JPH0334577B2 - - Google Patents
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- JPH0334577B2 JPH0334577B2 JP58026156A JP2615683A JPH0334577B2 JP H0334577 B2 JPH0334577 B2 JP H0334577B2 JP 58026156 A JP58026156 A JP 58026156A JP 2615683 A JP2615683 A JP 2615683A JP H0334577 B2 JPH0334577 B2 JP H0334577B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- optical axis
- optical system
- pellicle
- slit
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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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
- G01N2015/0238—Single particle scatter
-
- 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
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N2021/4792—Polarisation of scatter light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/10—Scanning
- G01N2201/105—Purely optical scan
- G01N2201/1053—System of scan mirrors for composite motion of beam
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- 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レーズ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レーズ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
確実に除去し、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ことにある。
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
確実に除去し、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ことにある。
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出射されたレーザ光
を、枠の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スポツト状に上記ペリクルを
通して照射すべく上記基板面の垂直方向に対して
傾斜させた第１の光軸を有する照明光学系と上記
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
面に垂直方向に対して傾斜させた第２の光軸を有
する検出集光光学系と該検出集光光学系により検
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
し、且つ上記第２の光軸に対して直角な面に対し
て傾けて上記基板上に照射されたレーザスポツト
の走査線の共役位置に設置されたスリツトと該ス
リツト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を備えたことを特徴とする
異物検出装置である。
ザ光源と該レーザ光源から出射されたレーザ光
を、枠の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スポツト状に上記ペリクルを
通して照射すべく上記基板面の垂直方向に対して
傾斜させた第１の光軸を有する照明光学系と上記
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
面に垂直方向に対して傾斜させた第２の光軸を有
する検出集光光学系と該検出集光光学系により検
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
し、且つ上記第２の光軸に対して直角な面に対し
て傾けて上記基板上に照射されたレーザスポツト
の走査線の共役位置に設置されたスリツトと該ス
リツト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を備えたことを特徴とする
異物検出装置である。
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図は本発明の異物検出装置の
一実施例を示したものである。即ち、本発明は第
１図に示す集光レンズ１２と受光素子１４との間
にスリツト１３を設置し、基板上以外から得られ
る散乱光を遮光し、基板上に存在する異物のみを
検出出来るようにしたものである。詳述すると次
のようになる。即ち第２図に示した異常散乱光の
発生箇所を、基板上面から見ると、第４図に示す
如くなる。このようにレーザ光４は、Ｄ、Ｅ、
Ｆ、Ｇの各点で、散乱光を発生する可能がある。
この散乱光の一部を集光レンズ１２で集光する
と、結像面１８上に、D′、E′、F′、G′のスポツト
を形成する。そこでE′、F′、G′、の異常散乱光の
みを遮光するように、スリツト１３を設ければ、
検査したい点Ｄからの散乱光のみを、受光素子１
４に到達される。ここで集光レンズ１２の光軸
は、レーザ光４の走査線８の延長を含む平面内に
ある。
的に説明する。第３図は本発明の異物検出装置の
一実施例を示したものである。即ち、本発明は第
１図に示す集光レンズ１２と受光素子１４との間
にスリツト１３を設置し、基板上以外から得られ
る散乱光を遮光し、基板上に存在する異物のみを
検出出来るようにしたものである。詳述すると次
のようになる。即ち第２図に示した異常散乱光の
発生箇所を、基板上面から見ると、第４図に示す
如くなる。このようにレーザ光４は、Ｄ、Ｅ、
Ｆ、Ｇの各点で、散乱光を発生する可能がある。
