JPH04273008A - 表面状態検査装置 - Google Patents
表面状態検査装置Info
- Publication number
- JPH04273008A JPH04273008A JP3055558A JP5555891A JPH04273008A JP H04273008 A JPH04273008 A JP H04273008A JP 3055558 A JP3055558 A JP 3055558A JP 5555891 A JP5555891 A JP 5555891A JP H04273008 A JPH04273008 A JP H04273008A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reticle
- inspection
- surface condition
- optical path
- scanning
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- 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
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
- G01N2021/95676—Masks, reticles, shadow masks
Landscapes
- 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)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造工程で用いら
れるフォトマスクまたはレチクルの表面に付着した塵埃
等の異物を走査ビームの照射により検出する表面状態検
査装置に関する。
れるフォトマスクまたはレチクルの表面に付着した塵埃
等の異物を走査ビームの照射により検出する表面状態検
査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にＩＣ製造工程においては、レチク
ルの露光用パターンを半導体焼付け装置（ステッパまた
はマスクアライナ）の投影光学系等によりレジストが塗
布された半導体ウエハ上に転写するという方法が採用さ
れている。
ルの露光用パターンを半導体焼付け装置（ステッパまた
はマスクアライナ）の投影光学系等によりレジストが塗
布された半導体ウエハ上に転写するという方法が採用さ
れている。
【０００３】ここで半導体焼付け装置によりレチクルか
らレジストを塗ってあるウエハ上にパターンを転写する
時、ゴミ等の欠陥がレチクル表面に付着していると本来
のレチクルのパターン以外に欠陥の形も焼き付けること
となりＩＣ製造の歩留り低下の原因となる。
らレジストを塗ってあるウエハ上にパターンを転写する
時、ゴミ等の欠陥がレチクル表面に付着していると本来
のレチクルのパターン以外に欠陥の形も焼き付けること
となりＩＣ製造の歩留り低下の原因となる。
【０００４】特にウエハに所望のレチクルパターンをス
テップアンドリピートで複数焼きつける「ステッパ」を
用いる場合、レチクル上の１ケのゴミがウエハ全面に焼
付けられることとなる。
テップアンドリピートで複数焼きつける「ステッパ」を
用いる場合、レチクル上の１ケのゴミがウエハ全面に焼
付けられることとなる。
【０００５】そこで近年、レチクル上のゴミを的確に検
出することが不可欠なこととなった。さらに歩留り向上
のため検査時間の短縮化が要求されている。
出することが不可欠なこととなった。さらに歩留り向上
のため検査時間の短縮化が要求されている。
【０００６】このようなレチクル上のゴミ等の異物を検
出するための従来例を図７に示す。これはレーザ光源（
図示しない）から発したビームをポリゴン等（図示しな
い）の回転素子でｆ−θレンズ２を介して走査ビームと
し、レチクル１上に集光する。途中、検査時間を短縮す
るためにハーフミラー４でビームを上下に２分割し、各
々反転ミラー５，１０を介してレチクル１の上面１ａ（
ブランク面）と下面（クロム面）１ｂとに導光し、集光
している。走査ビームは紙面と直交方向にレチクル上を
走査し、これと同期してレチクルがＳ１←→Ｓ２方向に
走査され、レチクル全面が検査される。レチクル上にゴ
ミがあった場合、ビームの散乱光が発生する。この例で
はこれを、集光レンズ（ビーム走査方向に母線をもつシ
リンドリカルレンズやマイクロレンズアレー等）で一旦
視野絞り（７ａ，７ｂ）上に結像し、その開口を通過さ
せた後、ファイバ（８ａ，８ｂ）を通してフォトマル（
９ａ，９ｂ）に導く。ここでレチクルのブランク面とク
ロム面とに付着したゴミの回路パターンへの影響を述べ
る。クロム面上にはウエハに転写されるべき回路パター
ンがクロム単層膜、あるいは、酸化クロムとクロムの２
層膜のいずれかでパターニングされ、焼付レンズに関し
てウエハとこのクロム面とが光学的に共役関係になって
いる。このため、クロム面上に付着した小さなゴミ（１
〜２μｍ）はそのままウエハ上に繰り返し転写されてし
まう。これに対し、ブランク面上に付着した同じ大きさ
のゴミはウエハ上にはボケて写ることはない。ところが
大きなゴミ（５μｍ以上）になるとこのゴミのほぼ真下
にあるクロム面上のパターンに対してはその照明光束（
レチクルの上方から落射照明される）の一部を遮ってし
まうために、照度ムラを引き起こす。その結果、同じ時
間露光されてもゴミの有無で全積分照射光量が異なって
きて回路パターン線幅が変動するという悪影響を受ける
。
出するための従来例を図７に示す。これはレーザ光源（
図示しない）から発したビームをポリゴン等（図示しな
い）の回転素子でｆ−θレンズ２を介して走査ビームと
し、レチクル１上に集光する。途中、検査時間を短縮す
るためにハーフミラー４でビームを上下に２分割し、各
々反転ミラー５，１０を介してレチクル１の上面１ａ（
ブランク面）と下面（クロム面）１ｂとに導光し、集光
している。走査ビームは紙面と直交方向にレチクル上を
走査し、これと同期してレチクルがＳ１←→Ｓ２方向に
走査され、レチクル全面が検査される。レチクル上にゴ
ミがあった場合、ビームの散乱光が発生する。この例で
はこれを、集光レンズ（ビーム走査方向に母線をもつシ
リンドリカルレンズやマイクロレンズアレー等）で一旦
視野絞り（７ａ，７ｂ）上に結像し、その開口を通過さ
せた後、ファイバ（８ａ，８ｂ）を通してフォトマル（
９ａ，９ｂ）に導く。ここでレチクルのブランク面とク
ロム面とに付着したゴミの回路パターンへの影響を述べ
る。クロム面上にはウエハに転写されるべき回路パター
ンがクロム単層膜、あるいは、酸化クロムとクロムの２
層膜のいずれかでパターニングされ、焼付レンズに関し
てウエハとこのクロム面とが光学的に共役関係になって
いる。このため、クロム面上に付着した小さなゴミ（１
〜２μｍ）はそのままウエハ上に繰り返し転写されてし
まう。これに対し、ブランク面上に付着した同じ大きさ
