JPH0334576B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0334576B2 JPH0334576B2 JP58026155A JP2615583A JPH0334576B2 JP H0334576 B2 JPH0334576 B2 JP H0334576B2 JP 58026155 A JP58026155 A JP 58026155A JP 2615583 A JP2615583 A JP 2615583A JP H0334576 B2 JPH0334576 B2 JP H0334576B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- foreign object
- light
- detection
- detection device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、フオトマスクやレチクル等の透明基
板面上の異物検出において、特に、基板裏面や検
出面付近の障害物の影響をうけないようにした異
物検出装置に関するものである。
板面上の異物検出において、特に、基板裏面や検
出面付近の障害物の影響をうけないようにした異
物検出装置に関するものである。
半導体製造用のフオトマスクやレチクル等の透
面基板上の微小異物の検出では、レーザを基板に
対して斜めから照射し、異物からの散乱光を光電
子増倍管等の受光素子で検出する方法が試みられ
ている。
面基板上の微小異物の検出では、レーザを基板に
対して斜めから照射し、異物からの散乱光を光電
子増倍管等の受光素子で検出する方法が試みられ
ている。
第１図は、その例を示したものである。レーザ
発振器１を出たレーザ光４は、ガルバノミラー２
により偏向され、fθレンズ３を介し、光路４を通
し、透明基板５を、スポツト１０が、走査線８に
沿つて移動するように走査される。異物等が存在
しないとレーザ光は反射し、直進する。一方、異
物等が存在すると、その散乱光は全方向に広がる
ので集光レンズ１２と受光素子１４から成る検出
光学系を走査線８をその延長方向から臨むような
形で設け、異物からの散乱光９を検出するもので
ある。透明基板５は、Ｘ方向に等速で移動するこ
とにより、レーザ光４のＹ方向の走査と併せて、
全面検出ができるようになつている。
発振器１を出たレーザ光４は、ガルバノミラー２
により偏向され、fθレンズ３を介し、光路４を通
し、透明基板５を、スポツト１０が、走査線８に
沿つて移動するように走査される。異物等が存在
しないとレーザ光は反射し、直進する。一方、異
物等が存在すると、その散乱光は全方向に広がる
ので集光レンズ１２と受光素子１４から成る検出
光学系を走査線８をその延長方向から臨むような
形で設け、異物からの散乱光９を検出するもので
ある。透明基板５は、Ｘ方向に等速で移動するこ
とにより、レーザ光４のＹ方向の走査と併せて、
全面検出ができるようになつている。
また、最近は、透明基板５への異物付着を防止
するため、ニトロセルローズ製の薄膜７を金属枠
６に貼りつけた構造を持つペリクル膜が使用され
るようになり、この金属枠６でのレーザ光のけら
れを避けるために、照射角ω、検出角θを３〜40
度程度とるようになつてきた。
するため、ニトロセルローズ製の薄膜７を金属枠
６に貼りつけた構造を持つペリクル膜が使用され
るようになり、この金属枠６でのレーザ光のけら
れを避けるために、照射角ω、検出角θを３〜40
度程度とるようになつてきた。
第２図ａ〜ｄは、この装置において、検出され
得る異常散乱光の発生箇所を第１図のＡ方向から
見たものである。
得る異常散乱光の発生箇所を第１図のＡ方向から
見たものである。
まず、レーザ光４を角度ωで検出面上のＤ点に
照射すると基板５が透明のため、屈折光が基板裏
面Ｅに到達する。この位置にパターン１５（第２
図ａ）や異物１６（第２図ｂ）が存在すると、そ
こからの散乱光が、検出され得る。
照射すると基板５が透明のため、屈折光が基板裏
面Ｅに到達する。この位置にパターン１５（第２