この散乱光の一部を集光レンズ１２で集光する
と、結像面１８上に、D′、E′、F′、G′のスポツト
を形成する。そこでE′、F′、G′、の異常散乱光の
みを遮光するように、スリツト１３を設ければ、
検査したい点Ｄからの散乱光のみを、受光素子１
４に到達される。ここで集光レンズ１２の光軸
は、レーザ光４の走査線８の延長を含む平面内に
ある。
一方、第５図は、第３図をＣ方向から見た図を
示している。集光レンズ１２の光軸１９は、レー
ザ光の走査線８に対してθの角度傾けてある。走
査線８上の点Ｉ、Ｏ、Ｊから出た散乱光は、集光
レンズ１２により、像面１８上に、I′、O′、J′の
点となつて結像する。従つて遮光板１３としては
スリツト形状に形成した。これによつて透明基板
５上に存在する異物のみを検出することが出来
る。即ち透明基板５のＤ点のみから生じる散乱光
を検出することが出来る。
示している。集光レンズ１２の光軸１９は、レー
ザ光の走査線８に対してθの角度傾けてある。走
査線８上の点Ｉ、Ｏ、Ｊから出た散乱光は、集光
レンズ１２により、像面１８上に、I′、O′、J′の
点となつて結像する。従つて遮光板１３としては
スリツト形状に形成した。これによつて透明基板
５上に存在する異物のみを検出することが出来
る。即ち透明基板５のＤ点のみから生じる散乱光
を検出することが出来る。
ところでスリツト１３を、集光レンズの光軸１
９に直角、面２０上に設けると、光軸外の点がデ
フオーカスするため、第６図に示すように、異物
散乱光の遮光に対する効果が無くなる。ここで、
１３ａはスリツト板、２４はスリツトの開口部２
２は、検出したい走査線の結像軌跡、２３は、裏
面からの散乱光の集光軌跡、E1〜E3は、異常散
乱光のスポツトの大きさを示し、検出散乱光との
重なりが多くなり、弁別が不可能であることがわ
かる。
９に直角、面２０上に設けると、光軸外の点がデ
フオーカスするため、第６図に示すように、異物
散乱光の遮光に対する効果が無くなる。ここで、
１３ａはスリツト板、２４はスリツトの開口部２
２は、検出したい走査線の結像軌跡、２３は、裏
面からの散乱光の集光軌跡、E1〜E3は、異常散
乱光のスポツトの大きさを示し、検出散乱光との
重なりが多くなり、弁別が不可能であることがわ
かる。
しかし、スリツト１３ｂを、第５図の結像面１
８に沿うように傾けてやれば、第７図のようにな
り、両者の弁別が可能となる。
８に沿うように傾けてやれば、第７図のようにな
り、両者の弁別が可能となる。
この時、像面の傾きは、集光レンズ１２の光
軸１９上での倍率をｍとする時、次式で与えられ
る。
軸１９上での倍率をｍとする時、次式で与えられ
る。
tan＝１／ｍtanθ
従つて、ｍが大きい場合、の値が小さくなり
スリツトの傾きが大きくなつてしまい検出が困難
となる。例えば、θが15°の時、ｍを0.27程度に
すれば、は約45゜になり、スリツトを設けやす
い角度にすることが可能である。このように集光
レンズの倍率は、θの角度にもよるが、１以下に
する必要がある。
スリツトの傾きが大きくなつてしまい検出が困難
となる。例えば、θが15°の時、ｍを0.27程度に
すれば、は約45゜になり、スリツトを設けやす
い角度にすることが可能である。このように集光
レンズの倍率は、θの角度にもよるが、１以下に
する必要がある。
ところで、透明基板に照射されるレーザ光のス
ポツトの大きさは一定であるから、第５図でＩ、
Ｏ、Ｊが結像するI′、O′、J′におけるスポツトの
像の大きさは、それぞれ倍率が異なるため変化す
る。また、異常散乱光の軌跡も同様の理由で変化
するため、第６図、第７図で２３と２２が平行で
なくなつている。
ポツトの大きさは一定であるから、第５図でＩ、
Ｏ、Ｊが結像するI′、O′、J′におけるスポツトの
像の大きさは、それぞれ倍率が異なるため変化す
る。また、異常散乱光の軌跡も同様の理由で変化
するため、第６図、第７図で２３と２２が平行で
なくなつている。
この性質に着目して、弁別比を確保しかつ、ス
ポツトのＸ方向のフラツキに対する許容値を大き
くするには、スリツト１３ｃの形状を第８図に示
すように変形させてやれば良い事がわかる。この
時スリツト１３ｃの幅は、レーザスポツトの集光
レンズによる収差をも含めた像の大きさよりも大
きいことが必要である。
ポツトのＸ方向のフラツキに対する許容値を大き
くするには、スリツト１３ｃの形状を第８図に示
すように変形させてやれば良い事がわかる。この
時スリツト１３ｃの幅は、レーザスポツトの集光
レンズによる収差をも含めた像の大きさよりも大
きいことが必要である。
スリツトは、第３図の１３ｂに示すように、集
光レンズ１２と受光素子１４の間に設けられる
が、実際には第９図に示すように、スリツト１３
ｂと受光素子１４の間に、さらに集光用のフイー
ルドレンズ２５を設けると良い。これは、スリツ
トが傾いているために、受光素子をスリツトに十
分近づけることが不可能で、散乱光を受光素子の
受光面２６に集めることがフイールドレンズ無し
では無理であるからである。
光レンズ１２と受光素子１４の間に設けられる
が、実際には第９図に示すように、スリツト１３
ｂと受光素子１４の間に、さらに集光用のフイー
ルドレンズ２５を設けると良い。これは、スリツ
トが傾いているために、受光素子をスリツトに十
分近づけることが不可能で、散乱光を受光素子の
受光面２６に集めることがフイールドレンズ無し
では無理であるからである。
検出光学系は、第９図に示す構成を基本とし
て、光路途中に偏光板やNDフイルタを挿入し、
検出感度の向上を図るものもある。
て、光路途中に偏光板やNDフイルタを挿入し、
検出感度の向上を図るものもある。
なお、スリツト１３の組み付けにおいては、レ
ーザ光の走査線の集光レンズによる軌跡とスリツ
トの位置とを正確に合わせてやる必要がある。そ
こで検出光学系において、スリツトにのみ、微調
整機構を設けてやる必要がある。第９図では、例
えば少なくともｘ、ｙ方向の微調が不可欠であ
り、必要があればx〓方向やy〓方向の回転微調機構
を設ける。
ーザ光の走査線の集光レンズによる軌跡とスリツ
トの位置とを正確に合わせてやる必要がある。そ
こで検出光学系において、スリツトにのみ、微調
整機構を設けてやる必要がある。第９図では、例
えば少なくともｘ、ｙ方向の微調が不可欠であ
り、必要があればx〓方向やy〓方向の回転微調機構
を設ける。
以上説明したように本発明によれば、透明基板
上の微小異物の検査において、基板裏面の回路パ
ターン、ペリクル膜上の異物及びペリクル枠等か
らの散乱光が全く無視できるため、基板上の微小
異物を誤検出率を著しく低下することができ、自
動検査後の目視確認の時間を短縮したり、不必要
