JPH0746079B2 - 異物検出方法及び装置 - Google Patents
異物検出方法及び装置Info
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- JPH0746079B2 JPH0746079B2 JP2367288A JP2367288A JPH0746079B2 JP H0746079 B2 JPH0746079 B2 JP H0746079B2 JP 2367288 A JP2367288 A JP 2367288A JP 2367288 A JP2367288 A JP 2367288A JP H0746079 B2 JPH0746079 B2 JP H0746079B2
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- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体などの露光に使用するマスク上の異物
検査に係り、特にＸ線露光用マスク上の極微小異物の検
出に好適な異物検出方法及び装置に関する。
検査に係り、特にＸ線露光用マスク上の極微小異物の検
出に好適な異物検出方法及び装置に関する。
第１の従来技術として積分球を用いて微小異物検査を行
なう装置が知られている。これは波長488nm又は780nmの
レーザを用いてウェハ上をスポットで走査し、異物から
発生した散乱光を積分球で検出している。
なう装置が知られている。これは波長488nm又は780nmの
レーザを用いてウェハ上をスポットで走査し、異物から
発生した散乱光を積分球で検出している。
また第２の従来技術として特開昭59−186324号公報が知
られている。
られている。
この従来技術ではマスク上の回路パターンの影響を受け
ずに異物だけを検査するために、レーザを斜めから照射
する方法を用いている。
ずに異物だけを検査するために、レーザを斜めから照射
する方法を用いている。
上記第１の従来技術では、照明光の波長を短かくしウェ
ハ上を走査するスポット径を小さくすることにより0.1
〜0.2μｍの微小異物の検出が可能であるが、ウェハ表
面に凹凸の回路パターンがある場合には対象にしておら
ないものである。
ハ上を走査するスポット径を小さくすることにより0.1
〜0.2μｍの微小異物の検出が可能であるが、ウェハ表
面に凹凸の回路パターンがある場合には対象にしておら
ないものである。
また、第２の従来技術を用いても検出可能な最小異物は
２μｍであり、これ以下の異物は検出不可能である。さ
らに、表面の凹凸に対する考慮もなされていない。
２μｍであり、これ以下の異物は検出不可能である。さ
らに、表面の凹凸に対する考慮もなされていない。
本発明の目的は上記課題を解決すべく、表面の異物付着
防止膜又は回路パターンの保護膜に凹凸が生じても極微
小異物の検出を可能とする異物検出方法及び装置を提供
することにある。
防止膜又は回路パターンの保護膜に凹凸が生じても極微
小異物の検出を可能とする異物検出方法及び装置を提供
することにある。
また本発明の目的はＸ線マスクのように回路パターン上
に保護膜を形成したその凹凸を有する保護膜表面上に存
在する異物を検出できるようにしたＸ線マスクの異物検
出方法及びその装置を提供することにある。
に保護膜を形成したその凹凸を有する保護膜表面上に存
在する異物を検出できるようにしたＸ線マスクの異物検
出方法及びその装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明では、回路パターン
上に保護膜を有する試料に保護膜に吸収されるような光
を照射し、照射した光により保護膜の表面で発生する散
乱光から保護膜上に存在する異物を検出する方法とし
た。また、この方法を実現する手段として、異物検出装
置を、回路パターン上に保護膜を有する試料を保持する
保持手段と、保持手段で保持された試料上に保護膜に吸
収されるような光を照射する照射手段と、照射手段によ
り照射された光により保護膜の表面で発生する散乱光を
集光する集光手段と、集光された散乱光を光電変換して
保護膜上に存在する異物を検出する検出手段とで構成し
た。
上に保護膜を有する試料に保護膜に吸収されるような光
を照射し、照射した光により保護膜の表面で発生する散
乱光から保護膜上に存在する異物を検出する方法とし
た。また、この方法を実現する手段として、異物検出装
置を、回路パターン上に保護膜を有する試料を保持する
保持手段と、保持手段で保持された試料上に保護膜に吸
収されるような光を照射する照射手段と、照射手段によ
り照射された光により保護膜の表面で発生する散乱光を
集光する集光手段と、集光された散乱光を光電変換して