のゴミはウエハ上にはボケて写ることはない。ところが
大きなゴミ（５μｍ以上）になるとこのゴミのほぼ真下
にあるクロム面上のパターンに対してはその照明光束（
レチクルの上方から落射照明される）の一部を遮ってし
まうために、照度ムラを引き起こす。その結果、同じ時
間露光されてもゴミの有無で全積分照射光量が異なって
きて回路パターン線幅が変動するという悪影響を受ける
。
【０００７】いずれにしろ、この程の検査装置に必要と
されるゴミの最小分解能としては、クロム面が１〜２μ
ｍであるのに対し、ブランク面では５μｍ以上である。
されるゴミの最小分解能としては、クロム面が１〜２μ
ｍであるのに対し、ブランク面では５μｍ以上である。
【０００８】また、近年レチクルの大型化が進み、４Ｍ
ｂｉｔまでは５″平方、厚さ０．０９″のレチクルが主
流であったのに対し、１６Ｍｂｉｔになると焼付画面サ
イズの拡大に伴い、レチクルサイズも６″平方、厚さ０
．２５″のものが用いられる。この厚いレチクルは基板
の再利用が可能であり再利用の度に約５０μｍ程度パタ
ーン面を削りおとす。これを１０回繰り返すとレチクル
厚が５００μｍ程度減少する。
ｂｉｔまでは５″平方、厚さ０．０９″のレチクルが主
流であったのに対し、１６Ｍｂｉｔになると焼付画面サ
イズの拡大に伴い、レチクルサイズも６″平方、厚さ０
．２５″のものが用いられる。この厚いレチクルは基板
の再利用が可能であり再利用の度に約５０μｍ程度パタ
ーン面を削りおとす。これを１０回繰り返すとレチクル
厚が５００μｍ程度減少する。
【０００９】このような厚みの異なるレチクルがランダ
ムに検査装置に送り込まれた場合、図３から分るように
レチクルのブランク面の高さが変化し、レチクルのブラ
ンク面上での入射ビーム径が変動する。（なお、レチク
ルはレチクルハンド上に支持される際、通常クロム面（
下面）付き当て状態のためのクロム面の高さはレチクル
厚が変化しても変らない。）この程の検査装置において
、粒子の光散乱強度はビーム径の２乗に反比例するので
この事実はブランク面の検査感度が不安定になることを
意味している。例えばレチクルブランク面上でのビーム
径（Ｄｏ）を光軸断面でφ３０μｍとし、レチクルへの
ビームの入射角（α）を３０°とする。厚み差（Δ″ｄ
）５００μｍだけ薄いレチクルが搬入されてくると、そ
のブランク面上でのビーム径（Ｄ′）は下記数式（１）
から４０μｍとなり、Ｈｅ−Ｎｅのレーザ光源の場合
散乱光量は５６％に減少してしまう。逆に、通常φ３０
μｍのビーム径で５μｍのゴミを検知していたとすると
６．７μｍ以上のゴミしか検知できなくなる。
ムに検査装置に送り込まれた場合、図３から分るように
レチクルのブランク面の高さが変化し、レチクルのブラ
ンク面上での入射ビーム径が変動する。（なお、レチク
ルはレチクルハンド上に支持される際、通常クロム面（
下面）付き当て状態のためのクロム面の高さはレチクル
厚が変化しても変らない。）この程の検査装置において
、粒子の光散乱強度はビーム径の２乗に反比例するので
この事実はブランク面の検査感度が不安定になることを
意味している。例えばレチクルブランク面上でのビーム
径（Ｄｏ）を光軸断面でφ３０μｍとし、レチクルへの
ビームの入射角（α）を３０°とする。厚み差（Δ″ｄ
）５００μｍだけ薄いレチクルが搬入されてくると、そ
のブランク面上でのビーム径（Ｄ′）は下記数式（１）
から４０μｍとなり、Ｈｅ−Ｎｅのレーザ光源の場合
散乱光量は５６％に減少してしまう。逆に、通常φ３０
μｍのビーム径で５μｍのゴミを検知していたとすると
６．７μｍ以上のゴミしか検知できなくなる。
【００１０】
【数１】
以上を要約すると、クロム面上のゴミは直接転写される
ために分解能力も厳しく約１μｍであり、レチクル厚の
影響を受けない。これに対し、ブランク面上のゴミは照
度ムラとして影響し、その必要分解能は約５μｍと大き
くしてもよい。反面レチクル厚の影響を受ける。
ために分解能力も厳しく約１μｍであり、レチクル厚の
影響を受けない。これに対し、ブランク面上のゴミは照
度ムラとして影響し、その必要分解能は約５μｍと大き
くしてもよい。反面レチクル厚の影響を受ける。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなレチクル上下面での相違にもかかわらず、図７の従
来技術では単にクロム面とブランク面の両方に同じ光束
を分岐して導いているために、次のような欠点があった
。
うなレチクル上下面での相違にもかかわらず、図７の従
来技術では単にクロム面とブランク面の両方に同じ光束
を分岐して導いているために、次のような欠点があった
。
【００１２】つまり、クロム面とブランク面上のビーム
径が等しいために、クロム面上の粒子分解能を高めよう
としてビーム径（Ｄｏ）を絞ると、ブランク面上のビー
ム径も細くなる。すると式（１） からレチクル厚変化
Δｄが生じた時のビーム径の変動率も大きくなる。この
事はレチクル厚変化に対して検出感度が過敏に変動しす
ぎるという欠点として現われてくる。
径が等しいために、クロム面上の粒子分解能を高めよう
としてビーム径（Ｄｏ）を絞ると、ブランク面上のビー
ム径も細くなる。すると式（１） からレチクル厚変化
Δｄが生じた時のビーム径の変動率も大きくなる。この
事はレチクル厚変化に対して検出感度が過敏に変動しす
ぎるという欠点として現われてくる。
【００１３】これを解決する手段として、あらかじめレ
チクルの厚みを計測し、この分だけブランク面検査時に
ピントをとり直すという方式が考えられる。しかしなが
ら、この方式によると、厚み計測手段とピント調整手段
とが必要であり、システムの大型化およびコストアップ
につながるという欠点があった。
チクルの厚みを計測し、この分だけブランク面検査時に
ピントをとり直すという方式が考えられる。しかしなが
ら、この方式によると、厚み計測手段とピント調整手段
とが必要であり、システムの大型化およびコストアップ
につながるという欠点があった。
【００１４】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされ
たものであって、レチクル厚の変化にかかわらずクロム
面上の異物検出分解能を高めかつブランク面上の異物検
出の安定性を高め信頼性の高い検出を可能とする表面状
態検査装置の提供を目的とする。
たものであって、レチクル厚の変化にかかわらずクロム
面上の異物検出分解能を高めかつブランク面上の異物検
出の安定性を高め信頼性の高い検出を可能とする表面状
態検査装置の提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
検査面をもつ基板にビームを集光、走査させると共にこ
れと概直交方向に該基板を移動させることにより該基板
の表面状態を検査する表面状態検査装置において、高い
検出分解能を必要とする第１の検査面の高さを維持する
と共に、この第１の検査面を検査する第１ビームに比べ
て、より低い検出分解能を必要とする第２の検査面用検