な洗浄回数の低減を図るという効果があり、生産
コストの低減、生産性の向上に寄与する。
上の微小異物の検査において、基板裏面の回路パ
ターン、ペリクル膜上の異物及びペリクル枠等か
らの散乱光が全く無視できるため、基板上の微小
異物を誤検出率を著しく低下することができ、自
動検査後の目視確認の時間を短縮したり、不必要
な洗浄回数の低減を図るという効果があり、生産
コストの低減、生産性の向上に寄与する。
第１図は従来の異物検出装置の一例を示す斜視
図、第２図は異常散乱光の発生箇所を示す第１図
Ａ方向からの側面図、第３図は本発明の異物検出
装置の一実施例を示す図、第４図は本発明に傾る
異常散乱光の遮光法を示す上面図、第５図はスリ
ツトの原理を示す第３図Ｃ方向からの側面図、第
６図、第７図、第８図は第３図Ｂ方向から見たス
リツトの形状、第９図は検出光学系の実際を示す
第３図Ｃ方向からの側面図である。 ４……レーザ光、５……透明基板、８……走査
線、１２……集光レンズ、１３，１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ……スリツト、１４……受光素子、２
４……スリツト開口、２５……フイールドレン
ズ。
図、第２図は異常散乱光の発生箇所を示す第１図
Ａ方向からの側面図、第３図は本発明の異物検出
装置の一実施例を示す図、第４図は本発明に傾る
異常散乱光の遮光法を示す上面図、第５図はスリ
ツトの原理を示す第３図Ｃ方向からの側面図、第
６図、第７図、第８図は第３図Ｂ方向から見たス
リツトの形状、第９図は検出光学系の実際を示す
第３図Ｃ方向からの側面図である。 ４……レーザ光、５……透明基板、８……走査
線、１２……集光レンズ、１３，１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ……スリツト、１４……受光素子、２
４……スリツト開口、２５……フイールドレン
ズ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レーザ光源と該レーザ光源から出射されたレ
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スポツト状に上記ペリ
クルを通して照射すべく上記基板面の垂直方向に
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
記基板面の垂直方向に対して傾斜させた第２の光
軸を有する検出集光光学系と該検出集光光学系に
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
遮光し、且つ上記基板上に照射されたレーザスポ
ツトの走査線の共役位置に上記第２の光軸に対し
て直角な面に対して傾けて設置されたスリツトと
該スリツト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を備えたことを特徴と
する異物検出装置。 ２ 上記スリツトの幅を上記走査線上の位置に応
じて変化する上記検出集光光学系の倍率に合わせ
て変化させ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 (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58026156A JPS59152626A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 異物検出装置 |
| US06/548,516 US4669875A (en) | 1982-11-04 | 1983-11-03 | Foreign particle detecting method and apparatus |
| US07/360,971 USRE33991E (en) | 1982-11-04 | 1989-06-02 | Foreign particle detecting method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58026156A JPS59152626A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 異物検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59152626A JPS59152626A (ja) | 1984-08-31 |
| JPH0334577B2 true JPH0334577B2 (ja) | 1991-05-23 |
Family
ID=12185676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58026156A Granted JPS59152626A (ja) | 1982-11-04 | 1983-02-21 | 異物検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59152626A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2577920B2 (ja) * | 1987-07-24 | 1997-02-05 | 株式会社 堀場製作所 | 異物有無検査装置 |
| JPH0621879B2 (ja) * | 1987-11-14 | 1994-03-23 | 株式会社堀場製作所 | 異物有無検査装置 |
| JPH02194352A (ja) * | 1989-01-24 | 1990-07-31 | Fuji Electric Co Ltd | 透明基板表面検査装置 |
| US7158208B2 (en) * | 2004-06-30 | 2007-01-02 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1580196A (en) * | 1976-05-27 | 1980-11-26 | Ferranti Ltd | Gloss measuring surface inspection systems |
| 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 JP58026156A patent/JPS59152626A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59152626A (ja) | 1984-08-31 |
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