JPH0477653A - 表面状態検査装置及びこれを備える露光装置 - Google Patents
表面状態検査装置及びこれを備える露光装置Info
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- JPH0477653A JPH0477653A JP2192271A JP19227190A JPH0477653A JP H0477653 A JPH0477653 A JP H0477653A JP 2192271 A JP2192271 A JP 2192271A JP 19227190 A JP19227190 A JP 19227190A JP H0477653 A JPH0477653 A JP H0477653A
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- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
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- 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
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は表面状態検査装置、特に半導体露光装置のパタ
ーン転写用の原版としてのフオ］・マスク、レチクル（
以下レチクルで総称する）等のパターン上ないし表面上
の異物又はパターン欠陥を検出するのに好適な表面状態
検査装置に関する〔従来の技術〕 一般にＩＣ製造工程においてはレチクルの基板上に形成
されている露光用の回路パターンを半導体焼付は装置（
ステッパー又はマスクアライナ−）によりレジストが塗
布されたウェハ面上に転写して製造している。
ーン転写用の原版としてのフオ］・マスク、レチクル（
以下レチクルで総称する）等のパターン上ないし表面上
の異物又はパターン欠陥を検出するのに好適な表面状態
検査装置に関する〔従来の技術〕 一般にＩＣ製造工程においてはレチクルの基板上に形成
されている露光用の回路パターンを半導体焼付は装置（
ステッパー又はマスクアライナ−）によりレジストが塗
布されたウェハ面上に転写して製造している。
この際、基板面上にゴミ等の異物が存在すると転写する
際、異物も同時に転写されてしまいＩＣ製造の歩留まり
を低下させる原因となってくる。
際、異物も同時に転写されてしまいＩＣ製造の歩留まり
を低下させる原因となってくる。
特にレチクルを使用し、ステップアンドリピート方法に
より繰り返してウニ）Ｓ面上に回路パターンを焼付ける
場合、レチクル面上の１個の異物がウェハ全面に焼付け
られてしまいＩＣ製造の歩留りを太き（低下させる原因
となる。その為、ＩＣ製造過程においては基板上の異物
の存在を検出するのが不可欠となっており、従来種々の
検査方法が提案されている。例えば第８図はその一例で
ある。第８図によると、レーザー光源ｌから発したレー
ザービームはビームエキスパンダー２で光束を広げられ
た後、ポリゴンミラー３（或は振動ミラーに代表される
光走査素子）でｆ−θレンズ４を介してレチクル５上に
集光され、かつ、走査される。本図ではビーム走査方向
は紙面と直交方向である。これと同期してレチクル５は
紙面内（ビーム走査と直交方向）でＳ、Ｈ８２方向にス
テージ走査を行う事によってその全面に検査ビームが照
射（ラスタースキャン）される。
より繰り返してウニ）Ｓ面上に回路パターンを焼付ける
場合、レチクル面上の１個の異物がウェハ全面に焼付け
られてしまいＩＣ製造の歩留りを太き（低下させる原因
となる。その為、ＩＣ製造過程においては基板上の異物
の存在を検出するのが不可欠となっており、従来種々の
検査方法が提案されている。例えば第８図はその一例で
ある。第８図によると、レーザー光源ｌから発したレー
ザービームはビームエキスパンダー２で光束を広げられ
た後、ポリゴンミラー３（或は振動ミラーに代表される
光走査素子）でｆ−θレンズ４を介してレチクル５上に
集光され、かつ、走査される。本図ではビーム走査方向
は紙面と直交方向である。これと同期してレチクル５は
紙面内（ビーム走査と直交方向）でＳ、Ｈ８２方向にス
テージ走査を行う事によってその全面に検査ビームが照
射（ラスタースキャン）される。
今、ビームのスキャン中にレチクル５上の１点Ｏｏに異
物があるとその散乱光の一部はビームの入射側（図面右
側）にも戻ってくる（後方散乱光）。
物があるとその散乱光の一部はビームの入射側（図面右
側）にも戻ってくる（後方散乱光）。
そこでミラー２０を設けてＯ８からの散乱光を反射させ
、集光レンズ２１の働きで視野絞り２２上に０８点を再
結像させる。この視野絞り２２は０６点以外からのフレ
アー光をカットする為のものであり、第９図の様に矩形
状（長径方向がビームのスキャン方向と一致している。
、集光レンズ２１の働きで視野絞り２２上に０８点を再
結像させる。この視野絞り２２は０６点以外からのフレ
アー光をカットする為のものであり、第９図の様に矩形
状（長径方向がビームのスキャン方向と一致している。
）の開口部を有している。ここを通り抜けた散乱光束は
再び拡散するが、集光レンズ２３によって収束され、フ
ォトマル２４に受光される。
再び拡散するが、集光レンズ２３によって収束され、フ
ォトマル２４に受光される。
ここで発光点Ｏ０と集光レンズ２１．視野絞り２２との
光学的関係を示す。Ｏｏの散乱光束はミラー２０で反射
されるが、これはミラー２０によるＯ８の虚像Ｏ８′
を考えると、この１点から発した光束が集光レンズ２１
の作用で像面上の１点Ｉ。に結像していると見做せる。
光学的関係を示す。Ｏｏの散乱光束はミラー２０で反射
されるが、これはミラー２０によるＯ８の虚像Ｏ８′
を考えると、この１点から発した光束が集光レンズ２１
の作用で像面上の１点Ｉ。に結像していると見做せる。
視野絞り２２はその開口部をＩ。
に一致する様に配している。
従来例の構成をとると点Ｏ８からの散乱光を広い取り込
み角（図中の角度θ０）でとろうとする時、集光レンズ
２１の開口が著しく太き（なってしまうという欠点があ
った。特に、このように被検査体の走査を伴った光学系
の場合、その作動距離（図中のＯ８Ｃ十ＣＰ）を長く取
らなければならない。すると、それに伴って集光レンズ
２１の開口は大きくなってしまう。例えば作動距離−３
００ｍ ｍで光束の取り込み角θ０＝３０° とすると
、第８図の紙面内で集光レンズ２１の径は ３００ｍｍ Ｘ ｔａｎ （３０°／２）Ｘ２”＝ １
６０ｍｍにもなってしまう。
み角（図中の角度θ０）でとろうとする時、集光レンズ
２１の開口が著しく太き（なってしまうという欠点があ
った。特に、このように被検査体の走査を伴った光学系
の場合、その作動距離（図中のＯ８Ｃ十ＣＰ）を長く取
らなければならない。すると、それに伴って集光レンズ
２１の開口は大きくなってしまう。例えば作動距離−３
００ｍ ｍで光束の取り込み角θ０＝３０° とすると
、第８図の紙面内で集光レンズ２１の径は ３００ｍｍ Ｘ ｔａｎ （３０°／２）Ｘ２”＝ １
６０ｍｍにもなってしまう。
この種の検査装置の最も利用されている一例として、半
導体焼付装置（ステッパー）に搭載されたレチクル上の
異物検査装置が上げられる。この装置に関しても、異物
の散乱光量をできるだけ多く取り込む事が異物の検出率
を上げる為の必要条件である。一方、この様な装置をス
テッパーに搭載する為には検査ユニットをできるだけ小
型化する事が重要な要素となる。従来例ではこのような
相反する要求を満足する事は困難だった。つまり、検査
ユニットを小型にすれば集光レンズ２１も必然的に小さ
くなり、被検査体からの散乱光束の取り込み光量が減少
し、充分な検出能力が得られないという欠点があった。
導体焼付装置（ステッパー）に搭載されたレチクル上の
異物検査装置が上げられる。この装置に関しても、異物
の散乱光量をできるだけ多く取り込む事が異物の検出率
を上げる為の必要条件である。一方、この様な装置をス
テッパーに搭載する為には検査ユニットをできるだけ小
型化する事が重要な要素となる。従来例ではこのような
相反する要求を満足する事は困難だった。つまり、検査
ユニットを小型にすれば集光レンズ２１も必然的に小さ
くなり、被検査体からの散乱光束の取り込み光量が減少
し、充分な検出能力が得られないという欠点があった。
本発明は前述従来例の欠点に鑑み異物の散乱光束の取り
込み光量を増大させ、かつ装置の小型化が可能な表面状
態検査装置を提供する事を目的とする。
込み光量を増大させ、かつ装置の小型化が可能な表面状
態検査装置を提供する事を目的とする。
Ｃ問題を解決する為の手段〕
前述従来例の欠点を解消する為、本発明の表面状態検査
装置は、被検面の被検査点からの光を集光光学系を介し
て受光し、被検面の表面状態を検査する装置において、
前記集光光学系の開口絞りないしはその像から被検査点
を複数の方向より見込むための光学系と、前記複数の方
向を介した被検査点からの光を受光するために共用され
た検出器とを設ける様にしている。
装置は、被検面の被検査点からの光を集光光学系を介し
て受光し、被検面の表面状態を検査する装置において、
前記集光光学系の開口絞りないしはその像から被検査点
を複数の方向より見込むための光学系と、前記複数の方
向を介した被検査点からの光を受光するために共用され
た検出器とを設ける様にしている。
第１図は本発明箱１の実施例の表面状態検査装置の概略
図である。第８図と同様の構成要素には同じ符号を冠し
である。又レーザー光源１から発したビームがレチクル
上に照射され、かつポリゴンミラー３と「−〇レンズ４
とによって紙面に垂直方向に走査される構成、及びレチ
クルがビーム走査と直交方向（紙面内Ｓ１←Ｓ２）に不
図示のステージによって移動される構成、さらにこれに
よって被検査面全面がビームによって走査されることに
ついては第８図と同じである。図中、Ｍｌ、Ｍ２、Ｍ３
は後述する開口絞りから被検査点Ｏ８をそれぞれ異なる
方向より見込む様に配されたミラーであり、各ミラーＭ
１、Ｍ２、Ｍ３はビームの走査方向（紙面に垂直な方向
）に沿ってレチクルの被検査域の端から端までを見込む
ことができる様に、ビームの走査方向に長く延びている
。９は集光レンズで、前側に瞳を形成するための開口絞
り９ａを有し、ミラーＭ ３、Ｍ ２ 、Ｍ ３それぞ
れからの反射光を集光する。ＩＯは視野絞りであり、各
ミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３と、共通の集光レンズ９を介し
て被検査点Ｏ８と略共役な位置、即ちそれぞれ位置Ｉ３
、Ｉ２、Ｉ３の近傍に開口を有する。１１はフィールド
レンズ、１２は集光レンズ、１３はフォトマルであり、
各位ＦＩ Ｉ Ｉ 、Ｉ２ 、Ｉ３近傍の開口を通過し
た光束はフィールドレンズ１１、集光レンズ１２を介し
てフォトマル１３に受光される。
図である。第８図と同様の構成要素には同じ符号を冠し
である。又レーザー光源１から発したビームがレチクル
上に照射され、かつポリゴンミラー３と「−〇レンズ４
とによって紙面に垂直方向に走査される構成、及びレチ
クルがビーム走査と直交方向（紙面内Ｓ１←Ｓ２）に不
図示のステージによって移動される構成、さらにこれに
よって被検査面全面がビームによって走査されることに
ついては第８図と同じである。図中、Ｍｌ、Ｍ２、Ｍ３
は後述する開口絞りから被検査点Ｏ８をそれぞれ異なる
方向より見込む様に配されたミラーであり、各ミラーＭ
１、Ｍ２、Ｍ３はビームの走査方向（紙面に垂直な方向
）に沿ってレチクルの被検査域の端から端までを見込む
ことができる様に、ビームの走査方向に長く延びている
。９は集光レンズで、前側に瞳を形成するための開口絞
り９ａを有し、ミラーＭ ３、Ｍ ２ 、Ｍ ３それぞ
れからの反射光を集光する。ＩＯは視野絞りであり、各
ミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３と、共通の集光レンズ９を介し
て被検査点Ｏ８と略共役な位置、即ちそれぞれ位置Ｉ３
、Ｉ２、Ｉ３の近傍に開口を有する。１１はフィールド
レンズ、１２は集光レンズ、１３はフォトマルであり、
各位ＦＩ Ｉ Ｉ 、Ｉ２ 、Ｉ３近傍の開口を通過し
た光束はフィールドレンズ１１、集光レンズ１２を介し
てフォトマル１３に受光される。
各ミラーＭ １、Ｍ ２ 、Ｍ ３は被検査面からの正
反射光が入射する位置を避けて異物等からのビーム入射
側（図面右側）への散乱光（後方散乱光）を受ける位置
に配置される。そして、各ミラーからの光は視野絞りＩ
Ｏを通して検出される。従って、被検査面がレチクル５
のブランク面（パターン非形成面）の場合、フォトマル
１３では実質的に被検査面の異物等からの散乱光のみ検
出される。被検査面がパターン（形成）面の場合には、
上記構成に加えて、パターンからの回折光が比較的出射
しにくい方向に集光レンズ９以降の光学系の光軸方向を
一致させるか、パターンからの回折光をフィルタリング
する為の検光子をこの光学系中のいずこかに挿入すれば
同様にして実質的に被検査面の異物等からの散乱光のみ
検出可能である。
反射光が入射する位置を避けて異物等からのビーム入射
側（図面右側）への散乱光（後方散乱光）を受ける位置
に配置される。そして、各ミラーからの光は視野絞りＩ
Ｏを通して検出される。従って、被検査面がレチクル５
のブランク面（パターン非形成面）の場合、フォトマル
１３では実質的に被検査面の異物等からの散乱光のみ検
出される。被検査面がパターン（形成）面の場合には、
上記構成に加えて、パターンからの回折光が比較的出射
しにくい方向に集光レンズ９以降の光学系の光軸方向を
一致させるか、パターンからの回折光をフィルタリング
する為の検光子をこの光学系中のいずこかに挿入すれば
同様にして実質的に被検査面の異物等からの散乱光のみ
検出可能である。
本実施例の最も特徴とする点は、レチクル上の異物散乱
光束を受光する為に、受光用の集光レンズ９の光軸に対
して偏心された複数個のミラーＭ、、Ｍ３をレンズ９と
検査位置としての発光点Ｏｏとの間に設けた点にある。
光束を受光する為に、受光用の集光レンズ９の光軸に対
して偏心された複数個のミラーＭ、、Ｍ３をレンズ９と
検査位置としての発光点Ｏｏとの間に設けた点にある。
例えば発光点Ｏ６から発してミラーＭ２で反射した光束
は集光レンズ９の働きでその像点を１２に結ぶ。同様に
してＯ８から発してＭ３、Ｍ３で各々反射した光束も点
Ｉ２においてレンズ９の光軸に垂直に立てた平面上、或
はその近傍に結像する。
は集光レンズ９の働きでその像点を１２に結ぶ。同様に
してＯ８から発してＭ３、Ｍ３で各々反射した光束も点
Ｉ２においてレンズ９の光軸に垂直に立てた平面上、或
はその近傍に結像する。
以上の結像関係において、３つのミラーの位置関係を述
べると、Ｍ２は集光レンズ９の光軸上にあるのに対し、
ＭｌとＭ３はこの光軸から偏心されて置かれている。そ
して、Ｍ２にょる０゜の虚像０□は集光レンズ９の光軸
上にでき、これが集光レンズ９の働きで、同光軸上の像
点（１□）に結像する。これに対して、Ｍ、とＭ３にょ
るＯ２の虚像０、．０３はＭ、、Ｍ３の作用で同光軸外
にでき、集光レンズ９の働きで同光軸外の像点（ｒ＋、
Ｉ３）に結像する。ここで、０．．０３の光軸方向の位
置について述べると、０□において光軸に垂直にたてた
平面内に必ずしもな（でも良い。ＭｌとＭ３の置かれ方
（位置と角度）によっては第１図に示した様にこの平面
から光軸方向にズレる事もありうる。
べると、Ｍ２は集光レンズ９の光軸上にあるのに対し、
ＭｌとＭ３はこの光軸から偏心されて置かれている。そ
して、Ｍ２にょる０゜の虚像０□は集光レンズ９の光軸
上にでき、これが集光レンズ９の働きで、同光軸上の像
点（１□）に結像する。これに対して、Ｍ、とＭ３にょ
るＯ２の虚像０、．０３はＭ、、Ｍ３の作用で同光軸外
にでき、集光レンズ９の働きで同光軸外の像点（ｒ＋、
Ｉ３）に結像する。ここで、０．．０３の光軸方向の位
置について述べると、０□において光軸に垂直にたてた
平面内に必ずしもな（でも良い。ＭｌとＭ３の置かれ方
（位置と角度）によっては第１図に示した様にこの平面
から光軸方向にズレる事もありうる。
その場合はそのズレに応じて、像点（ＩＩ、１３）も工
２に対して光軸方向にズレる。
２に対して光軸方向にズレる。
視野絞り１０は余計なフレアー光を遮断し、これら像点
（Ｉ２、Ｉ２、Ｉ３）の結像に寄与する光束だけを通す
様な開口をもっている。視野絞りの光軸方向の位置は１
１、Ｉ３の位置に応じてずらしである。実際には第１図
においてレーザービームは紙面と直交方向にレチクル上
をスキャンしているので、視野絞り１０上の開口もこれ
に応じて紙面と直交方向に長径をもつ矩形状開口になる
。
（Ｉ２、Ｉ２、Ｉ３）の結像に寄与する光束だけを通す
様な開口をもっている。視野絞りの光軸方向の位置は１
１、Ｉ３の位置に応じてずらしである。実際には第１図
においてレーザービームは紙面と直交方向にレチクル上
をスキャンしているので、視野絞り１０上の開口もこれ
に応じて紙面と直交方向に長径をもつ矩形状開口になる
。
この視野絞りの正面図を第２図に示す。
視野絞りＩＯを通過した光束はフィールドレンズ１１と
集光レンズ１２の作用でフォトマル１３上に集光され光
電変換される。得られた信号は不図示の信号処理部に送
られ、異物等の存在等が判別、出力される。この信号処
理はよく知られているのでここでは省略する。
集光レンズ１２の作用でフォトマル１３上に集光され光
電変換される。得られた信号は不図示の信号処理部に送
られ、異物等の存在等が判別、出力される。この信号処
理はよく知られているのでここでは省略する。
この様に本実施例では開口絞り９ａ（これと共役な面に
おける開口絞り像でも良い）から被検査点０ｏを複数の
方向より見込む様にミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３が設けられ
、かつ各ミラーで被検査点の異なる虚像が形成される様
に配置されており、各ミラーからの光束は共通の集光レ
ンズ上に集められ、単一の検出器に導かれる形態になっ
ている。これにより１つの開口絞り（又はこの開口絞り
の像）に複数の方向から光を導け、１つの検出器による
散乱光の検出光量を大幅に上げられ、結果Ｓ／Ｎ比を向
上させる事ができる。又、被検査点の異物ないし欠陥か
ら発する散乱光の出射方向に偏りがあっても見落としに
くいという効果を有する。更に、被検査点から発する広
い光束の一部を複数の物体から発した小光束として分割
して検出器に導く為に、出射角の太き（異なる光束を同
時に検出できる割には集光光学系がコンパクト化できる
。又、各ミラーからの出射光が集光レンズ９でほぼ同一
平面上位置に被検査点の像をそれぞれ形成する様、ここ
では各ミラーを経由して共通集光レンズに入射する光束
の光路長を調整しであるので、単一基板に各像位置に対
応して開口をもうけただけの簡単な視野絞りによって容
易に各光束毎の不要散乱光排除が可能である。
おける開口絞り像でも良い）から被検査点０ｏを複数の
方向より見込む様にミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３が設けられ
、かつ各ミラーで被検査点の異なる虚像が形成される様
に配置されており、各ミラーからの光束は共通の集光レ
ンズ上に集められ、単一の検出器に導かれる形態になっ
ている。これにより１つの開口絞り（又はこの開口絞り
の像）に複数の方向から光を導け、１つの検出器による
散乱光の検出光量を大幅に上げられ、結果Ｓ／Ｎ比を向
上させる事ができる。又、被検査点の異物ないし欠陥か
ら発する散乱光の出射方向に偏りがあっても見落としに
くいという効果を有する。更に、被検査点から発する広
い光束の一部を複数の物体から発した小光束として分割
して検出器に導く為に、出射角の太き（異なる光束を同
時に検出できる割には集光光学系がコンパクト化できる
。又、各ミラーからの出射光が集光レンズ９でほぼ同一
平面上位置に被検査点の像をそれぞれ形成する様、ここ
では各ミラーを経由して共通集光レンズに入射する光束
の光路長を調整しであるので、単一基板に各像位置に対
応して開口をもうけただけの簡単な視野絞りによって容
易に各光束毎の不要散乱光排除が可能である。
フオトマルエ３はここでは開口絞り９ａの共役位置に配
置されている。これによって、光束走査により被検査点
位置が変化する時の、この被検査位置変化に起因してフ
ォトマル１３上で生じる照度分布の変化を最も小さくす
る事ができる。即ち、被検査面上のすべての点からの光
束を略均−に受光できる。しかも、検出面上の感度ムラ
の影響を受けない。
置されている。これによって、光束走査により被検査点
位置が変化する時の、この被検査位置変化に起因してフ
ォトマル１３上で生じる照度分布の変化を最も小さくす
る事ができる。即ち、被検査面上のすべての点からの光
束を略均−に受光できる。しかも、検出面上の感度ムラ
の影響を受けない。
尚、」二層実施例において、ミラーＭ０、Ｍ２、Ｍ３は
平面ミラーでな（、凹面鏡の一部でも本発明の効果は同
様にしてえられる。
平面ミラーでな（、凹面鏡の一部でも本発明の効果は同
様にしてえられる。
第３図に本発明の第２実施例の表面状態検査装置の概略
図を示す。
図を示す。
第１図の実施例においては、レチクル全面を検査する為
に一方向へのレーザースキャンとそれと交差する方向へ
のステージ移動による２次元走査を行っていた。又、ミ
ラー群（Ｍｌ、Ｍ２、Ｍ３）を偏心させる方向はレーザ
ースキャンと直交断面（紙面内）のみとしていた。これ
に対し、本実施例では、２次元走査を二方向ともステー
ジ移動に頼っている。即ちレーザービームは固定のまま
ステージを図面Ｓ、４−Ｓ２方向とＳ３←Ｓ４の２方向
に移動させる事により、レチクル上の被検査領域全域を
順次２次元走査している。
に一方向へのレーザースキャンとそれと交差する方向へ
のステージ移動による２次元走査を行っていた。又、ミ
ラー群（Ｍｌ、Ｍ２、Ｍ３）を偏心させる方向はレーザ
ースキャンと直交断面（紙面内）のみとしていた。これ
に対し、本実施例では、２次元走査を二方向ともステー
ジ移動に頼っている。即ちレーザービームは固定のまま
ステージを図面Ｓ、４−Ｓ２方向とＳ３←Ｓ４の２方向
に移動させる事により、レチクル上の被検査領域全域を
順次２次元走査している。
ビーム入射光学系にはポリゴンミラーが無く、［−θレ
ンズが通常の集光レンズである対物レンズ３０になった
だけでレーザー光源１１ビームエキスパンダー２は第１
図と同じ働きをもつ。ミラーＭ４、Ｍ５、Ｍ６は第１図
のミラーＭ１１Ｍ２、Ｍ３と異なり、二次元空間内で偏
心させられている。各ミラーによってできる被検査点０
゜の虚像はレンズ９の作用で概ね同一平面上に結像する
。この面、或はこの近傍に視野絞り１１０を置（。この
場合、この絞り１１０上の開口形状としては、ミラーの
数に対応したピンホールでいい。視野絞り１１０を通過
した光束は第１図と同じ（集光レンズ１２の作用でフォ
トマル１３上に集光される。尚、レンズ９の直前には第
１図同様間口絞り９ａが存在するが図では省略されてい
る。
ンズが通常の集光レンズである対物レンズ３０になった
だけでレーザー光源１１ビームエキスパンダー２は第１
図と同じ働きをもつ。ミラーＭ４、Ｍ５、Ｍ６は第１図
のミラーＭ１１Ｍ２、Ｍ３と異なり、二次元空間内で偏
心させられている。各ミラーによってできる被検査点０
゜の虚像はレンズ９の作用で概ね同一平面上に結像する
。この面、或はこの近傍に視野絞り１１０を置（。この
場合、この絞り１１０上の開口形状としては、ミラーの
数に対応したピンホールでいい。視野絞り１１０を通過
した光束は第１図と同じ（集光レンズ１２の作用でフォ
トマル１３上に集光される。尚、レンズ９の直前には第
１図同様間口絞り９ａが存在するが図では省略されてい
る。
第４図は本発明の第３実施例の表面状態検査装置の概略
図である、第１図と同様の構成要素には同じ符番を冠し
である。
図である、第１図と同様の構成要素には同じ符番を冠し
である。
本実施例の第１実施例との差異は、ミラーＭ１、Ｍ ２
、Ｍ ３のかわりに合成プリズム４０を使用している
点である。合成プリズム４０は第５図に示す様に検査ビ
ームの走査方向（紙面に垂直方向）に斜面の長手方向を
もつ複数個、図では３個のプリズム４Ｎ、 ４２．４３
で構成される。この部材の作用で、検査点Ｏ８の分割像
がＯｌ、０２．０３の各位置にできる。各プリズムへの
入射光はプリズムの作用により集光レンズ９の前側に設
けられた瞳としての開口絞り９ａの開口の方向へ直進あ
るいは屈折して出射する。
、Ｍ ３のかわりに合成プリズム４０を使用している
点である。合成プリズム４０は第５図に示す様に検査ビ
ームの走査方向（紙面に垂直方向）に斜面の長手方向を
もつ複数個、図では３個のプリズム４Ｎ、 ４２．４３
で構成される。この部材の作用で、検査点Ｏ８の分割像
がＯｌ、０２．０３の各位置にできる。各プリズムへの
入射光はプリズムの作用により集光レンズ９の前側に設
けられた瞳としての開口絞り９ａの開口の方向へ直進あ
るいは屈折して出射する。
集光レンズ９、視野絞りｌＯ１集光レンズＢ１２、そし
てフォトマル１３に散乱光が到達する過程は第１図と同
じである。但しフィールドレンズ１１は視野絞り１０の
前方に設けている。
てフォトマル１３に散乱光が到達する過程は第１図と同
じである。但しフィールドレンズ１１は視野絞り１０の
前方に設けている。
各プリズム４１．４２．４３の頂角は、その光路中での
置かれ方、即ち位置と傾きによって決定される。プリズ
ム４１．４２．４３は見込む角を更に異ならせる為に、
大きくはなして配置しても良い。第４図はビームをポリ
ゴンミラーによって走査させる場合をかいたが、これに
対し、第３図の様にビームは固定にしてステージ移動を
二次元的に行う事で二次元走査を実行しても良い。
置かれ方、即ち位置と傾きによって決定される。プリズ
ム４１．４２．４３は見込む角を更に異ならせる為に、
大きくはなして配置しても良い。第４図はビームをポリ
ゴンミラーによって走査させる場合をかいたが、これに
対し、第３図の様にビームは固定にしてステージ移動を
二次元的に行う事で二次元走査を実行しても良い。
この場合の一例を示す。合成プリズム４０の代わりに第
６図（Ａ）〜（Ｅ）に示すような円錐台形状の光学部材
を分割したプリズム群（５１，５２，５３，５４，５５
）を用いる。第６図（Ａ）は分割前の光学部材の平面図
であり、第６図（Ｂ）はその側面図である。第６図（Ｃ
）はこれらを５つに分割した後の各プリズムの平面図で
あり、第６図（Ｄ）はその側面図である。第６図（Ｅ）
はその作用を示す。発光点Ｏから発した光束のうち受光
系光軸（ｏｏ’ ）方向にとんでくる光束はこの軸に関
して回転対称にとんでくると考えられる。第６図（Ｅ）
はそのうちの−断面を示している。この光束のうち、先
に述べたプリズム５５にとび込んだ光束は、プリズム５
５が平行平板である為進路をかえずに進み、開口絞り９
ａ及び、集光レンズ９を通過する。これに対し、プリズ
ム５１〜５４にとび込んだ光束は、これらの部材の屈折
作用で光軸ＯＯ′ の方向に曲げられ、開口絞り９ａと
集光レンズ９を通過していく。この場合、視野絞りの開
口としては第３図に用いた様なピンホール状のものが使
われる。
６図（Ａ）〜（Ｅ）に示すような円錐台形状の光学部材
を分割したプリズム群（５１，５２，５３，５４，５５
）を用いる。第６図（Ａ）は分割前の光学部材の平面図
であり、第６図（Ｂ）はその側面図である。第６図（Ｃ
）はこれらを５つに分割した後の各プリズムの平面図で
あり、第６図（Ｄ）はその側面図である。第６図（Ｅ）
はその作用を示す。発光点Ｏから発した光束のうち受光
系光軸（ｏｏ’ ）方向にとんでくる光束はこの軸に関
して回転対称にとんでくると考えられる。第６図（Ｅ）
はそのうちの−断面を示している。この光束のうち、先
に述べたプリズム５５にとび込んだ光束は、プリズム５
５が平行平板である為進路をかえずに進み、開口絞り９
ａ及び、集光レンズ９を通過する。これに対し、プリズ
ム５１〜５４にとび込んだ光束は、これらの部材の屈折
作用で光軸ＯＯ′ の方向に曲げられ、開口絞り９ａと
集光レンズ９を通過していく。この場合、視野絞りの開
口としては第３図に用いた様なピンホール状のものが使
われる。
第７図は本発明の他の実施例の表面状態検査装置を示す
構成図で、本実施例では検査装置全体が半導体焼付装置
内に組込まれている。
構成図で、本実施例では検査装置全体が半導体焼付装置
内に組込まれている。
１０１はエキシマレーザ−のような遠紫外光源であり、
１０２は照明系ユニットであって、レチクル１０３を上
部から均一に被検査領域全域を同時（−括）に、しかも
、所定のＮＡ（開口数）で照明する働きをもつ。
１０２は照明系ユニットであって、レチクル１０３を上
部から均一に被検査領域全域を同時（−括）に、しかも
、所定のＮＡ（開口数）で照明する働きをもつ。
１０９はレチクルパターンをウェハ１１０上に転写する
為の超高解像度レンズ系（若しくはミラー系）であり、
焼付時には、ウェハは移動ステージ１１１のステップ送
りに従って１シヨツト毎ずらして露光されていく。１０
０は露光に先立ってレチクルとウェハを位置合わせする
為のアライメント光学系であり、最低１つのレチクル観
察用顕微鏡系をもっている。
為の超高解像度レンズ系（若しくはミラー系）であり、
焼付時には、ウェハは移動ステージ１１１のステップ送
りに従って１シヨツト毎ずらして露光されていく。１０
０は露光に先立ってレチクルとウェハを位置合わせする
為のアライメント光学系であり、最低１つのレチクル観
察用顕微鏡系をもっている。
１１４はレチクルチェンジャーであり、複数のレチクル
を格納し、待機させるユニットである。１１３が異物等
検査ユニットであり、第１図あるいは第３図、第４図の
構成要件をすべて含めている。このユニットは、レチク
ルがチェンジャーから引き出され露光位置（図中Ｅ、Ｐ
、）にセットされる前にレチクルの異物検査を行うもの
である。
を格納し、待機させるユニットである。１１３が異物等
検査ユニットであり、第１図あるいは第３図、第４図の
構成要件をすべて含めている。このユニットは、レチク
ルがチェンジャーから引き出され露光位置（図中Ｅ、Ｐ
、）にセットされる前にレチクルの異物検査を行うもの
である。
コントローラ１１８はステッパーの基本動作である、ア
ライメント、露光、ウェハのステップ送りのシーケンス
を制御する。
ライメント、露光、ウェハのステップ送りのシーケンス
を制御する。
以上の構成において、ユニット】】３における異物等の
検査の原理、動作については前述のいずれかの実施例と
同一なので省略する。
検査の原理、動作については前述のいずれかの実施例と
同一なので省略する。
上述した各実施例において、光学系内の１つの光学素子
に開口絞りの役割を兼ねさせて、開口絞りを別設しなく
ても良い。この場合、この１つの光学素子を開口絞りと
呼ぶものとする。
に開口絞りの役割を兼ねさせて、開口絞りを別設しなく
ても良い。この場合、この１つの光学素子を開口絞りと
呼ぶものとする。
以上述べてきた本発明によれば、被検査点から発する光
束を複数の方向から光学系によって開口絞り又はその像
に導いて共通の検出器に導く様にしているので、共通の
検出器による散乱光の検出光量を集光光学系を大型化す
る事なく大幅に上げられ、結果Ｓ／Ｎ比を向上させる事
ができると共に、被検査点の異物ないし欠陥から発する
散乱光の出射方向に偏りがあっても見落としにくいとい
う効果を有する。
束を複数の方向から光学系によって開口絞り又はその像
に導いて共通の検出器に導く様にしているので、共通の
検出器による散乱光の検出光量を集光光学系を大型化す
る事なく大幅に上げられ、結果Ｓ／Ｎ比を向上させる事
ができると共に、被検査点の異物ないし欠陥から発する
散乱光の出射方向に偏りがあっても見落としにくいとい
う効果を有する。
第１図は本発明の第１実施例の表面状態検査装置の概略
図、 第２図は同装置の視野絞りの正面図、 第３図は本発明の第２実施例の表面状態検査装置の概略
図、 第４図は本発明の第３実施例の表面状態検査装置の概略
図、 第５図は同装置のプリズムの説明図、 第６図（Ａ）〜（Ｅ）は同装置のプリズムの変形例の説
明図、 第７図は本発明の他の実施例の表面状態検査装置を含む
半導体焼付装置の構成図、 第８図、第９図は従来例の説明図である。 図中 １：レーザー光源 ５ニレチクル ９．１２：集光レンズ ９ａ：開口絞り ｌ０１１１０：視野絞り １３：フォトマル Ｍ３、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍｌ）、Ｍ６ ：ミラー４０
．５０：合成プリズム である （Ｃ）
図、 第２図は同装置の視野絞りの正面図、 第３図は本発明の第２実施例の表面状態検査装置の概略
図、 第４図は本発明の第３実施例の表面状態検査装置の概略
図、 第５図は同装置のプリズムの説明図、 第６図（Ａ）〜（Ｅ）は同装置のプリズムの変形例の説
明図、 第７図は本発明の他の実施例の表面状態検査装置を含む
半導体焼付装置の構成図、 第８図、第９図は従来例の説明図である。 図中 １：レーザー光源 ５ニレチクル ９．１２：集光レンズ ９ａ：開口絞り ｌ０１１１０：視野絞り １３：フォトマル Ｍ３、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍｌ）、Ｍ６ ：ミラー４０
．５０：合成プリズム である （Ｃ）
Claims (6)
- （１）被検面の被検査点からの光を集光光学系を介して
受光し、被検面の表面状態を検査する装置において、前
記集光光学系の開口絞りないしはその像から被検査点を
複数の方向より見込むための光学系と、前記複数の方向
を介した被検査点からの光を受光するために共用された
検出器とを有することを特徴とする表面状態検査装置。 - （２）前記複数の方向を介した光それぞれに対応して前
記同一の被検査点の像が複数形成され、該複数の像それ
ぞれの略形成位置に視野絞りを設け、該視野絞りの透過
光を前記共用された検出器で受光することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の表面状態検査装置。 - （３）更に前記被検面上の第一の方向に沿って入射ビー
ムを走査する走査手段と、被検面を第一の方向と交差す
る第二の方向に移動させるステージ手段とを有し、前記
走査手段とステージ手段とにより前記被検面上の被検査
領域全域を前記入射ビームで走査可能であり、且つ前記
視野絞りは前記第一の方向に対応した方向に長手方向を
有する矩形上開口を有することを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載の表面状態検査装置。 - （４）前記光学系は被検査点を複数の方向から見込むよ
うに複数の位置に配置された複数のミラーを有すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の表面状態検査
装置。 - （５）前記光学系は被検査点を複数の方向から見込むよ
うに形状設定された複数のプリズムを有することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の表面状態検査装置。 - （６）パターンを感光体上に露光転写する装置において
、該露光転写に関与する基板表面の被検査点からの光を
集光する集光光学系と、前記集光光学系の開口絞りない
しはその像から基板の被検査点を複数の方向より見込む
ための光学系と、前記複数の方向を介した被検査点から
の光を受光するために共用された検出器と、該検出器の
検出結果に基づいて基板表面の表面状態を検査する手段
とを有することを特徴とする露光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19227190A JP3048168B2 (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 表面状態検査装置及びこれを備える露光装置 |
| US08/352,444 US5448350A (en) | 1990-07-19 | 1994-12-09 | Surface state inspection apparatus and exposure apparatus including the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19227190A JP3048168B2 (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 表面状態検査装置及びこれを備える露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0477653A true JPH0477653A (ja) | 1992-03-11 |
| JP3048168B2 JP3048168B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=16288502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19227190A Expired - Fee Related JP3048168B2 (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 表面状態検査装置及びこれを備える露光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5701174A (en) * | 1996-07-15 | 1997-12-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Template mask for assisting in optical inspection of oxidation induced stacking fault (OISF) |
| JPH10221273A (ja) * | 1997-02-10 | 1998-08-21 | Konica Corp | 導光部材、光検出装置、欠陥検査装置 |
| BE1011076A3 (nl) * | 1997-03-28 | 1999-04-06 | Ruymen Marc | Werkwijze en inrichting voor het detecteren van onregelmatigheden in een produkt. |
| US6757058B1 (en) | 1999-05-05 | 2004-06-29 | Lucidyne Technologies, Inc. | Fiber-optic light line for use in an inspection system |
| US6661506B2 (en) | 2000-08-24 | 2003-12-09 | Og Technologies, Inc. | Engine bearing inspection system |
| TW558861B (en) * | 2001-06-15 | 2003-10-21 | Semiconductor Energy Lab | Laser irradiation stage, laser irradiation optical system, laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method of manufacturing semiconductor device |
| JP4005881B2 (ja) * | 2002-08-30 | 2007-11-14 | 株式会社東芝 | 露光装置の検査方法 |
| EP1467253A1 (en) * | 2003-04-07 | 2004-10-13 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| JP4359689B2 (ja) * | 2007-02-09 | 2009-11-04 | レーザーテック株式会社 | 検査装置及び検査方法、パターン基板の製造方法 |
| US9128064B2 (en) * | 2012-05-29 | 2015-09-08 | Kla-Tencor Corporation | Super resolution inspection system |
| GB201601960D0 (en) * | 2016-02-03 | 2016-03-16 | Glaxosmithkline Biolog Sa | Novel device |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE263827C (ja) * | ||||
| US4097160A (en) * | 1974-09-06 | 1978-06-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for inspecting object defection by light beam |
| US4871257A (en) * | 1982-12-01 | 1989-10-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus for observing patterned article |
| US4627734A (en) * | 1983-06-30 | 1986-12-09 | Canadian Patents And Development Limited | Three dimensional imaging method and device |
| JPS60222756A (ja) * | 1984-04-19 | 1985-11-07 | Hitachi Ltd | 異物検査装置 |
| JPH0743323B2 (ja) * | 1985-08-26 | 1995-05-15 | 富士通株式会社 | 表面異物検査装置 |
| 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 |
| US4965454A (en) * | 1988-01-21 | 1990-10-23 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for detecting foreign particle |
| AU598418B2 (en) * | 1988-06-04 | 1990-06-21 | Fujitsu Limited | Optical system for detecting three-dimensional shape |
| 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 |
| US5072128A (en) * | 1989-07-26 | 1991-12-10 | Nikon Corporation | Defect inspecting apparatus using multiple color light to detect defects |
-
1990
- 1990-07-19 JP JP19227190A patent/JP3048168B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-12-09 US US08/352,444 patent/US5448350A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3048168B2 (ja) | 2000-06-05 |
| US5448350A (en) | 1995-09-05 |
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