査ビームの光束開き角（ＮＡ）を小さくする。これによ
り、該基板の厚みバラツキが生じても、第２の検査面の
検出分解能が安定に得られる。
検査面をもつ基板にビームを集光、走査させると共にこ
れと概直交方向に該基板を移動させることにより該基板
の表面状態を検査する表面状態検査装置において、高い
検出分解能を必要とする第１の検査面の高さを維持する
と共に、この第１の検査面を検査する第１ビームに比べ
て、より低い検出分解能を必要とする第２の検査面用検
査ビームの光束開き角（ＮＡ）を小さくする。これによ
り、該基板の厚みバラツキが生じても、第２の検査面の
検出分解能が安定に得られる。
【００１６】
【実施例】図１は本発明第一の実施例を示す。
【００１７】レーザ光源１から発したレーザビームはピ
ンホール２で必要なビーム形状に切り出された後ビーム
エキスパンダ３で広げられてポリゴンミラー４等の光学
スキャナに入射する。ここで反射されたビームはｆ−θ
レンズ５を通過して収束光束となりハーフミラー６、ミ
ラー７を経てレチクル８の下面（クロム面）の上の点Ｑ
に集光する。レチクルはレチクルハンド４０によって下
面つき当てで支持されているので、移動中高さは常に一
定に保たれる。一方ハーフミラー６で分割された収束光
束の一部はミラー９、光路長補正板１０、ミラー１１そ
してフィールドレンズ１２を経て一旦、中間結像する。 その後再び発散光束となってミラー１４，１５を経て結
像レンズ１６に達する。結像レンズ１６はその中に開口
絞り１７を持ちビームの一部だけを通過させ、レチクル
８のブランク面上の点Ｐにビームを集光させる。ポリゴ
ンミラー４が回転すると収束ビームはレチクル８の上下
面を各々紙面と直交する方向に走査する。これと同期に
レチクルをＳ１←→Ｓ２の方向に移動させると、レチク
ル上の必要な検査領域を検査できる。尚、受光系は従来
例（図７）と同じ構成あるいはこれ以外でも良く、本発
明によって制限されることはない。
ンホール２で必要なビーム形状に切り出された後ビーム
エキスパンダ３で広げられてポリゴンミラー４等の光学
スキャナに入射する。ここで反射されたビームはｆ−θ
レンズ５を通過して収束光束となりハーフミラー６、ミ
ラー７を経てレチクル８の下面（クロム面）の上の点Ｑ
に集光する。レチクルはレチクルハンド４０によって下
面つき当てで支持されているので、移動中高さは常に一
定に保たれる。一方ハーフミラー６で分割された収束光
束の一部はミラー９、光路長補正板１０、ミラー１１そ
してフィールドレンズ１２を経て一旦、中間結像する。 その後再び発散光束となってミラー１４，１５を経て結
像レンズ１６に達する。結像レンズ１６はその中に開口
絞り１７を持ちビームの一部だけを通過させ、レチクル
８のブランク面上の点Ｐにビームを集光させる。ポリゴ
ンミラー４が回転すると収束ビームはレチクル８の上下
面を各々紙面と直交する方向に走査する。これと同期に
レチクルをＳ１←→Ｓ２の方向に移動させると、レチク
ル上の必要な検査領域を検査できる。尚、受光系は従来
例（図７）と同じ構成あるいはこれ以外でも良く、本発
明によって制限されることはない。
【００１８】図２は図１の結像関係を光学的に展開した
図である。
図である。
【００１９】フィールドレンズ１２は、ポリゴンミラー
４の反射点と結像レンズの絞り１７の中心とを共役関係
に導くためのものである。この配置をとることによって
中間結像面１３の任意のビーム集光点から発散した光束
（開き角２θＣＲで図中点線）は走査位置に関わらず一
様に絞り１７で遮断される。この結果ブランク面上の点
Ｐに再結像したビーム光束の開き角２θＢＬは同じく走
査位置にかかわらず一様に２θＣＲより小さくなる。そ
して以下の式（２） から太いビーム径（Ｄｏ）がえら
れる。
４の反射点と結像レンズの絞り１７の中心とを共役関係
に導くためのものである。この配置をとることによって
中間結像面１３の任意のビーム集光点から発散した光束
（開き角２θＣＲで図中点線）は走査位置に関わらず一
様に絞り１７で遮断される。この結果ブランク面上の点
Ｐに再結像したビーム光束の開き角２θＢＬは同じく走
査位置にかかわらず一様に２θＣＲより小さくなる。そ
して以下の式（２） から太いビーム径（Ｄｏ）がえら
れる。
【００２０】
【数２】
ビーム径Ｄｏが太くなると式（１） を変形した式（３
）
）
【００２１】
【数３】
からレチクル厚が変化した時のビーム径の変化率（Ｄ′
／Ｄｏ）は小さくなることが判る。又、クロム面用ビー
ムについては式（２） から開き角θを大きくすればビ
ーム径Ｄｏを絞れ、高分解能が得られる。図２が示すよ
うにクロム面、ブランク面に入射するビームの主光線（
光束の中心光線）は一般に走査面に対して垂直ではない
。検出原理によってはこれを垂直に立てる必要性のある
ものがある。これをテレセンの条件という。この場合に
はクロム面上Ｑの近傍にフィールドレンズを付加すると
共に中間結像面１３近くのフィールドレンズ１２の屈折
力を加減することによって主光線を立てる。そして中間
結像面１３の直後にもフィールドレンズを付加すればよ
い。 更にブランク面上の点Ｐの近くにも同様なフィールドレ
ンズを付加すると、ブランクビームもテレセンにするこ
とができる。
／Ｄｏ）は小さくなることが判る。又、クロム面用ビー
ムについては式（２） から開き角θを大きくすればビ
ーム径Ｄｏを絞れ、高分解能が得られる。図２が示すよ
うにクロム面、ブランク面に入射するビームの主光線（
光束の中心光線）は一般に走査面に対して垂直ではない
。検出原理によってはこれを垂直に立てる必要性のある
ものがある。これをテレセンの条件という。この場合に
はクロム面上Ｑの近傍にフィールドレンズを付加すると
共に中間結像面１３近くのフィールドレンズ１２の屈折
力を加減することによって主光線を立てる。そして中間
結像面１３の直後にもフィールドレンズを付加すればよ
い。 更にブランク面上の点Ｐの近くにも同様なフィールドレ
ンズを付加すると、ブランクビームもテレセンにするこ
とができる。
【００２２】本実施例において、中間結像面からブラン
ク面への結像倍率は等倍であることが望ましい。なぜな
らば、等倍の場合、クロム面上とブランク面上とでビー
ムスピードが等しくなり、この分検査位置を同定する電
気回路が共通化できるからである。但し、等倍以外であ
ってもビームスピードが異なる分電気的に別回路として
補正すればよい。
ク面への結像倍率は等倍であることが望ましい。なぜな
らば、等倍の場合、クロム面上とブランク面上とでビー
ムスピードが等しくなり、この分検査位置を同定する電
気回路が共通化できるからである。但し、等倍以外であ
ってもビームスピードが異なる分電気的に別回路として
補正すればよい。
【００２３】本実施例においてはレチクルの上下面に同
時に検査ビームを入射させ、クロム面、ブランク面の両
方の表面状態を同時に検査でき、検査時間を大幅に短縮
できる。また、レーザからｆ−θレンズ迄の光学系を上
下ビームの共通光路として使えるために光学系全体を大
幅にコンパクト化できる。
