JPH0430574B2 - - Google Patents

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JPH0430574B2
JPH0430574B2 JP57174524A JP17452482A JPH0430574B2 JP H0430574 B2 JPH0430574 B2 JP H0430574B2 JP 57174524 A JP57174524 A JP 57174524A JP 17452482 A JP17452482 A JP 17452482A JP H0430574 B2 JPH0430574 B2 JP H0430574B2
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84Inspecting
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P95/00Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/62Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフオトマスクやレクチル(以下基板と
いう)の表面に付着する異物を検査する異物検査
装置に関するものであり、更に詳しくはパターン
や異物付着防止用のペリクル保護膜からの影響を
うけにくい光学系を有する異物検査装置に関す
る。
ガラスや石英などの透明薄板にクロムなどの層
を形成し、これをエツチングすることにより微細
な透明・不透明の回路パターン(以下パターンと
称す。)を形成する場合、基板表面に異物が存在
すると露光の際に異物の影も転写され不良が発生
する。そこで、露光前の異物検査が不可欠とな
る。
第1図は従来良く用いられている異物検査装置
の原理を示す図である。同図において、基板1上
にS偏光レーザ光2を照射すると、異物が存在し
ない場合にはS偏光成分4のみが反射される。図
示する様に異物3が存在すると、不規則な形状に
より、P偏光成分5も反射される。これをレンズ
6で集光し偏光板7に透過させると、P偏光成分
5のみが受光器8に入り、異物3の存在が検出さ
れる。
このとき、基板1上のパターンの影響を少くす
るためには、レーザ光2と基板1のなす角度ψを
できるだけ小さくする必要がある。第2図は基板
1上でよく用いられるパターンの方向を示す図で
ある。レーザ光2に対して、パターンAは0°、パ
ターンBは90°、パターンCは±45°、パターンD
は±30°、パターンEは±60°の角度をなしてい
る。
さて、パターンの微細化に伴い、検査後の異物
付着防止のため第3図に示す様なペリクル保護膜
を装着するようになつてきた。第3図において、
10は金属製フレームであり、11はニトロセル
ローズ製の薄膜である。
ところで、異物検査後のペリクル保護膜装着時
にも異物が付着する可能性が大きいため、ペリク
ル保護膜装着後にも異物検査を行う必要がある。
しかし、第3図に示す様にペリクル保護膜装着後
には基板1上にフレーム10が存在するため、第
1図の様にレーザ光2と基板1のなす角ψを小さ
くすることができず、検出感度が更に低下すると
いう課題がある。また、ペリクル保護膜上の異物
やフレームからの反射光が受光器8に入るため検
出感度が更に低下する課題がある。
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決す
べく、基板表面上に方向性をもつて形成された複
雑な回路パターンやペリクル保護膜等に影響され
ずに、基板表面上に存在する異物を高感度で検査
できるようにした異物検査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、
回路パターンを方向性をもつて形成した基板表面
に付着した異物を検査する異物検査装着におい
て、レーザ光を、垂直方向に対して傾斜した斜め
方向から上記基板表面に集光照射する照射手段
と、該集光照射するレーザ光と基板とを相対的に
走査する走査手段と、上記照射手段によつて集光
照射されたレーザ光の照射点と焦点面とがほぼ一
致する様に基板の上方に設けられ、且つ上記照射
点からの正反射光を逃がして反射散乱光を集光す
る第1のレンズと、該第1のレンズのフーリエ変