図ａ）や異物１６（第２図ｂ）が存在すると、そ
こからの散乱光が、検出され得る。
また、ペリクル膜のある場合には、基板５の上
方にあるペリクルの薄膜７をレーザ光４が横切る
点Ｆに大きな異物１６が存在する場合（第２図
ｃ）や、基板５の表面で反射した光が、ペリクル
膜の金属枠６のエツヂに点Ｇでぶつかつた場合
（第２図ｄ）に発生する散乱光が検出され得る。
方にあるペリクルの薄膜７をレーザ光４が横切る
点Ｆに大きな異物１６が存在する場合（第２図
ｃ）や、基板５の表面で反射した光が、ペリクル
膜の金属枠６のエツヂに点Ｇでぶつかつた場合
（第２図ｄ）に発生する散乱光が検出され得る。
従つて、上記の如き試みられた方法では、裏面
やペリクル膜等の障害物が誤検出の要因となる問
題点があつた。
やペリクル膜等の障害物が誤検出の要因となる問
題点があつた。
本発明の目的は上記従来技術の問題点に鑑み、
基板上の回路パターン、ペリクル枠及びペリクル
膜上の異物等によつて生じる散乱光の影響を除去
し、しかも基板表面に位置変動が生じても常に基
板上の異物を正確に検出できるようにした異物検
出装置を提供するにある。
基板上の回路パターン、ペリクル枠及びペリクル
膜上の異物等によつて生じる散乱光の影響を除去
し、しかも基板表面に位置変動が生じても常に基
板上の異物を正確に検出できるようにした異物検
出装置を提供するにある。
即ち本発明は、上記目的を達成するために、レ
ーザ光源と該レーザ光源からのレーザ光を偏光レ
ーザ光に変換する偏光素子と該偏光素子によつて
偏光された偏光レーザ光を、枠にペリクルを形成
した異物付着防止手段を装着した基板面上に上記
ペリクルを通して照射すべく上記基板面に対して
傾斜させた第１の光軸を有する照明光学系と上記
偏光レーザ光を上記第１の光軸に対して交叉角が
ほぼ90度なる方向に走査する走査光学系とを有す
る照明装置と、上記基板上の異物からの反射光を
上記ペリクルを通して検出すべく上記第１の光軸
と基板面上において交叉角としてほぼ90度で上記
基板面に対して傾斜させた第２の光軸を有する検
出光学系と該検出学系により検出される反射光の
内、上記枠、ペリクル上の異物及び基板上の回路
パターンからの反射光を遮光する遮光素子と該遮
光素子を通過して得られる上記基板上の異物から
の反射光を受光して信号に変換する光電変換装置
とを有する検出装置と、上記基板の表面の上下位
置を検出する基板上下位置検出手段と、該基板上
下位置検出手段によつて検出された基板の表面の
位置が、上記遮光素子を通過して得られる基板上
の異物からの反射光を許容される感度で受光すべ
く許容焦点深度に入るように制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする異物検出装置である。
また、本発明は、上記異物検出装置の基板上下位
置検出手段において、上記照明装置と検出装置と
が設置された異物検出位置とは異なる位置に設け
られ、上記制御手段により基板の表面の上下位置
を補正した状態で上記異物検出位置へ移行させる
移動手段を備え、基板上下位置検出手段を容易に
設置できるようにしたことにある。
ーザ光源と該レーザ光源からのレーザ光を偏光レ
ーザ光に変換する偏光素子と該偏光素子によつて
偏光された偏光レーザ光を、枠にペリクルを形成
した異物付着防止手段を装着した基板面上に上記
ペリクルを通して照射すべく上記基板面に対して
傾斜させた第１の光軸を有する照明光学系と上記
偏光レーザ光を上記第１の光軸に対して交叉角が
ほぼ90度なる方向に走査する走査光学系とを有す
る照明装置と、上記基板上の異物からの反射光を
上記ペリクルを通して検出すべく上記第１の光軸
と基板面上において交叉角としてほぼ90度で上記
基板面に対して傾斜させた第２の光軸を有する検
出光学系と該検出学系により検出される反射光の
内、上記枠、ペリクル上の異物及び基板上の回路
パターンからの反射光を遮光する遮光素子と該遮
光素子を通過して得られる上記基板上の異物から
の反射光を受光して信号に変換する光電変換装置
とを有する検出装置と、上記基板の表面の上下位
置を検出する基板上下位置検出手段と、該基板上