時に検査ビームを入射させ、クロム面、ブランク面の両
方の表面状態を同時に検査でき、検査時間を大幅に短縮
できる。また、レーザからｆ−θレンズ迄の光学系を上
下ビームの共通光路として使えるために光学系全体を大
幅にコンパクト化できる。
【００２４】図４は第２の実施例を示す。光学的結像関
係は図１の実施例と同じであるが、異なる点はハーフミ
ラー６を切り換えミラー３０に置き換えた点である。図
１ではレチクルの上下面に同時にビームを入射させたの
に対して、本実施例では上下ビームを時系列的に切り換
える配置をとる。すなわち、レチクルが検査中Ｓ１→Ｓ
２の方向へ移動している時（往路）、切り換えミラー３
０を光路からはずしてビームをクロム面上に集光してお
く。クロム面の検査がおわると今度は切り換えミラー３
０を光路中に挿入してビームをブランク面上に集光し、
レチクルをＳ２→Ｓ１の方向へ移動する（復路）。
係は図１の実施例と同じであるが、異なる点はハーフミ
ラー６を切り換えミラー３０に置き換えた点である。図
１ではレチクルの上下面に同時にビームを入射させたの
に対して、本実施例では上下ビームを時系列的に切り換
える配置をとる。すなわち、レチクルが検査中Ｓ１→Ｓ
２の方向へ移動している時（往路）、切り換えミラー３
０を光路からはずしてビームをクロム面上に集光してお
く。クロム面の検査がおわると今度は切り換えミラー３
０を光路中に挿入してビームをブランク面上に集光し、
レチクルをＳ２→Ｓ１の方向へ移動する（復路）。
【００２５】この配置をとることによって、ビームのエ
ネルギを分割せずにクロム面あるいはブランク面に集中
できるので、異物の散乱光量を増加でき、検査の信頼性
を高められる。
ネルギを分割せずにクロム面あるいはブランク面に集中
できるので、異物の散乱光量を増加でき、検査の信頼性
を高められる。
【００２６】図５は第３の実施例を示す。図６はその光
学的結像関係を示す。
学的結像関係を示す。
【００２７】前述の第１、第２の実施例がブランク用ビ
ームを再結像させてレチクル上で太くしていたのに対し
、本実施例では再結像させずに太いビームに変換してい
る点が特徴である。これを達成する手段として図中ＮＡ
変換素子として凹、凸２枚のレンズ２０，２１からなる
構成を示す。その他の構成は図１と同じである。
ームを再結像させてレチクル上で太くしていたのに対し
、本実施例では再結像させずに太いビームに変換してい
る点が特徴である。これを達成する手段として図中ＮＡ
変換素子として凹、凸２枚のレンズ２０，２１からなる
構成を示す。その他の構成は図１と同じである。
【００２８】図６でＮＡ変換素子の作用を説明する。
【００２９】レーザ１から発したビームはｆ−θレンズ
５を通過後、凹レンズ２０、凸レンズ２１のない場合は
点線に沿って進み面１３上に集光する。軸上光線の集光
位置はＯｏで、軸外光線の集光位置はｙ０ である。ま
た光束の開き角は２θＣＲである。これに対して凹レン
ズ２０と凸レンズ２１がある場合、凹レンズ２０に入射
してきたビームはこのレンズの負の屈折力の働きで一旦
、発散光束か、平行光束ないしは弱い収束光束になり、
凸レンズ２１に入射する。この凸レンズの働きでビーム
は再び収束光となってブランク面８に集光する。このよ
うにして結像されるブランクビームの開き角２θＢＬは
レンズ２０と２１の屈折力、間隔を選択することによっ
て２θＣＲより小さくすることができる。よって前述し
た式（２） 、式（３）から太くて変化率の小さなブラ
ンクビームが得られる。
５を通過後、凹レンズ２０、凸レンズ２１のない場合は
点線に沿って進み面１３上に集光する。軸上光線の集光
位置はＯｏで、軸外光線の集光位置はｙ０ である。ま
た光束の開き角は２θＣＲである。これに対して凹レン
ズ２０と凸レンズ２１がある場合、凹レンズ２０に入射
してきたビームはこのレンズの負の屈折力の働きで一旦
、発散光束か、平行光束ないしは弱い収束光束になり、
凸レンズ２１に入射する。この凸レンズの働きでビーム
は再び収束光となってブランク面８に集光する。このよ
うにして結像されるブランクビームの開き角２θＢＬは
レンズ２０と２１の屈折力、間隔を選択することによっ
て２θＣＲより小さくすることができる。よって前述し
た式（２） 、式（３）から太くて変化率の小さなブラ
ンクビームが得られる。
【００３０】本実施例においてはＮＡ変換素子を光路中
に挿入することによって実質的に走査光学系の焦点距離
を変化させている。つまり、ポリゴンミラー４から走査
面８までの間で、ｆ−θレンズ５だけの場合に比べてＮ
Ａ変換素子を挿入した場合、全焦点距離が長くなってい
る。この結果、ポリゴンミラー４が同じ角度回転しても
クロム面とブランク面とでレチクル上のビームスピード
が異なるという現象が生じてくる（図６中ｙ０に対する
ｙ１）。そしてこれが原因して、クロム面に対し、ブラ
ンク面の検査位置がズレるという問題が起きてくる。以
下にこの補正法を述べる。レチクル上の検査位置を固定
する手段として、図６中５０に示したように同期信号発
生用ディテクタを設けて、ポリゴンミラーの回転時刻を
知り、一定の遅延とクロックパルス計数手段とでレチク
ル上の距離を測る方法がある。第１、第２の実施例では
上下ビームのスピードは同じなので、上記クロックパル
スの周期は同じでいいが、本実施例においては、前述の
理由でクロム面とブランク面のビームスピードが異なる
分クロムパルスの周期を変えればよい。
に挿入することによって実質的に走査光学系の焦点距離
を変化させている。つまり、ポリゴンミラー４から走査
面８までの間で、ｆ−θレンズ５だけの場合に比べてＮ
Ａ変換素子を挿入した場合、全焦点距離が長くなってい
る。この結果、ポリゴンミラー４が同じ角度回転しても
クロム面とブランク面とでレチクル上のビームスピード
が異なるという現象が生じてくる（図６中ｙ０に対する
ｙ１）。そしてこれが原因して、クロム面に対し、ブラ
ンク面の検査位置がズレるという問題が起きてくる。以
下にこの補正法を述べる。レチクル上の検査位置を固定
する手段として、図６中５０に示したように同期信号発
生用ディテクタを設けて、ポリゴンミラーの回転時刻を
知り、一定の遅延とクロックパルス計数手段とでレチク
ル上の距離を測る方法がある。第１、第２の実施例では
上下ビームのスピードは同じなので、上記クロックパル
スの周期は同じでいいが、本実施例においては、前述の
理由でクロム面とブランク面のビームスピードが異なる
分クロムパルスの周期を変えればよい。
【００３１】図８は第４の実施例を示す。
【００３２】第１〜第３の実施例と異なる点は、上下ビ
ームの光路をポリゴンミラー４だけ共有化し、他は別に
設けた点にある。つまり、クロム面用ビームはレーザ１
から発したビームをハーフミラー４０透過後ピンホール
２、エキスパンダ３を介してポリゴンミラー４に入射さ
せ、この反射光をｆ−θレンズ５に導く。これに対して
、ブランク面用ビームはハーフミラー４０で反射された
ビームをミラー４１で反射後、ピンホール２より小開口