換面に設けられ、且つ上記基板表面上に形成され
た回路パターンからの方向性を有する規則的反射
散乱光を遮光すると共に基板表面上の異物からの
方向性を有しない反射散乱光を通す遮光光学系
と、該遮光光学系を通して得られる異物からの方
向性を有しない反射散乱光を逆フーリエ変換する
第2のレンズと、該第2のレンズの結像点に設け
られ、且つ基板表面上の照射点以外からの入射散
乱光を遮光する遮光手段と、該遮光手段を通過し
た反射散乱光を受光する受光手段とを備え、該受
光手段から検出される信号に基いて回路パターン
を有する基板表面上に存在する異物を検査するよ
うに構成したことを特徴とする異物検査装置であ
る。
次に本発明の原理について説明する。第4図に
示す光学系において、レンズ15の焦点17が基
板1上のレーザ光18の照射点と重なる様に配置
すると、フーリエ変換面16では第2図のパター
ンに対して第5図に示す様な明線が形成される。
明線20は第2図のパターンB(90°)によるもの
であり、明線21は第2図のパターンE(±60°)
によるものである。従つて、これらの明線部を遮
光してやれば、それ以外の不規則パターン(異
物)からの反射光のみが抽出できる。第5図にお
いて、22は遮光板を示している。
また、第6図に示す様な光学系を考えると、レ
ーザ光18の基板1上の点36からの反射光はレ
ンズ系30によつて点33の位置に結像する。こ
れに対し、ペリクル保護膜11上の異物31から
の反射光は、レーザ光18が斜めから照射してい
るため点32の位置に結像する。従つて、点33
の位置にピンホール又はスリツト35を配置すれ
ば、基板1からの反射光だけを受光器34に入れ
ることができる。
本発明の異物検出装置は、第5図と第6図に示
す原理の組合せにより、パターンの影響とペリク
ル保護膜の影響を除く事に特徴がある。
以下添付の図面に示す実施例により、更に詳細
に本発明について説明する。第7図及び第8図は
本発明の一実施例を示す図である。第7図におい
て、基板1の斜上方からレーザ光18が照射さ
れ、異物36上に小さなスポツトが形成されたと
する。異物36からの反射光は、レンズ40によ
り集光され、フーリエ変換面16上に置かれた第
5図に示す様な遮光板によつて、パターンからの
反射光と分離される。これがレンズ41で逆フー
リエ変換され、この場合レンズ40とレンズ41
の合成光学系が第6図に示すレンズ系30と等価
になるため、異物36が置かれている点の共役点
33のみ通過できるスリツト35を置ければ、異
物36からの反射光のみが受光器34に入射す
る。レーザ光18は紙面に垂直な方向に走査され
るため、スリツト35もこれに対応するため紙面
に垂直の方向に細長く形成されている。
第8図は第7図に示す実施例の斜視図である。
同図において、遮光板22は90°と60°のパターン
を遮光する様にしているが、これは場合により
90°のみの遮光にしたり(パターンが0°,±45°,
90°のみから形成される場合)、90°,60°以外の遮
光板を入れることもできる。レーザ光18は走査
光学系51により20〜100μm程度のスポツトに絞
られ、基板1上を矢印50の示す方向に走査を行
う。レンズ40は散乱光を多く取り込むため、
F1.2程度の明るいレンズが望ましい。受光器34
としては、フオトマルを使用すれば良く、このと
きレーザ光以外の波長の外乱光を防ぐため、第9
図に示す様に受光器34とスリツト35の間にレ
ンズ55を置いたり、第10図に示す様に干渉フ
イルタ56を置くことが好ましい。なお、第9図
と第10図において、52はスリツト35を通過
する光線を示している。
レーザ光は斜めから角度ψで照射されるため、
基板1上のスポツトは一般に円形にならない。そ
こで、第8図に示す走査光学系51にはシリンド
リカルレンズを用いた補正光学系を用いる。第1
1図はその具体例を示す図であり、レーザ発振器
60から照射されるレーザ光はビームエキスパン
ダ61で拡げられ、これがシリンドリカルレンズ
62に入射される。これによつて、レーザ光は長
楕円断面を有するビームに変換され、ガルバノミ
ラー63とレンズ64を介して基板1上の点50
に集光される。こうして、レーザ光は基板1上で
ほぼ円形に集光する。レーザ光の走査はガルバノ
ミラー63によつて行なわれ、ガルバノミラー6
3のかわりにポリゴンミラーを用いても良い。
第7図及び第8図に示す実施例では、光学系の