保護膜上に存在する異物を検出する検出手段とで構成し
た。
照射した特定の領域の波長の光は、有機保護膜により吸
収又は反射され、回路パターンには到達しない。従っ
て、回路パターンによる散乱光は検出されない。
収又は反射され、回路パターンには到達しない。従っ
て、回路パターンによる散乱光は検出されない。
一方、有機保護膜上に異物があると照射光は異物により
強く散乱されるため、保護膜表面からの散乱光を常時検
出すれば異物検出が可能となる。
強く散乱されるため、保護膜表面からの散乱光を常時検
出すれば異物検出が可能となる。
ここで、有機保護膜表面に凹凸がある場合には異物散乱
光と共に凹凸での正反射光及び回折光が検出される。こ
のため異物と凹凸の弁別ができず誤検出を引き起こす。
そこで、ブリュースター角度内で検出するか、または誤
検出を引き起こす凹凸からの正反射光及び低次回折光を
遮光する遮光板を挿入した積分球で検出すれば、異物散
乱光のみを検出することが可能となる。
光と共に凹凸での正反射光及び回折光が検出される。こ
のため異物と凹凸の弁別ができず誤検出を引き起こす。
そこで、ブリュースター角度内で検出するか、または誤
検出を引き起こす凹凸からの正反射光及び低次回折光を
遮光する遮光板を挿入した積分球で検出すれば、異物散
乱光のみを検出することが可能となる。
以下、本発明の実施例を説明する。第１図に有機保護膜
を塗布したＸ線マスク１と照明、及び積分球検出系の構
成を示している。Ｘ線マスク１は同図に示す如く、Si等
の材質で枠状に形成された支持材101,窒化ボロン（B
N），窒化シリコン（Si3N4）等よりなる基材102、Auの
回路パターン103、及び有機保護膜（例えばポリイミド
膜：ポリイミド・イソ・インドロキイナゾリンドオネ
Polyimide iso−indroquinazolinedione））104で構成
されている。
を塗布したＸ線マスク１と照明、及び積分球検出系の構
成を示している。Ｘ線マスク１は同図に示す如く、Si等
の材質で枠状に形成された支持材101,窒化ボロン（B
N），窒化シリコン（Si3N4）等よりなる基材102、Auの
回路パターン103、及び有機保護膜（例えばポリイミド
膜：ポリイミド・イソ・インドロキイナゾリンドオネ
Polyimide iso−indroquinazolinedione））104で構成
されている。
ここで支持材101側は、基材102の厚さが十分に厚いた
め、基材の表面凹凸はない。従って、基材側は異物から
散乱する光5aを積分球301aのみの検出系２で集光させて
光電変換素子302aで受光し、検出信号303aを出力し、異
物検出を行う。
め、基材の表面凹凸はない。従って、基材側は異物から
散乱する光5aを積分球301aのみの検出系２で集光させて
光電変換素子302aで受光し、検出信号303aを出力し、異
物検出を行う。
即ち、104は回路パターン103上に塗布されている有機
膜、12はマスク１が保持するホルダ部11を設けたステー
ジ、203a,203bはレーザ発振器14からの波長380nm以下の
異物5aの検査用の検査光、15a,15bはビームエキスパン
ダ、16a,16bは集光レンズ、17a,17bはモータ20a,20bに
よって揺動されるカルバミラー、2,3は散乱光検出系、2
0は集光点、13はステージ12の移動方向、21は光の走査
方向、205a,205bは異物５からの散乱光を示している。1
9は380nm以下のレーザ光18を分岐するハーフミラーであ
る。
膜、12はマスク１が保持するホルダ部11を設けたステー
ジ、203a,203bはレーザ発振器14からの波長380nm以下の
異物5aの検査用の検査光、15a,15bはビームエキスパン
ダ、16a,16bは集光レンズ、17a,17bはモータ20a,20bに
よって揺動されるカルバミラー、2,3は散乱光検出系、2
0は集光点、13はステージ12の移動方向、21は光の走査
方向、205a,205bは異物５からの散乱光を示している。1
9は380nm以下のレーザ光18を分岐するハーフミラーであ
る。
有機保護膜104には、ポリイミド膜を用いた。ポリイミ
ド膜の分光透過率は、横軸及び縦軸をそれぞれ波長（n
m）及び透過率で示した第３図から明らかな如く、380nm
以下の光では透過率が極めて小さくなる性質を有してい
る。一方、Ｘ線のように更に短かい波長（１〜20nm）の
ものに対しては、ポリイミド膜の透過率は100％に近い
値を有している。
ド膜の分光透過率は、横軸及び縦軸をそれぞれ波長（n
m）及び透過率で示した第３図から明らかな如く、380nm
以下の光では透過率が極めて小さくなる性質を有してい
る。一方、Ｘ線のように更に短かい波長（１〜20nm）の