のピンホール４２、あるいはエキスパンダ３より低倍率
のエキスパンダ４３を通してクロム用光路より細い平行
光束とし、ポリゴンミラー４に入射させる。そして、こ
の反射光を別のｆ−θレンズ４４に導いて最終的にブラ
ンク面上に小さな開き角をもった太いビーム径として集
光する。この場合ｆ−θレンズ４４の焦点距離はｆ−θ
レンズ５と同じであることが望ましい。但し異なってい
ても、第３の実施例で述べたように走査スピードの補正
を行なえばよい。
ームの光路をポリゴンミラー４だけ共有化し、他は別に
設けた点にある。つまり、クロム面用ビームはレーザ１
から発したビームをハーフミラー４０透過後ピンホール
２、エキスパンダ３を介してポリゴンミラー４に入射さ
せ、この反射光をｆ−θレンズ５に導く。これに対して
、ブランク面用ビームはハーフミラー４０で反射された
ビームをミラー４１で反射後、ピンホール２より小開口
のピンホール４２、あるいはエキスパンダ３より低倍率
のエキスパンダ４３を通してクロム用光路より細い平行
光束とし、ポリゴンミラー４に入射させる。そして、こ
の反射光を別のｆ−θレンズ４４に導いて最終的にブラ
ンク面上に小さな開き角をもった太いビーム径として集
光する。この場合ｆ−θレンズ４４の焦点距離はｆ−θ
レンズ５と同じであることが望ましい。但し異なってい
ても、第３の実施例で述べたように走査スピードの補正
を行なえばよい。
【００３３】図９は第５の実施例を示す。
【００３４】本実施例では上下ビームの光学系を全く独
立に設けた点が特徴である。光学的結像関係は前実施例
と同じである。また、ブランク面用光路中にあるピンホ
ール４２とエキスパンダ４３は、クロム面用のピンホー
ル２、エキスパンダ３に比べて各々、小開口であるか、
低倍率である点も実施例４と同じである。これらはブラ
ンク面用ビームの光束開き角を小さくする。このように
上下光路を個別に設けることによって部品点数は増える
が、光学系の引き回しが自由になり、光学系全体をコン
パクト化できる。
立に設けた点が特徴である。光学的結像関係は前実施例
と同じである。また、ブランク面用光路中にあるピンホ
ール４２とエキスパンダ４３は、クロム面用のピンホー
ル２、エキスパンダ３に比べて各々、小開口であるか、
低倍率である点も実施例４と同じである。これらはブラ
ンク面用ビームの光束開き角を小さくする。このように
上下光路を個別に設けることによって部品点数は増える
が、光学系の引き回しが自由になり、光学系全体をコン
パクト化できる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により、レ
チクルのクロム面に小さなビーム径で集光させる一方、
ブランク面には開き角の小さなビームを集光する点が可
能となる。その結果、クロム面の異物分解能を向上でき
ると共に、レチクルの厚みがバラツいてもその影響を受
けることなく、ブランク面上の異物を安定して検知でき
るようになる。
チクルのクロム面に小さなビーム径で集光させる一方、
ブランク面には開き角の小さなビームを集光する点が可
能となる。その結果、クロム面の異物分解能を向上でき
ると共に、レチクルの厚みがバラツいてもその影響を受
けることなく、ブランク面上の異物を安定して検知でき
るようになる。
【００３６】また、レチクル厚を計測する手段や、レチ
クル厚変化に応じてピントをとり直す手段等が不要とな
るので、大幅なシステムの簡略化とコストダウンが図ら
れる。
クル厚変化に応じてピントをとり直す手段等が不要とな
るので、大幅なシステムの簡略化とコストダウンが図ら
れる。
【００３７】また、レチクルを削って再利用できるので
、半導体製造プロセス全体の大幅なコストダウンを成し
遂げられる。
、半導体製造プロセス全体の大幅なコストダウンを成し
遂げられる。
【図１】本発明第１の実施例の構成図。
【図２】図１の実施例の光学関係説明図。
【図３】レチクル厚変化とビーム径の変化の関係を示す
説明図。
説明図。
【図４】本発明第２の実施例の構成図。
【図５】本発明第３の実施例の構成図。
【図６】図５の実施例の光学関係説明図。
【図７】従来例の構成図。
【図８】本発明第４の実施例の構成図。
【図９】本発明第５の実施例の構成図。
１ レーザ
２ ピンホール
３ ビームエキスパンダ
４ ポリゴンミラー
５ ｆ−θレンズ
６ ハーフミラー
７，９，１１，１４，１５，１９ ミラー８ レチ
クル
クル
Claims (5)
- 【請求項１】 必要とする検出分解能が異なる複数の
検査面を有する被検査体に対し走査ビームを照射して前
記検査面の表面状態を検出する表面状態検査装置におい
て、最も高い検出分解能が必要な検査面を一定位置に保
って前記被検査体を保持する保持手段と、検出分解能が
低い検査面を照射する走査ビームに対し光束ビームの開
き角を小さくするための光学手段とを具備したことを特
徴とする表面状態検査装置。 - 【請求項２】 前記走査ビームの走査方向に対して略
直角な方向に前記被検査体を移動させる移動手段を具備
したことを特徴とする請求項１に記載した表面状態検査
装置。 - 【請求項３】 前記被検査体は半導体製造用レチクル
またはマスクであって、高い検出分解能の検査面として
パターン面を有することを特徴とする請求項１に記載し
た表面状態検査装置。 - 【請求項４】 前記走査ビームを発生するための光源
と、該光源からの光束を各検査面に対応させて分割する
ためのビーム分割手段と、分割されたビーム光路上に設
けたビーム開き角変換手段とを具備したことを特徴とす
る請求項１に記載した表面状態検査装置。 - 【請求項５】 前記走査ビームを発生するための光源
と、該光源からの光束を各検査面に対応させて光路を切
り換えるための光路切換え手段と、切換えられた光路上
に設けたビーム開き角変換手段とを具備したことを特徴
とする請求項１に記載した表面状態検査装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5555891A JP2933736B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 表面状態検査装置 |
| US08/199,971 US5381225A (en) | 1991-02-28 | 1994-02-22 | Surface-condition inspection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5555891A JP2933736B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 表面状態検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04273008A true JPH04273008A (ja) | 1992-09-29 |