下位置検出手段によつて検出された基板の表面の
位置が、上記遮光素子を通過して得られる基板上
の異物からの反射光を許容される感度で受光すべ
く許容焦点深度に入るように制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする異物検出装置である。
また、本発明は、上記異物検出装置の基板上下位
置検出手段において、上記照明装置と検出装置と
が設置された異物検出位置とは異なる位置に設け
られ、上記制御手段により基板の表面の上下位置
を補正した状態で上記異物検出位置へ移行させる
移動手段を備え、基板上下位置検出手段を容易に
設置できるようにしたことにある。
以下本発明を図に示す実施例にもとづいて具体
的に説明する。第３図は本発明に係る異物の基板
付着防止を目的とした透明なペリクル膜体をフオ
トマスク、レチクル等の基板に装着した場合の基
板上の異物を検出する一実施例を示す図である。
即ちレーザ発振器１から出射したレーザ光を偏光
素子１５によつてある特定方向の直線偏光波（水
平波）（例えばＳ偏光）にして、回転または揺動
するモータ２に連結されたガルバノミラー２で全
反射させ、レンズ３を通して基板５に対して斜方
向より照射し、これと交叉角90度なる方向に直線
状に走査して基板面上の異物１０から反射したレ
ーザ光を上記走査方向でもつて基板に対し斜方向
に設けた検出装置１９で検出するものである。こ
のような構成により高速異物検査が行える。検出
装置１９は、検光子１７、集光レンズ１２、スリ
ツト状遮光装置１８、光電変換素子１４より成つ
ており、特にスリツト状遮光装置１８は第３図Ｂ
に示すように基板５面上に存在する異物１０の反
射光のみを検出するため設けたものであり、ペリ
クル膜体の枠６上面からの反射光、ペリクル膜１
６上の異物等を基板５面上の異物として誤検出し
ないよう検出区域を限定するためのものである。
的に説明する。第３図は本発明に係る異物の基板
付着防止を目的とした透明なペリクル膜体をフオ
トマスク、レチクル等の基板に装着した場合の基
板上の異物を検出する一実施例を示す図である。
即ちレーザ発振器１から出射したレーザ光を偏光
素子１５によつてある特定方向の直線偏光波（水
平波）（例えばＳ偏光）にして、回転または揺動
するモータ２に連結されたガルバノミラー２で全
反射させ、レンズ３を通して基板５に対して斜方
向より照射し、これと交叉角90度なる方向に直線
状に走査して基板面上の異物１０から反射したレ
ーザ光を上記走査方向でもつて基板に対し斜方向
に設けた検出装置１９で検出するものである。こ
のような構成により高速異物検査が行える。検出
装置１９は、検光子１７、集光レンズ１２、スリ
ツト状遮光装置１８、光電変換素子１４より成つ
ており、特にスリツト状遮光装置１８は第３図Ｂ
に示すように基板５面上に存在する異物１０の反
射光のみを検出するため設けたものであり、ペリ
クル膜体の枠６上面からの反射光、ペリクル膜１
６上の異物等を基板５面上の異物として誤検出し
ないよう検出区域を限定するためのものである。
本方式では、上記異物検査装置に搭載する基板
の板厚のバラツキが異物の検出性能に影響する。
第４図は第３図ＡのA11矢視のスリツト状遮光装
置１８の拡大図である。同図５ａは、基板５面上
にレーザ光４の焦点が合致した状態（基板中心面
上にある異物に対してスリツト状遮光装置が中心
位置になるようにしてある）である。同図５ｂ，
５ｃは基板５の板厚が基準値（この場合５ａとす
る）を越えた場合と越えない場合におけるスリツ
ト状遮光装置１８内の異物の存在位置を示すもの
であるが基板面の位置が変化するため異物１０に
レーザ光が照射されず異物の検出が行えないもの
である。
の板厚のバラツキが異物の検出性能に影響する。
第４図は第３図ＡのA11矢視のスリツト状遮光装
置１８の拡大図である。同図５ａは、基板５面上
にレーザ光４の焦点が合致した状態（基板中心面
上にある異物に対してスリツト状遮光装置が中心
位置になるようにしてある）である。同図５ｂ，
５ｃは基板５の板厚が基準値（この場合５ａとす
る）を越えた場合と越えない場合におけるスリツ