ものに対しては、ポリイミド膜の透過率は100％に近い
値を有している。
従って、Ｘ線マスクの上に第２図に示す如く、有機膜10
4としてポリイミド膜を塗布しておけば、空中の異物５
は、このポリイミド膜の上に付着する。そして、異物検
査に当っては、波長380nm以下の光203bを上方から照射
すると、ポリイミド膜に当った光はポリイミド膜に吸収
されて散乱光を生じないが、ポリイミド膜上の異物５に
当った光は散乱光205bを生ずるので、散乱光205bを散乱
光検出系３で検出するだけで異物の検出が可能となる。
4としてポリイミド膜を塗布しておけば、空中の異物５
は、このポリイミド膜の上に付着する。そして、異物検
査に当っては、波長380nm以下の光203bを上方から照射
すると、ポリイミド膜に当った光はポリイミド膜に吸収
されて散乱光を生じないが、ポリイミド膜上の異物５に
当った光は散乱光205bを生ずるので、散乱光205bを散乱
光検出系３で検出するだけで異物の検出が可能となる。
このような有機膜104を塗布したマスク１は第４図に示
す如く、一軸方向に動くステージ12上にセットし、移動
方向13の矢印の方向に動かす。一方レーザ発振器14から
の、波長380nm以下のレーザ光18をビームエキスパンダ1
5a,15bでビーム径を広げ、更に集光レンズ16a,16bでレ
ーザスポットとして集光させる。そして、カルバノミラ
ー17a,17bによって、レーザスポットを走査方向21方向
に振らせる。これによりレーザスポットはマスク１の基
板側及び有機保護膜側の回路パターン領域上全面を走査
するので、散乱光205a,205bを散乱光検出系2,3で集光さ
せて光電変換素子302a,302bで検出することにより、微
小な異物５が検出できる。
す如く、一軸方向に動くステージ12上にセットし、移動
方向13の矢印の方向に動かす。一方レーザ発振器14から
の、波長380nm以下のレーザ光18をビームエキスパンダ1
5a,15bでビーム径を広げ、更に集光レンズ16a,16bでレ
ーザスポットとして集光させる。そして、カルバノミラ
ー17a,17bによって、レーザスポットを走査方向21方向
に振らせる。これによりレーザスポットはマスク１の基
板側及び有機保護膜側の回路パターン領域上全面を走査
するので、散乱光205a,205bを散乱光検出系2,3で集光さ
せて光電変換素子302a,302bで検出することにより、微
小な異物５が検出できる。
次に、Ｘ線露光用マスクの有機保護膜104としての膜厚
について説明する。すなわち、有機保護膜なしの場合と
ありの場合のマスクの回路パターン103から反射散乱す
る光をそれぞれI1，I2として入射光をI0とすると、この
発明では、有機保護膜の膜厚を有機保護膜がない場合の
パターン散乱光比I1／I0の0.1％にする必要がある。
について説明する。すなわち、有機保護膜なしの場合と
ありの場合のマスクの回路パターン103から反射散乱す
る光をそれぞれI1，I2として入射光をI0とすると、この
発明では、有機保護膜の膜厚を有機保護膜がない場合の
パターン散乱光比I1／I0の0.1％にする必要がある。
一方有機保護膜の使用波長325nmにおける透過率Ｔと有
機保護膜の厚さｌμｍとの間にはＴ＝10-3.0lの関係が
あるので、回路パターン103の散乱光比I1／I0の0.1％に
なるようにするには、１μｍ厚さの有機保護膜が必要と
なるが、入射光は有機保護膜の中を往復するので、有機
保護膜の必要な厚さは0.5μｍでよいことになる。従っ
て、散乱光を10-3以下にするためには有機保護膜の最小
膜厚が0.5μｍ以上の厚さを必要とすることになる。し
かし、回路パターン103を保護する上でこの膜厚は必要
である。
機保護膜の厚さｌμｍとの間にはＴ＝10-3.0lの関係が
あるので、回路パターン103の散乱光比I1／I0の0.1％に
なるようにするには、１μｍ厚さの有機保護膜が必要と
なるが、入射光は有機保護膜の中を往復するので、有機
保護膜の必要な厚さは0.5μｍでよいことになる。従っ
て、散乱光を10-3以下にするためには有機保護膜の最小
膜厚が0.5μｍ以上の厚さを必要とすることになる。し
かし、回路パターン103を保護する上でこの膜厚は必要
である。
第５図はＸ線露光用マスクの説明図で、このＸ線露光用
マスクでは、マスク１は、例えば、窒化ボロン（BN），
窒化シリコン（Si3N4）等よりなる基板102と、例えば、
シリコン（Si）よりなる枠部101bよりなり、この基板10
2上に約３μｍの厚さの被着させたＸ線を通す有機保護
膜104a上に、例えば、約１μｍの厚さを有する金（Au）
よりなる回路パターン103が形成され、その回路パター
ン103の上にさらにＸ線を通す有機保護膜104bを約５μ
ｍ程度被着させてある。
マスクでは、マスク１は、例えば、窒化ボロン（BN），
窒化シリコン（Si3N4）等よりなる基板102と、例えば、
シリコン（Si）よりなる枠部101bよりなり、この基板10
2上に約３μｍの厚さの被着させたＸ線を通す有機保護
膜104a上に、例えば、約１μｍの厚さを有する金（Au）
よりなる回路パターン103が形成され、その回路パター
ン103の上にさらにＸ線を通す有機保護膜104bを約５μ
ｍ程度被着させてある。
このように構成されているＸ線露光用マスクは、基板10
2側とその反対側の両方から380nm以下の検査光203a,203
bを照射して、前述の実施例と同様にマスク１上異物５
の検査が行なわれる。
2側とその反対側の両方から380nm以下の検査光203a,203
bを照射して、前述の実施例と同様にマスク１上異物５
の検査が行なわれる。
以上の実施例では、光を吸収する有機保護膜を塗布した
Ｘ線露光用マスクを用いた例を説明したが、同様に作用
するものであれば、Ｘ線露光用マスクに限定されるもの
ではない。このように回路パターンを有し、その上に有
機保護膜を有する半導体素子等においても同様な作用に
なることは明らかである。
Ｘ線露光用マスクを用いた例を説明したが、同様に作用
するものであれば、Ｘ線露光用マスクに限定されるもの
ではない。このように回路パターンを有し、その上に有
機保護膜を有する半導体素子等においても同様な作用に
なることは明らかである。
以上の如く、回路パターンの影響を受けずに、これまで
不可能であった0.15μｍ以下の微小異物の検出ができ、
例えばＸ線露光用マスクの場合、異物が検出されたなら
ば、洗浄等によって異物をとり除くことが可能となり、
その結果異物が付着されない状態で露光することがで
き、LSIの歩留りに大きく寄与することができる。
不可能であった0.15μｍ以下の微小異物の検出ができ、
例えばＸ線露光用マスクの場合、異物が検出されたなら
ば、洗浄等によって異物をとり除くことが可能となり、
その結果異物が付着されない状態で露光することがで
き、LSIの歩留りに大きく寄与することができる。
ところで回路パターン面側は有機保護膜104が薄いた
め、回路パターン103の段差により有機保護膜表面に凹
凸が生じる。第６図に示す如く異物5bからの異物散乱光
205b、表面凹凸正反射光206及び回折光207全てが積分球
301bに混入し、検出器302bに到達するため凹凸と異物の
区別が不可能である。
め、回路パターン103の段差により有機保護膜表面に凹
凸が生じる。第６図に示す如く異物5bからの異物散乱光
205b、表面凹凸正反射光206及び回折光207全てが積分球
301bに混入し、検出器302bに到達するため凹凸と異物の
区別が不可能である。
次にブリュースタ角照明検出法について説明する。
第７図に有機保護膜104を形成したＸ線マスク１と照
明、検出方法の構成を示している。Ｘ線マスク１は同図
に示す如く、支持材101、基材102、回路パターン103、
及び有機保護膜104、で構成されている。
明、検出方法の構成を示している。Ｘ線マスク１は同図
に示す如く、支持材101、基材102、回路パターン103、
及び有機保護膜104、で構成されている。
ここで支持材101側は、基材102の厚さが十分に厚いため
基材の表面凹凸はない。従って、基材側は落射照明部２
を用いて異物検出を行なえば良い。
基材の表面凹凸はない。従って、基材側は落射照明部２
を用いて異物検出を行なえば良い。
一方、有機保護膜側は、有機保護膜が薄いため、回路パ
ターンの段差により有機膜表面に凹凸が生じる。
ターンの段差により有機膜表面に凹凸が生じる。
ところが本発明のＰ偏光ブリュースター角度での照明検
出を行なえば、表面凹凸による正反射光を殆んど零にす
ることができ異物の散乱光のみを検出することができ
る。以下にその原理について述べる。
出を行なえば、表面凹凸による正反射光を殆んど零にす
ることができ異物の散乱光のみを検出することができ
る。以下にその原理について述べる。
第８図に示す如く、屈折率の違う物質に偏光をもった光
が入射する場合、反射光８の強度Rpは入射角９（i1）に
依存する。Ｐ偏光の入射光６の強度Ep、屈折角7i2、媒
質４の屈折率をｎ、媒質５の屈折率をｎ′とすると、Ep
とRpの比はフレネルの式より、 但しｎ＜ｎ′ で導かれる。詳しくは“応用光学"P146〜P149に記述し
てある。
が入射する場合、反射光８の強度Rpは入射角９（i1）に
依存する。Ｐ偏光の入射光６の強度Ep、屈折角7i2、媒
質４の屈折率をｎ、媒質５の屈折率をｎ′とすると、Ep
とRpの比はフレネルの式より、 但しｎ＜ｎ′ で導かれる。詳しくは“応用光学"P146〜P149に記述し
てある。
そこでＰ偏光照明を行なった場合、有機保護膜109の屈
折率ｎ′＝1.8であるから、（１）式を用いてEpとRpの
比を計算すると第９図が得られる。同図よりi1＝61°の
ときEpの比は零になる。また61°±５°の範囲内ではEp
とRpの比を0.5％以下に抑えることができる。
折率ｎ′＝1.8であるから、（１）式を用いてEpとRpの
比を計算すると第９図が得られる。同図よりi1＝61°の
ときEpの比は零になる。また61°±５°の範囲内ではEp
とRpの比を0.5％以下に抑えることができる。
従って、ｎ′＝1.8の屈折率を用いた場合、Ｐ偏光照明
の照射角度を61°に設定すれば、有機保護膜104の凹凸
の影響を受けずに異物散乱光を検出することができる。
の照射角度を61°に設定すれば、有機保護膜104の凹凸
の影響を受けずに異物散乱光を検出することができる。
第７図及び第10図に本発明の一実施例を示す。有機保護
膜を形成したマスク１はホルダ部11に支持され両面検査
可能な一軸ステージ12によって矢印13の方向に走査され
る。一方、照明光はレーザ発振器14からの波長380nm以
下の光18を用い、ビームエクスパンダ15bでビーム径を
広げられ、集光レンズ16b、ブリュースター角照明用ミ
ラー22を介して、ブリュスター角304以下でＰ偏光レー
ザ光203cを点20に集光される。その間にガルバノミラー
17bを設け、点20を矢印13と直角方向に振らせる。これ
により点20はマスク全面を走査するので走査と同期させ
て集光器301c及び検出器302cより散乱光306を検出すれ
ば、有機保護膜表面凹凸の影響を受けずに微小異物検出
可能な装置を実現できる。要するにブリュスタ角照明検
出光学系3aによって凹凸を有する有機保護膜104上の微
小異物を検出することができる。
膜を形成したマスク１はホルダ部11に支持され両面検査
可能な一軸ステージ12によって矢印13の方向に走査され
る。一方、照明光はレーザ発振器14からの波長380nm以
下の光18を用い、ビームエクスパンダ15bでビーム径を
広げられ、集光レンズ16b、ブリュースター角照明用ミ
ラー22を介して、ブリュスター角304以下でＰ偏光レー
ザ光203cを点20に集光される。その間にガルバノミラー
17bを設け、点20を矢印13と直角方向に振らせる。これ
により点20はマスク全面を走査するので走査と同期させ
て集光器301c及び検出器302cより散乱光306を検出すれ
ば、有機保護膜表面凹凸の影響を受けずに微小異物検出
可能な装置を実現できる。要するにブリュスタ角照明検
出光学系3aによって凹凸を有する有機保護膜104上の微
小異物を検出することができる。
一方、第７図に示すブリュースタ角照明検出法を用いる
と、有機保護膜表面でＰ偏光照明が解消しない場合は、
この技術で異物散乱光306のみを検出することが可能で
あるが、第11図に示すように僅かでも照明光203cのＰ偏
光が乱れると正反射光206、及び回折光207を生じ、これ
も異物と凹凸の弁別は不可能となる。
と、有機保護膜表面でＰ偏光照明が解消しない場合は、
この技術で異物散乱光306のみを検出することが可能で
あるが、第11図に示すように僅かでも照明光203cのＰ偏
光が乱れると正反射光206、及び回折光207を生じ、これ
も異物と凹凸の弁別は不可能となる。
ところが第１図及び第４図に示すように、正反射光を分
離する円筒遮光板441を挿入した積分球検出系３を用い
れば、遮光板441により、正反射光206及び誤検出を引き
起こす回折光207を遮ぎるので、積分球内にはこれらの
光は全ったく混入せず、異物散乱光５を強調して検出す
ることができる。以下にその原理を示す。
離する円筒遮光板441を挿入した積分球検出系３を用い
れば、遮光板441により、正反射光206及び誤検出を引き
起こす回折光207を遮ぎるので、積分球内にはこれらの
光は全ったく混入せず、異物散乱光５を強調して検出す
ることができる。以下にその原理を示す。
第12図に示す如く傾斜している微小な面221に光が入射
すると、面の傾き角αにより正反射光が生じる。また、
それと隣接した傾斜している微小な面222からの反射光
との干渉により回折光207が生じる。ここで、正反射光
の角度θ１は幾何学的にθ＝2aと求められる。一方ｍ次
の回折光の角度ａ′は傾斜面221と222の間隔、即ち有機
保護膜中のパターンの間隔Ｌ、及び照明光の波長λから
次式 で求められる。詳しくは物理光学（共立出版）PP.101〜
113を参照して頂きたい。
すると、面の傾き角αにより正反射光が生じる。また、
それと隣接した傾斜している微小な面222からの反射光
との干渉により回折光207が生じる。ここで、正反射光
の角度θ１は幾何学的にθ＝2aと求められる。一方ｍ次
の回折光の角度ａ′は傾斜面221と222の間隔、即ち有機
保護膜中のパターンの間隔Ｌ、及び照明光の波長λから
次式 で求められる。詳しくは物理光学（共立出版）PP.101〜
113を参照して頂きたい。
ここで、問題となるのは異物散乱光の強度Iparと正反射
光の強度Iref及びｍ次の回折光の強度Idef.mの大小関係
である。入射光の強度をIin吸収される成分をITとする
とこれらの間には、 なる関係が成立する。Irefに関しては前述の如く凹凸の
傾斜角αの２倍であるので、これを遮ぎる遮光板を設定
するのは容易であるので、遮光板を挿入することにより
積分球内に混入するIrefを零とすることができる。一
方、Ifef.mに関しては、（２）式により、その発生角度
が分散値をとること、及び回折光の大部分のエネルギが
±１〜±２次の回折光に集中すること（物理光学参照）
に着目すれば、あるｋ次以下の回折光全てを遮光しI
ref.＝０とすれば必ず とすることができる。上式中右辺の“3"はこの程度の比
であれば、検出した後、電気的に２値化処理を行なえば
Ipar.のみを判定することができるという目安である。
光の強度Iref及びｍ次の回折光の強度Idef.mの大小関係
である。入射光の強度をIin吸収される成分をITとする
とこれらの間には、 なる関係が成立する。Irefに関しては前述の如く凹凸の
傾斜角αの２倍であるので、これを遮ぎる遮光板を設定
するのは容易であるので、遮光板を挿入することにより
積分球内に混入するIrefを零とすることができる。一
方、Ifef.mに関しては、（２）式により、その発生角度
が分散値をとること、及び回折光の大部分のエネルギが
±１〜±２次の回折光に集中すること（物理光学参照）
に着目すれば、あるｋ次以下の回折光全てを遮光しI
ref.＝０とすれば必ず とすることができる。上式中右辺の“3"はこの程度の比
であれば、検出した後、電気的に２値化処理を行なえば
Ipar.のみを判定することができるという目安である。
従って、第13図に示す如くｋ次の回折光267の発生角度
ａ′k及び正反射光の角度2aを遮光できる様遮光板441の
遮光角度θ２を設定すれば有機保護膜表面凹凸と異物を
弁別して検出することが可能となる。
ａ′k及び正反射光の角度2aを遮光できる様遮光板441の
遮光角度θ２を設定すれば有機保護膜表面凹凸と異物を
弁別して検出することが可能となる。
例えば現在使用されているＸ線マスクでは、凹凸の傾斜
の傾きの最大値はａ＝７°従って2a＝14°であり、Ｌ
４μｍ（Ｌ４μｍでは有機保護膜表面凹凸が発生しな
いことが実験的に明らかになっている）において、照明
光の波長がλ＝0.325μｍの場合、（３）式を満たすｍ
はｍ＝６である。また、そのときのａ′はａ′＝26°で
あるので、遮光板441の遮光角度θ２をθ26°に設定
して検出すれば、目標検出仕様0.15μｍの異物を で検出することが可能である。
の傾きの最大値はａ＝７°従って2a＝14°であり、Ｌ
４μｍ（Ｌ４μｍでは有機保護膜表面凹凸が発生しな
いことが実験的に明らかになっている）において、照明
光の波長がλ＝0.325μｍの場合、（３）式を満たすｍ
はｍ＝６である。また、そのときのａ′はａ′＝26°で
あるので、遮光板441の遮光角度θ２をθ26°に設定
して検出すれば、目標検出仕様0.15μｍの異物を で検出することが可能である。
第１図及び第４図に本発明の一実施例を示す。なお前記
では積分球のみの検出法について説明した有機保護膜10
4を塗布したＸ線マスク１はホルダ部11に支持され、両
面検査可能な一軸ステージ12によって矢印13の方向に走
査される。一方照明光203bはレーザ発振器14からの波長
380nm以下の光18を用い、ビームエクスパンダ15bでビー
ム径を拡げられた後、集光レンズ16bを介して点20に集
光される。その間にカルバノミラー17bを設け、点20を
矢印13と直角方向に振らせる。これにより点20はマスク
１の回路パターン領域全面を走査するので走査と同期し
て積分球301b及び検出器302bより散乱光を検出すれば良
い。ここで、表面凹凸からのｍ次迄の回折光は遮光角度
θを有する円筒状の遮光板441により積分球301b内には
混入しない。
では積分球のみの検出法について説明した有機保護膜10
4を塗布したＸ線マスク１はホルダ部11に支持され、両
面検査可能な一軸ステージ12によって矢印13の方向に走
査される。一方照明光203bはレーザ発振器14からの波長
380nm以下の光18を用い、ビームエクスパンダ15bでビー
ム径を拡げられた後、集光レンズ16bを介して点20に集
光される。その間にカルバノミラー17bを設け、点20を
矢印13と直角方向に振らせる。これにより点20はマスク
１の回路パターン領域全面を走査するので走査と同期し
て積分球301b及び検出器302bより散乱光を検出すれば良
い。ここで、表面凹凸からのｍ次迄の回折光は遮光角度
θを有する円筒状の遮光板441により積分球301b内には
混入しない。
以上で表面凹凸の影響を受けずにマスク上の微小異物を
検出可能な装置を実現できる。
検出可能な装置を実現できる。
なお、円筒状の遮光板441は、外面が反射率のよい鏡面
状態にするのが望ましい。
状態にするのが望ましい。
以上説明したように本発明によれば、回路パターンの影
響及び、表面有機保護膜の凹凸の影響を受けずに、0.15
μｍ以下の微小異物の検出が可能となる。従って、試料
がマスクの場合には露光時のマスク上の異物転写による
パターンの欠陥発生を著しく低減することが可能となる
ので、LSI製品歩留り向上に大きな効果がある。
響及び、表面有機保護膜の凹凸の影響を受けずに、0.15
μｍ以下の微小異物の検出が可能となる。従って、試料
がマスクの場合には露光時のマスク上の異物転写による
パターンの欠陥発生を著しく低減することが可能となる
ので、LSI製品歩留り向上に大きな効果がある。
第１図は本発明の２つの実施例の基本構成を示す断面
図、第２図はＸ線マスクの有機保護膜側にレーザ光を照
射した場合を示す図、第３図はＸ線マスクの場合の有機
保護膜の分光透過率を示す線図、第４図は第１図に示す
原理に基いて構成した装置の２つの実施例を示した斜視
図、第５図はＸ線マスクの他の例を示した図、第６図は
実施例の課題を説明するための図、第７図は本発明の他
の実施例の基本構成を示す断面図、第８図はＰ偏光ブリ
ュースター角度で照明した場合の反射特性を示す図、第
９図は入射角i1とRp/Epの関係を示す図、第10図は第７
図に示す原理にもとづいて構成した装置の実施例を示し
た斜視図、第11図は実施例の課題を説明するための図、
第12図は有機保護膜に対して垂直にレーザ光を照射した
場合の反射特性を示した図、第13図は本発明の最も良い
実施例を示す概念図である。 101……支持材、102……基材、103……回路パターン、1
04……有機保護膜、302a,302b,302c……検出器、203a,2
03b……照明光、205a,205b……異物散乱光、301a,301b,
301c……積分球、441……円筒遮光板。
図、第２図はＸ線マスクの有機保護膜側にレーザ光を照
射した場合を示す図、第３図はＸ線マスクの場合の有機
保護膜の分光透過率を示す線図、第４図は第１図に示す
原理に基いて構成した装置の２つの実施例を示した斜視
図、第５図はＸ線マスクの他の例を示した図、第６図は
実施例の課題を説明するための図、第７図は本発明の他
の実施例の基本構成を示す断面図、第８図はＰ偏光ブリ
ュースター角度で照明した場合の反射特性を示す図、第
９図は入射角i1とRp/Epの関係を示す図、第10図は第７
図に示す原理にもとづいて構成した装置の実施例を示し
た斜視図、第11図は実施例の課題を説明するための図、
第12図は有機保護膜に対して垂直にレーザ光を照射した
場合の反射特性を示した図、第13図は本発明の最も良い
実施例を示す概念図である。 101……支持材、102……基材、103……回路パターン、1
04……有機保護膜、302a,302b,302c……検出器、203a,2
03b……照明光、205a,205b……異物散乱光、301a,301b,
301c……積分球、441……円筒遮光板。
Claims (12)
- 【請求項１】回路パターン上に保護膜を有する試料に該
保護膜に吸収されるような光を照射し、該照射した光に
より前記保護膜の表面で発生する散乱光を検出すること
により前記保護膜上に存在する異物を検出することを特
徴とする異物検出方法。 - 【請求項２】前記保護膜に吸収されるような光が、波長
が380nm以下の光であることを特徴とする請求項１記載
の異物検出方法。 - 【請求項３】前記保護膜に吸収されるような光が、ブリ
ュースター角度で照射された光であることを特徴とする
請求項１記載の異物検査方法。 - 【請求項４】前記ブリュースター角度で照射された光
が、偏光された光であることを特徴とする請求項３記載
の異物検査方法。 - 【請求項５】前記検出する散乱光が、高次の回折光であ
ることを特徴とする請求項１項記載の異物検査方法。 - 【請求項６】前記試料の両面に前記光を照射して、前記
試料の両面の異物を検出することを特徴とする請求項１
記載の異物検査方法。 - 【請求項７】回路パターン上に保護膜を有する試料を保
持する保持手段と、該保持手段で保持された前記試料上
に前記保護膜に吸収されるような光を照射する照射手段
と、該照射手段により照射された光により前記保護膜の
表面で発生する散乱光を集光する集光手段と、前記集光
された散乱光を光電変換して前記保護膜上に存在する異
物を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする異物
検出装置。 - 【請求項８】前記照射手段が照射する前記保護膜に吸収
されるような光が、波長が380nm以下の光であることを
特徴とする請求項７記載の異物検出装置。 - 【請求項９】前記照射手段は、ブリュースター角度で前
記試料上に前記光を照射することを特徴とする請求項７
記載の異物検出装置。 - 【請求項１０】前記集光手段が、前記散乱光を集光する
積分球を有することを特徴とする請求項７記載の異物検
出装置。 - 【請求項１１】前記集光手段が、前記散乱光のうち低次
の回折光を遮断して高次の回折光を前記積分球で集光す
る遮光部を有することを特徴とする請求項７記載の異物
検出装置。 - 【請求項１２】前記照射手段と、前記集光手段と、前記
検出手段とを前記試料の両面の側にそれぞれ設けたこと
を特徴とする請求項７記載の異物検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2367288A JPH0746079B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 異物検出方法及び装置 |
| US07/298,574 US4965454A (en) | 1988-01-21 | 1989-01-18 | Method and apparatus for detecting foreign particle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2367288A JPH0746079B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 異物検出方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01201143A JPH01201143A (ja) | 1989-08-14 |
| JPH0746079B2 true JPH0746079B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=12116975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2367288A Expired - Lifetime JPH0746079B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-02-05 | 異物検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746079B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11237344A (ja) * | 1998-02-19 | 1999-08-31 | Hitachi Ltd | 欠陥検査方法およびその装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3314440B2 (ja) * | 1993-02-26 | 2002-08-12 | 株式会社日立製作所 | 欠陥検査装置およびその方法 |
| CH685519A5 (de) * | 1993-03-29 | 1995-07-31 | Tencor Instruments | Verfahren und Einrichtung zur zerstörungsfreien Oberflächen-Inspektion. |
| JP5777068B2 (ja) * | 2013-03-01 | 2015-09-09 | レーザーテック株式会社 | マスク評価装置 |
-
1988
- 1988-02-05 JP JP2367288A patent/JPH0746079B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11237344A (ja) * | 1998-02-19 | 1999-08-31 | Hitachi Ltd | 欠陥検査方法およびその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01201143A (ja) | 1989-08-14 |
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