| JP2933736B2 JP2933736B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=13002033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5555891A Expired - Fee Related JP2933736B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 表面状態検査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5381225A (ja) |
| JP (1) | JP2933736B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000505906A (ja) * | 1996-12-24 | 2000-05-16 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光学式検査装置及びこの検査装置が設けられているリソグラフィ装置 |
| JP2007183416A (ja) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Chrovit Japan:Kk | 光路切替型光学系、これを用いた多方向観察光学系および多方向電磁波照射光学系 |
| WO2008001731A1 (fr) * | 2006-06-27 | 2008-01-03 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Appareil d'examen de surface et procédé d'examen de surface |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3259331B2 (ja) * | 1992-05-29 | 2002-02-25 | キヤノン株式会社 | 表面状態検査装置 |
| US5581348A (en) * | 1993-07-29 | 1996-12-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Surface inspecting device using bisected multi-mode laser beam and system having the same |
| US6064517A (en) | 1996-07-22 | 2000-05-16 | Kla-Tencor Corporation | High NA system for multiple mode imaging |
| WO1998010271A1 (en) * | 1996-09-05 | 1998-03-12 | Wea Manufacturing, Inc. | Double sided optical disc surface inspector |
| US6166808A (en) * | 1996-12-24 | 2000-12-26 | U.S. Philips Corporation | Optical height meter, surface-inspection device provided with such a height meter, and lithographic apparatus provided with the inspection device |
| DE19714202A1 (de) * | 1997-04-07 | 1998-10-15 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zum optischen Prüfen von Oberflächen |
| US5933230A (en) * | 1997-04-28 | 1999-08-03 | International Business Machines Corporation | Surface inspection tool |
| US6100971A (en) * | 1997-04-28 | 2000-08-08 | International Business Machines Corporation | Surface inspection tool |
| US6624884B1 (en) | 1997-04-28 | 2003-09-23 | International Business Machines Corporation | Surface inspection tool |
| US5847823A (en) * | 1997-04-28 | 1998-12-08 | International Business Machines Corporation | Surface inspection tool |
| US5917589A (en) * | 1997-04-28 | 1999-06-29 | International Business Machines Corporation | Surface inspection tool |
| US5867261A (en) * | 1997-04-28 | 1999-02-02 | International Business Machines Corporation | Surface inspection tool |
| US6704435B1 (en) | 1997-04-28 | 2004-03-09 | International Business Machines Corporation | Surface inspection tool |
| US5969370A (en) * | 1997-04-28 | 1999-10-19 | International Business Machines Corporation | Surface inspection tool |
| US5898492A (en) * | 1997-09-25 | 1999-04-27 | International Business Machines Corporation | Surface inspection tool using reflected and scattered light |
| US6414752B1 (en) * | 1999-06-18 | 2002-07-02 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Method and apparatus for scanning, stitching, and damping measurements of a double-sided metrology inspection tool |
| US6853446B1 (en) * | 1999-08-16 | 2005-02-08 | Applied Materials, Inc. | Variable angle illumination wafer inspection system |