走査距離が短いため、大きな基板全面の検査を行
うためには第12図に示す様にテーブル送りと走
査を繰り返し行う。同図において、70は光学系
による走査を示し、71はテーブル送りによる走
査を示している。
第13図は第7図に示す受光器34の出力を受
けて異物の存否を検出する回路の一例を示す図で
ある。同図において、34はフオトマルで構成さ
れる受光器、100はマイクロコンピユータ、1
01はタイミング発生回路、102はテーブルア
ドレスカウンタ、103はモータ駆動回路、10
4はモータ、105はガルバノミラー角度カウン
タ、106はガルバノミラー駆動回路、63はガ
ルバノミラー、107は入力バツフア、110は
アンプ、111はコンパレータ、120はスター
ト信号、121はタイミングパルス、122は割
込信号、123はアドレスデータ、124は異物
検出データである。
以上説明したように、本発明によれば、基板表
面上に通常0°、90°、±30°、±45°、±60°などに
よう
に方向性を有して形成される回路パターンやペル
クル保護膜等の影響をなくして上記基板表面上に
付着した異物を高感度で検査することができ、そ
の結果異物が付着していない基板を用いて露光す
ることができ、良品の半導体製品を歩留まり良く
製造することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の異物検査装置の一例を示す斜視
図、第2図は基板上のパターンの方向を示す説明
図、第3図はペリクル保護膜装置の状態を示す斜
視図、第4図は本発明の原理であるフーリエ変換
法を示す説明図、第5図は本発明の原理である遮
光板の状態を示す説明図、第6図は本発明の原理
であるスリツト法を示す断面図、第7図は本発明
の実施例を示す断面図、第8図は第7図に示す実
施例の斜視図、第9図及び第10図は受光器の入
射光からレーザ光以外の光を除くための光学系を
示す断面図、第11図は走査光学系の概要を示す
斜視図、第12図は基板走査法の一例を示す説明
図、第13図は検査回路の一例を示すブロツク図
である。 1……基板、2,18,52……レーザ光、
3,31,36……異物、6,15,40,4
1,55,64……レンズ、7,22……偏光
板、8,34……受光器、10……フレーム、1
1……ペリクル保護膜、16……フーリエ変換
面、30……レンズ系、35……スリツト、51
……走査光学系、56……干渉フイルタ、60…
…レーザ発振器、61……ビームエキスパンダ、
62……シリンドリカルレンズ、63……ガルバ
ノミラー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 回路パターンを方向性をもつて形成した基板
    表面に付着した異物を検査する異物検査装置にお
    いて、レーザ光を、垂直方向に対して傾斜した斜
    め方向から上記基板表面に集光照射する照射手段
    と、該集光照射するレーザ光と基板とを相対的に
    走査する走査手段と、上記照射手段によつて集光
    照射されたレーザ光の照射点と焦点面とがほぼ一
    致する様に基板の上方に設けられ、且つ上記照射
    点からの正反射光を逃がして反射散乱光を集光す
    る第1のレンズと、該第1のレンズのフーリエ変
    換面に設けられ、且つ上記基板表面上に形成され
    た回路パターンからの方向性を有する規則的反射
    散乱光を遮光すると共に基板表面上の異物からの
    方向性を有しない反射散乱光を通す遮光光学系
    と、該遮光光学系を通して得られる異物からの方
    向性を有しない反射散乱光を逆フーリエ変換する
    第2のレンズと、該第2のレンズの結像点に設け
    られ、且つ基板表面上の照射点以外からの入射散
    乱光を遮光する遮光手段と、該遮光手段を通過し
    た反射散乱光を受光する受光手段とを備え、該受
    光手段から検出される信号に基いて回路パターン
    を有する基板表面上に存在する異物を検査するよ
    うに構成したことを特徴とする異物検査装置。
JP57174524A 1982-10-06 1982-10-06 異物検査装置 Granted JPS5965428A (ja)

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