ト状遮光装置１８内の異物の存在位置を示すもの
であるが基板面の位置が変化するため異物１０に
レーザ光が照射されず異物の検出が行えないもの
である。
第４図に示したものは基板５の板厚が大きく変
化した場合（基板製造のロツトごとのバラツキに
起因する）について説明するものであつた。基板
５に照射するレーザ光４は円形断面をしている。
第５図Ａは基板５面上に存在する異物にレーザ光
を照射し、基板５の焦点を変化させている様子を
示す図、Ｂはその焦点の変化における異物１０か
らの反射光の強度変化を示す図である。基板５が
位置変動により上、下に変化すると異物に照射し
ているレーザ光強度も段々弱くなる。ここで異物
５からの反射光強度の80％を許容される均一感度
とするならば、△Ｚが基板２１の許容焦点深度と
することができる。そこで第６図の如く複数個の
検出器２０により基板５表面の位置を計測し、計
測値Ｄより計測平均置Zaを求め基板の一定基準
位置（第４図、第５図において、基板５が５ａの
状態にある位置）Zoとの偏差＋Ｚが許容焦点深
度△Ｚ内に入る様に基板５を厚さ方向に変化させ
れば板厚のバラツキ等の補正が可能である。
化した場合（基板製造のロツトごとのバラツキに
起因する）について説明するものであつた。基板
５に照射するレーザ光４は円形断面をしている。
第５図Ａは基板５面上に存在する異物にレーザ光
を照射し、基板５の焦点を変化させている様子を
示す図、Ｂはその焦点の変化における異物１０か
らの反射光の強度変化を示す図である。基板５が
位置変動により上、下に変化すると異物に照射し
ているレーザ光強度も段々弱くなる。ここで異物
５からの反射光強度の80％を許容される均一感度
とするならば、△Ｚが基板２１の許容焦点深度と
することができる。そこで第６図の如く複数個の
検出器２０により基板５表面の位置を計測し、計
測値Ｄより計測平均置Zaを求め基板の一定基準
位置（第４図、第５図において、基板５が５ａの
状態にある位置）Zoとの偏差＋Ｚが許容焦点深
度△Ｚ内に入る様に基板５を厚さ方向に変化させ
れば板厚のバラツキ等の補正が可能である。
そこで第７図に示すように、基板５面上（又は
下面でもよい）に複数個の検出器２０を設け基板
の位置を計測することにより板厚のバラツキ等の
基板の位置を補正することができる。
下面でもよい）に複数個の検出器２０を設け基板
の位置を計測することにより板厚のバラツキ等の
基板の位置を補正することができる。
即ち、本発明は第７図及び第８図に示す如く載
物台２１に搭載した基板５の表面位置を基板５面
上に複数個設けた検出器２０ａ〜２０ｄによつて
計測し、基板５の表面が一定基準位置になるよう
にモータ、エアーサーボ等の駆動手段で構成さ
れ、かつ移動機構２３に設けられた補正機構２２
を駆動し、検査に先立ちあらかじめ板厚等の基板
の位置を補正してから異物検査を行うところにあ
る。即ち斜めから照射されたレーザスポツト４の
反射光をとらえて、基板５を所定位置に設置する
ことは難しいため、上記のような構成をとつた。
第９図は本発明の実施例のブロツク図を示す図で
ある。検出器２０ａ〜２０ｂの信号は加算器２４
で加算され平均化回路２５で基板５表面の平均位
置を示す信号となり、サーボ回路２６はこの信号
によつてモータ駆動回路２７に指令を出し、モー
タ２８の回転によつて補正機構２２を作動して基
板５の板厚等を補正するしくみになつている。
物台２１に搭載した基板５の表面位置を基板５面
上に複数個設けた検出器２０ａ〜２０ｄによつて
計測し、基板５の表面が一定基準位置になるよう
にモータ、エアーサーボ等の駆動手段で構成さ
れ、かつ移動機構２３に設けられた補正機構２２
を駆動し、検査に先立ちあらかじめ板厚等の基板
の位置を補正してから異物検査を行うところにあ
る。即ち斜めから照射されたレーザスポツト４の
反射光をとらえて、基板５を所定位置に設置する
ことは難しいため、上記のような構成をとつた。
第９図は本発明の実施例のブロツク図を示す図で
ある。検出器２０ａ〜２０ｂの信号は加算器２４
で加算され平均化回路２５で基板５表面の平均位
置を示す信号となり、サーボ回路２６はこの信号
によつてモータ駆動回路２７に指令を出し、モー