| US6633831B2 (en) * | 2000-09-20 | 2003-10-14 | Kla Tencor Technologies | Methods and systems for determining a critical dimension and a thin film characteristic of a specimen |
| US6891627B1 (en) | 2000-09-20 | 2005-05-10 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining a critical dimension and overlay of a specimen |
| US7349090B2 (en) | 2000-09-20 | 2008-03-25 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining a property of a specimen prior to, during, or subsequent to lithography |
| US7106425B1 (en) * | 2000-09-20 | 2006-09-12 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining a presence of defects and a thin film characteristic of a specimen |
| US7130029B2 (en) * | 2000-09-20 | 2006-10-31 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining an adhesion characteristic and a thickness of a specimen |
| US6614519B1 (en) | 2000-10-25 | 2003-09-02 | International Business Machines Corporation | Surface inspection tool using a parabolic mirror |
| US20020117625A1 (en) * | 2001-02-26 | 2002-08-29 | Pandelisev Kiril A. | Fiber optic enhanced scintillator detector |
| US20040207836A1 (en) * | 2002-09-27 | 2004-10-21 | Rajeshwar Chhibber | High dynamic range optical inspection system and method |
| JP4220287B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2009-02-04 | 株式会社東芝 | パターン欠陥検査装置 |
| KR100541820B1 (ko) * | 2004-05-28 | 2006-01-11 | 삼성전자주식회사 | 반도체 소자 제조를 위한 파티클 검출장치 |
| US7436524B2 (en) * | 2004-11-26 | 2008-10-14 | Olympus Corporation | Apparatus and method for three-dimensional measurement and program for allowing computer to execute method for three-dimensional measurement |
| US7425719B2 (en) * | 2005-01-13 | 2008-09-16 | Wd Media, Inc. | Method and apparatus for selectively providing data from a test head to a processor |
| US7305119B2 (en) * | 2005-01-13 | 2007-12-04 | Komag, Inc. | Test head for optically inspecting workpieces |
| US20080117438A1 (en) * | 2006-11-16 | 2008-05-22 | Solvision Inc. | System and method for object inspection using relief determination |
| KR101209857B1 (ko) * | 2009-02-20 | 2012-12-10 | 삼성코닝정밀소재 주식회사 | 유리 표면 이물 검사 장치 및 방법 |
| KR20150102180A (ko) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 레이저 빔 조사 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 |
| NL2014399A (en) * | 2014-04-24 | 2015-11-02 | Asml Holding Nv | Compact two-sided reticle inspection system. |
| EP3249348B1 (de) * | 2016-05-26 | 2019-07-03 | Baumer Electric AG | Sensorvorrichtung zur vermessung einer oberfläche |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3667846A (en) * | 1969-07-28 | 1972-06-06 | Charles Nater | Optical surface inspection apparatus |
| JPS5879240A (ja) * | 1981-11-06 | 1983-05-13 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 異物検出装置 |
| JPS58120155A (ja) * | 1982-01-12 | 1983-07-16 | Hitachi Ltd | レチクル異物検出装置 |
| US4871257A (en) * | 1982-12-01 | 1989-10-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus for observing patterned article |
