第２図ａは乾板上の断面図、第２図ｂ
はレーザービームを走査して得られる第２図ａに
対応する散乱反射光出力変化、第３図は本発明の
信号処理回路、第４図は第３図の回路を説明する
フローチヤートである。 １：He−Neレーザー、２：スキヤニングミラ
ー、３：スキヤニングレンズ、４：基板、６：レ
ジスト、Ａ：レジスト上の大きな異物、Ｂ：レジ
スト上の小さな異物、Ｃ：レジスト表面のうね
り、７：移動台、８：光電検出器。
の概略図、第２図ａは乾板上の断面図、第２図ｂ
はレーザービームを走査して得られる第２図ａに
対応する散乱反射光出力変化、第３図は本発明の
信号処理回路、第４図は第３図の回路を説明する
フローチヤートである。 １：He−Neレーザー、２：スキヤニングミラ
ー、３：スキヤニングレンズ、４：基板、６：レ
ジスト、Ａ：レジスト上の大きな異物、Ｂ：レジ
スト上の小さな異物、Ｃ：レジスト表面のうね
り、７：移動台、８：光電検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 乾板の表面をレーザー光で走査するレーザー
光源、スキヤニング光学系と、 該乾板からの散乱反射光を検出する光電検出器
と、 該光電検出器からの入力信号を第１の閾値以上
の信号と第１の閾値未満第２の閾値以上の信号と
に波高弁別する第１及び第２のコンパレータと、 振幅弁別された該第１の閾値未満の信号を波形
整形する整形器と、 該整形器で整形された信号と高周波基準発振器
よりの基準信号とが入力されるアンドゲートと、 該アンドゲートからの信号幅を設定値と比較し
パルス幅弁別するデイジタルコンパレータと、 該第１のコンパレータからの閾値以上の信号を
異物大として出力させ、 該デイジタルコンパレータからの第１の設定信
号幅以下の信号を異物小として出力させ、第２の
設定信号幅以上の信号をレジストのうねりとして
出力させる出力回路とを有することを特徴とする
表面異物検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17101979A JPS5694248A (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Detector for foreign matter on surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17101979A JPS5694248A (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Detector for foreign matter on surface |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5694248A JPS5694248A (en) | 1981-07-30 |
| JPH02660B2 true JPH02660B2 (ja) | 1990-01-09 |
Family
ID=15915575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17101979A Granted JPS5694248A (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Detector for foreign matter on surface |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5694248A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58151544A (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-08 | Nippon Jido Seigyo Kk | 暗視野像による欠陥検査装置 |
| JPS58223328A (ja) * | 1982-06-22 | 1983-12-24 | Toshiba Corp | マスク欠陥検査装置 |
| JPS60209187A (ja) * | 1984-07-17 | 1985-10-21 | Matsushita Graphic Commun Syst Inc | 固体撮像素子の検査装置 |
| DE3929549C1 (en) * | 1989-09-06 | 1991-02-14 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim, De | Sensitive measurer for light dispersed on optical component - has time-window discriminator blocking detector |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4957887A (ja) * | 1972-09-30 | 1974-06-05 | ||
| JPS50143590A (ja) * | 1974-05-08 | 1975-11-19 |
-
1979
- 1979-12-28 JP JP17101979A patent/JPS5694248A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5694248A (en) | 1981-07-30 |
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