タ２８の回転によつて補正機構２２を作動して基
板５の板厚等を補正するしくみになつている。
第１０図は本発明の板厚補正機構を備え付けた
異物検出装置の一実施例の全体構成を示す図であ
る。載物台２１に搭載した基板５は検出器２０
ａ，２０ｄ、補正機構２２によつて一定基準位置
に表面が合致した状態で、移動機構２３により異
物検出部３０の下方に送られ異物の検出が行なわ
れるよう構成されている。
異物検出装置の一実施例の全体構成を示す図であ
る。載物台２１に搭載した基板５は検出器２０
ａ，２０ｄ、補正機構２２によつて一定基準位置
に表面が合致した状態で、移動機構２３により異
物検出部３０の下方に送られ異物の検出が行なわ
れるよう構成されている。
以上説明したように、本発明によれば、斜方偏
光レーザ光走査照明及び斜方遮光検出の良さを生
かした場合、厚さのバカツキ等によつて基板の表
面位置が僅か変動しても異物の検出感度に微妙に
影響することから、これら両者を満足させて、基
板表面上のペリクル膜体の枠や基板上に形成され
た回路パターンなどの影響を受けずに、異物から
の散乱光を有効に検出して正確に１〜2μm程度の
大きさの微小異物を検出することが出来る効果を
奏する。
光レーザ光走査照明及び斜方遮光検出の良さを生
かした場合、厚さのバカツキ等によつて基板の表
面位置が僅か変動しても異物の検出感度に微妙に
影響することから、これら両者を満足させて、基
板表面上のペリクル膜体の枠や基板上に形成され
た回路パターンなどの影響を受けずに、異物から
の散乱光を有効に検出して正確に１〜2μm程度の
大きさの微小異物を検出することが出来る効果を
奏する。
第１図は従来の異物検出装置の一例を示す図、
第２図は第１図のＡ矢視方向からみたレーザスポ
ツトの照射状態を示す図、第３図は本発明に係わ
る異物検出部の一実施例を示す図、第４図は基板
の板厚バラツキ等を示す図、第５図は基板の表面
位置の変動による異物からの反射光強度変化を示
す図、第６図は検出器による基板表面位置の計測
を示す図、第７図は基板面上に検出器を設けたこ
とを示す図、第８図は本発明に係わる基板位置検
出部の一実施例を示す図、第９図はブロツク図を
示す図、第１０図は本発明の異物検出装置の一実
施例を示す全体概略構成を示す図である。 ５……基板、２０……検出器、２１……載物
台、２２……補正機構、２３……移動機構、２４
……加算器、２５……平均化回路、２６……サー
ボ回路、２７……モータ駆動回路、２８……モー
タ。
第２図は第１図のＡ矢視方向からみたレーザスポ
ツトの照射状態を示す図、第３図は本発明に係わ
る異物検出部の一実施例を示す図、第４図は基板
の板厚バラツキ等を示す図、第５図は基板の表面
位置の変動による異物からの反射光強度変化を示
す図、第６図は検出器による基板表面位置の計測
を示す図、第７図は基板面上に検出器を設けたこ
とを示す図、第８図は本発明に係わる基板位置検
出部の一実施例を示す図、第９図はブロツク図を
示す図、第１０図は本発明の異物検出装置の一実
施例を示す全体概略構成を示す図である。 ５……基板、２０……検出器、２１……載物
台、２２……補正機構、２３……移動機構、２４
……加算器、２５……平均化回路、２６……サー
ボ回路、２７……モータ駆動回路、２８……モー
タ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レーザ光源と該レーザ光源からのレーザ光を
偏光レーザ光に変換する偏光素子と該偏光素子に
よつて偏光された偏光レーザ光を、枠にペリクル
を形成した異物付着防止手段を装着した基板面上
に上記ペリクルを通して照射すべく上記基板面に
対して傾斜させた第１の光軸を有する照明光学系
と上記偏光レーザ光を上記第１の光軸に対して交
叉角がほぼ90度なる方向に走査する走査光学系と
を有する照明装置と、上記基板上の異物からの反
射光を上記ペリクルを通して検出すべく上記第１
の光軸と基板面上において交叉角としてほぼ90度
で上記基板面に対して傾斜させた第２の光軸を有
する検出光学系と該検出光学系により検出される
反射光の内、上記枠、ペリクル上の異物及び基板
上の回路パターンからの反射光を遮光する遮光素
子と該遮光素子を通過して得られる上記基板上の
異物からの反射光を受光して信号に変換する光電
変換装置とを有する検出装置と、上記基板の表面
の上下位置を検出する基板上下位置検出手段と、
該基板上下位置検出手段によつて検出された基板
の表面の位置が、上記遮光素子を通過して得られ
る基板上の異物からの反射光を許容される感度で
受光すべく許容焦点深度に入るように制御する制
御手段とを備えたことを特徴とする異物検出装
置。 ２ 上記基板上下位置検出手段は、上記照明装置
と検出装置とが設置された異物検出位置とは異な
る位置に設けられ、上記制御手段により基板の表
面の上下位置を補正した状態で上記異物検出位置
へ移行させる移動手段を備えたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の異物検出装置。 ３ 上記遮光素子は、検光子とスリツトとで構成
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の異物検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58026155A JPS59152625A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 異物検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58026155A JPS59152625A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 異物検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59152625A JPS59152625A (ja) | 1984-08-31 |
| JPH0334576B2 true JPH0334576B2 (ja) | 1991-05-23 |
Family
ID=12185642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58026155A Granted JPS59152625A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 異物検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59152625A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3087384B2 (ja) * | 1991-10-08 | 2000-09-11 | 松下電器産業株式会社 | 異物検査装置 |
| JP6119785B2 (ja) * | 2015-03-17 | 2017-04-26 | 大日本印刷株式会社 | 異物検査装置、異物検査方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5671173A (en) * | 1979-11-14 | 1981-06-13 | Hitachi Ltd | Pattern detection method of printed circuit substrate |
| JPS5780546A (en) * | 1980-11-07 | 1982-05-20 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Detecting device for foreign substance |
-
1983
- 1983-02-21 JP JP58026155A patent/JPS59152625A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59152625A (ja) | 1984-08-31 |
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