| JPS59186324A (ja) * | 1983-04-07 | 1984-10-23 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 異物検査装置 |
| JPS60220940A (ja) * | 1983-05-20 | 1985-11-05 | Hitachi Ltd | 異物自動検査装置 |
| US4795911A (en) * | 1986-02-14 | 1989-01-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Surface examining apparatus for detecting the presence of foreign particles on the surface |
| US4886975A (en) * | 1986-02-14 | 1989-12-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Surface examining apparatus for detecting the presence of foreign particles on two or more surfaces |
| JPS6333834A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-13 | Canon Inc | 表面状態検査装置 |
| JPS6347641A (ja) * | 1986-08-14 | 1988-02-29 | Canon Inc | 表面状態検査装置 |
| JP3101290B2 (ja) * | 1989-03-15 | 2000-10-23 | キヤノン株式会社 | 表面状態検査装置、露光装置、及び表面状態検査方法 |
| JP2538338B2 (ja) * | 1989-05-30 | 1996-09-25 | キヤノン株式会社 | 異物検査装置 |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP5555891A patent/JP2933736B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-02-22 US US08/199,971 patent/US5381225A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000505906A (ja) * | 1996-12-24 | 2000-05-16 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光学式検査装置及びこの検査装置が設けられているリソグラフィ装置 |
| JP2007183416A (ja) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Chrovit Japan:Kk | 光路切替型光学系、これを用いた多方向観察光学系および多方向電磁波照射光学系 |
| WO2008001731A1 (fr) * | 2006-06-27 | 2008-01-03 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Appareil d'examen de surface et procédé d'examen de surface |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2933736B2 (ja) | 1999-08-16 |
| US5381225A (en) | 1995-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH04273008A (ja) | 表面状態検査装置 | |
| US5048967A (en) | Detection optical system for detecting a pattern on an object | |
| JP4163258B2 (ja) | 光学式高さ測定器、このような高さ測定器を有する表面検査デバイス、及びこの検査デバイスを有するリソグラフィックデバイス | |
| JP2000180139A (ja) | マルチスリット走査撮像装置 | |
| US4477185A (en) | Optical imaging apparatus | |
| JPH06112106A (ja) | オブジェクト画像焦点合わせ装置及び方法、並びにマスク画像焦点合わせ装置 | |
| JP3259331B2 (ja) | 表面状態検査装置 | |
| JPH04232951A (ja) | 面状態検査装置 | |
| JPH0580497A (ja) | 面状態検査装置 | |
| JPH075115A (ja) | 表面状態検査装置 | |
| US4952970A (en) | Autofocusing system for a projecting exposure apparatus | |
| US5448350A (en) | Surface state inspection apparatus and exposure apparatus including the same | |
| US5602639A (en) | Surface-condition inspection method and apparatus including a plurality of detecting elements located substantially at a pupil plane of a detection optical system | |
| JP3230094B2 (ja) | 投影光学系の光学特性測定方法、光学特性測定装置、露光方法及びマスク | |
| US4701050A (en) | Semiconductor exposure apparatus and alignment method therefor | |
| JPH04339245A (ja) | 表面状態検査装置 | |
| JPH0462457A (ja) | 表面状態検査装置 | |
| JPH0744138B2 (ja) | 位置合わせ装置 | |
| JPH05259031A (ja) | 傾き検出装置 | |
| JPH04339244A (ja) | 表面状態検査装置 | |
| JPH0739955B2 (ja) | 表面変位検出装置 | |
| JPS6347641A (ja) | 表面状態検査装置 | |
| JP2897085B2 (ja) | 水平位置検出装置及びそれを備えた露光装置 | |
| JP2947916B2 (ja) | 面状態検査装置 | |
| JPH0653117A (ja) | アライメント方法及びその装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |