JPH0545945B2 - - Google Patents

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JPH0545945B2
JPH0545945B2 JP61118862A JP11886286A JPH0545945B2 JP H0545945 B2 JPH0545945 B2 JP H0545945B2 JP 61118862 A JP61118862 A JP 61118862A JP 11886286 A JP11886286 A JP 11886286A JP H0545945 B2 JPH0545945 B2 JP H0545945B2
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JP
Japan
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reticle
light
measurement
pellicle
dust
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JP61118862A
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JPS62274247A (ja
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Eiichi Murakami
Michio Kono
Akyoshi Suzuki
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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Priority to US07/406,090 priority patent/US5017798A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/94Investigating contamination, e.g. dust
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N2021/4704Angular selective
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    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N2021/95676Masks, reticles, shadow masks

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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (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】 (産業上の利用分野) 本発明は表面状態測定装置に関し、特に半導体
製造装置で使用される回路パターンが形成されて
いるレチクルやフオトマスク等の基板上及び基板
にペリクル保護膜を装着したときのペリクル保護
膜面上に例えば不透過性のゴミ等の異物が付着し
ていたときに、この異物を精度良く検出する表面
状態測定装置に関するものである。
(従来の技術) 一般にIC製造工程においてはレチクルやフオ
トマスク等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け装置(ステツパー又は
マスクアライナー)によりレジストが塗布された
ウエハ面上に転写して製造している。
このとき基板面上にゴミ等の異物が存在すると
回路パターンをウエハ面上に転写する際、異物も
同時に転写されてしまいIC製造の歩留りを低下
させる原因となつてくる。
特にステツプアンドリピート方式によりレチク
ル面上の回路パターンをウエハ面上に繰り返して
投影露光する場合にはレチクル面上の1つのゴミ
がウエハ全面に焼付けられてしまい歩留りを大き
く低下させる原因となつてくる。
この為近年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つており、従
来より種々の検査方法が提案されている。例えば
第2図Aは異物が等方的に光を散乱する性質を利
用する方法の一例である。
同図においてレーザー20から放射された光束
をf−θレンズ22の入射瞳近傍に配置したポリ
ゴンミラー21で反射させ、f−θレンズ22を
通過させた後、収差補正板23を介してレチクル
24面上を不図示のレチクルステージを矢印27
方向に沿つて移動させながら順次走査している。
一般にレチクル24面上の回路パターンは殆ど
が規則性を有している為、回路パターンから生ず
る回折光もある規則に従つた方向に射出する。
一方レチクル24面のゴミからは等方向に散乱
光が生ずる。従つてこのとき集光レンズ26−1
と受光器26−2から成る検出系26を回路パタ
ーンから生ずる回折光の射出方向と異つた方向に
配置することによりゴミから生ずる散乱光のみを
検出するようにしている。
しかしながらこの方法はレチクル24の表面と
裏面を各々光束で走査し、測定する必要があり、
多くの時間を要し、又機構的に大変面倒であつ
た。
又第2図Bに示すようにレチクル24の上下に
ペリクル保護膜28a,28bを装着したときは
ペリクル面にもゴミが付着してくる場合もある。
この場合検出系26によりどの面にゴミが付着し
ているのかも判別しなければならなく、この判別
を精度良く行うのは大変難しく又機構的にも大変
複雑になつてくる傾向があつた。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明はレチクルやフオトマスク等の基板面上
のゴミや欠陥等の異物の存在及び大きさ更には基
板にペリクル保護膜を装着し被測定面の数が増加
した場合でもどの面に異物が存在しているのかを
高精度にしかも短時間に容易に測定することので
きる、特に半導体製造装置に好適な表面状態測定
装置の提供を目的とする。
(問題点を解決する為の手段) 積層している複数の測定面の表面状態を測定す
るために利用される第1及び第2光束を異なる方
向から前記測定面に入射させながら前記測定面を
前記第1及び第2光束で同時に走査すると共に、
前記第1光束の入射方向と走査方向により定義さ
れる第1平面と前記第2光束の入射方向と走査方
向により定義される第2平面の交線が前記測定面
と交差しないように前記第1及び第2光束の関係
が設定されていることである。
この他本発明の特徴は実施例において記載され
ている。
(実施例) 第1図Aは本発明の一実施例の光学系の概略図
である。
同図において1はレチクル、1a,1bは各々
レチクル表面とレチクル裏面、2a,2bは各々
レチクル1面上にゴミが付着するのを防止する為
のペリクル上面とペリクル下面、3,4は各々不
図示の光源、例えばレーザーからの光束であり、
同じく不図示のポリゴンミラー等の走査手段によ
り光束3はペリクル上面2aとレチクル裏面1b
を、光束4はペリクル下面2bとレチクル上面1
aを各々紙面と垂直方向に走査している。5a〜
5dは各々複数のセルフオツクレンズを一次元方
向に配置した光学部材であり、各々の光学部材5
a〜5dは各々測定面2a,1b,1a,2bに
焦点を合わしている。6a〜6dは各々光学部材
5a〜6dを介した各測定面と共役な位置近傍に
配置した視野絞り、7a〜7dは各々の視野絞り
6a〜6dを通過した光束を受光器8a〜8dに
導光する為のライトガイドである。
本実施例における光学部材5a、視野絞り6
a、ライトガイド7aそして受光器8aは検出手
段9aの一部を構成している。他の光学部材5b
〜5d、視野絞り6b〜6d、ライトガイド7b
〜7d、受光器8b〜8dについても同様に各々
検出手段9b,9c,9dの一部を構成してい
る。
本実施例ではレチクル上面1a、レチクル下面
1b、ペリクル上面2aそしてペリクル下面2b
は各々測定面となつている。
尚本実施例において4つの光束を用い各々の測
定面を光束を入射させ走査しても良い。
第1図Bは第1図Aの一部分の斜視図であり、
同図は第1図Aの光束3と光束4とが測定面を走
査する状態を示している。
又第1図Cは第1図Bの矢印10方向から見た
ときの概略図である。
本実施例では第1図B,Cに示すように、各々
の測定面を走査する光束によつて形成される複数
の平面のうち任意の2つの平面を選択したとき、
これらの2つの平面より形成される交線lが各々
の測定面のいずれとも交差しないように光束を測
定面上に入射させ走査するようにしている。
第1図Aに示す実施例では光束3はペリクル上
面2aとレチクル下面1bを走査している為、ペ
リクル上面2aとレチクル下面1bを走査する光
束によつて形成される平面は同一となる。
又光束4も光束3と同様であり、ペリクル下面
2bとレチクル上面1aを走査している為、ペリ
クル下面2bとレチクル上面1aを走査する光束
によつて形成される平面は同一となる。
従つて本実施例では平面は全体として2つ存在
することになり(4つの光束を用いたときは4つ
の平面が存在することになる。)これら2つの平
面が形成する交線lが第1図Cに示すようにいず
れの測定面とも交差しないようにしている。
次に本実施例の動作について第1図A,B,C
を用いて説明する。
今、仮りに測定面2a上の位置にゴミ等の異物
Pが存在しているとする。そうすると光束3が異
物Pに当たると異物からは等方的に散乱光が生じ
る。このとき検出手段9aは測定面2aに焦点が
合わされている為に光学部材5aは散乱光束を効
率的に集光する。この結果受光器8aからの出力
は増大する。
一方、他の検出手段9b,9c,9dは各々の
測定面1b,1a,2bと共役の位置近傍には視
野絞り6b,6c,6dが配置されているので測
定面2a上の異物Pからの散乱光束は視野絞り6
b,6c,6dによつて遮光される。この結果受
光器8b,8c,8dからの出力は変化しない。
本実施例では、このときの4つの受光器8a〜
8dからの出力信号を利用して測定面上の異物の
存在の検出及び受光器8a〜8dからの出力信号
の大小を測定することにより異物の大小も同時に
判別している。
又複数の検出手段を用いることにより高速に異
物の存在を検出している。
これに対して第3図Aは第1図Cに示す実施例
と同様に光束3でペリクル上面2aとレチクル裏
面1bを走査し、光束4でペリクル下面2bとレ
チクル表面1aを走査し、検出手段31aがペリ
クル上面2aからの散乱光を検出する為に配置さ
れている場合であるが複数の光束を測定面に入射
させるとき本実施例と異なるのはペリクル上面2
aを走査する光束によつて形成される平面とレチ
クル表面1aを走査する光束によつて形成される
平面の2つの平面が形成する交線lが測定面の1
つであるペリクル上面2aと交差してしまつてい
ることである。
この場合は第3図Aに示すように光束4がペリ
クル上面2aに入射する場合と第3図Bに示すよ
うにCr或いはCrO2等から成る回路パターンに入
射しペリクル上面2aに到達しない場合とが生
じ、これら2つの場合によつてペリクル上面2a
に照度ムラが生じている。
一般に測定面上に存在するゴミより生ずる散乱
光の強さはゴミの大きさに比例する。この為多く
の場合、検出手段からの出力信号の大きさを測定
すれば、ゴミの大きさもある程度判別できる。
しかしながら前述のように測定面上に照度ムラ
があるとゴミの大きさが同じであつても、その存
在位置によつて検出手段からの出力信号が変化し
てしまいゴミの大きさを精度良く判別するのが困
難になつてくる。
この為本実施例では第1図Cに示すように各々
の測定面を走査する光束によつて形成される複数
の平面のうち、任意の2つの平面を選択したと
き、それら2つの平面によつて形成される交線が
いずれの測定面とも交差しないように光束を測定
面上に入射させ走査している。
これにより検出手段9aで検出する測定面2a
上の位置の照度ムラの発生を防止し、ゴミ等の異
物の存在している面を検出すると共に検出手段か
らの出力信号の大小により異物の大きさも同時に
判別するのを容易にしている。
第4図〜第7図は各々本発明の他の一実施例の
一部分の概略図であり、各々第1図Cと同様のも
のである。
第4図では測定面2a,1bを走査する光束3
によつて形成される平面と測定面2b,1aを走
査する光束4によつて形成される平面の2つの平
面が形成する交線lがペリクル上面2aとレチク
ル下面1bとの間にある場合である。
第5図は光束3がレチクル1に垂直入射する場
合、第6図は光束4により走査されるレクチル表
面1aからの散乱光を検出手段9cにより垂直に
受光する場合、第7図は2つの光束3,4をペリ
クル上面2aとペリクル下面2bより互いに平行
となるように入射し走査する場合である。
いずれの実施例においても前述の交線lがいず
れの測定面とも交差しないように各要素を構成し
ている。
尚本実施例では前述の交線lが測定面上と交差
しなければ、どこに存在していても良い。
(発明の効果) 本発明によれば各々の測定面を走査する光束に
よつて形成される複数の平面のうち、任意の2つ
の平面を選択したとき、それら2つの平面により
形成される交線がいずれの測定面とも交差しない
ように各要素を構成することにより、異物の存在
する測定面を精度良く、短時間で検出することが
でき、かつ異物の大きさも同時に高精度に判別す
ることのできる表面状態測定装置を達成すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図Aは本発明の一実施例の光学系の概略
図、第1図B,Cは各々第1図の一部分の説明
図、第2図A,Bは各々従来の一実施例の説明
図、第3図A,Bは本発明の構成を比較する為の
説明図、第4図から第7図は各々本発明の他の一
実施例の一部分の説明図である。図中1はレチク
ル、2a,2bは各ペリクル上面とペリクル下
面、3,4は光束、9a,9b,9c,9dは
各々検出手段、lは交線、Pはゴミである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 積層している複数の測定面の表面状態を測定
    するために利用される第1及び第2光束を異なる
    方向から前記測定面に入射させながら前記測定面
    を前記第1及び第2光束で同時に走査すると共
    に、前記第1光束の入射方向と走査方向により定
    義される第1平面と前記第2光束の入射方向と走
    査方向により定義される第2平面の交線が前記測
    定面と交差しないように前記第1及び第2光束の
    関係が設定されていることを特徴とする表面状態
    測定装置。
JP61118862A 1986-02-14 1986-05-23 表面状態測定装置 Granted JPS62274247A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61118862A JPS62274247A (ja) 1986-05-23 1986-05-23 表面状態測定装置
US07/348,177 US4886975A (en) 1986-02-14 1989-05-02 Surface examining apparatus for detecting the presence of foreign particles on two or more surfaces
US07/406,090 US5017798A (en) 1986-02-14 1989-09-12 Surface examining apparatus for detecting the presence of foreign particles on two or more surfaces

Applications Claiming Priority (1)

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JP61118862A JPS62274247A (ja) 1986-05-23 1986-05-23 表面状態測定装置

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Publication Number Publication Date
JPS62274247A JPS62274247A (ja) 1987-11-28
JPH0545945B2 true JPH0545945B2 (ja) 1993-07-12

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

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JPS61260632A (ja) * 1985-05-15 1986-11-18 Hitachi Ltd 異物検査装置

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