KR20200041779A - 이물질 검출장치, 노광장치 및 물품의 제조방법 - Google Patents

이물질 검출장치, 노광장치 및 물품의 제조방법 Download PDF

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Abstract

투명 부재 위의 이물질을 검출하는 이물질 검출장치로서, 상기 투명 부재에 대해 비스듬히 빛을 조사하는 조사부와, 상기 조사부에 의해 상기 빛이 조사된 상기 투명 부재 위의 이물질로부터의 산란광을 검출하는 수광부와, 상기 이물질을 검출하는 처리를 행하는 처리부를 갖고, 상기 처리는, 상기 조사부와 상기 수광부의 상대 위치를, 상기 조사부와 상기 수광부 사이의 거리가 제1 거리가 되는 제1 상태로 하고, 상기 제1 상태에 있어서 상기 수광부에서 검출되는 상기 산란광의 분포에 근거하여 상기 이물질을 검출하는 제1 모드와, 상기 조사부와 상기 수광부의 상대 위치를, 상기 조사부와 상기 수광부 사이의 거리가 상기 제1 거리보다도 긴 제2 거리가 되는 제2 상태로 하고, 상기 제2 상태에 있어서 상기 수광부에서 검출되는 상기 산란광의 분포에 근거하여 상기 이물질을 검출하는 제2 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 검출장치를 제공한다.

Description

이물질 검출장치, 노광장치 및 물품의 제조방법{FOREIGN SUBSTANCE DETECTION APPARATUS, EXPOSURE APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD OF ARTICLE}
본 발명은, 이물질 검출장치, 노광장치 및 물품의 제조방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스나 액정 표시 디바이스는, 마스크(원판)에 형성된 미세한 패턴을 기판(글래스 기판 등)에 전사하는 노광공정을 거쳐 제조되고 있다. 이러한 노광공정에 있어서, 마스크 위나 기판 위에 먼지, 티끌, 상처 등의 이물질이 존재하고 있으면, 기판에 전사되는 패턴에 결함이 발생해 버린다. 따라서, 일반적으로는, 노광공정을 실시하기 전에, 이물질 검출장치를 사용하여, 마스크 위나 기판 위의 이물질을 검출하고 있다(이물질의 유무를 검사하고 있다).
이물질 검출장치는, 주로, 마스크나 기판(검출 대상물)에 대해 빛을 비스듬히 조사하는 조사부와, 조사 영역에 존재하는 이물질로부터의 빛(반사광이나 산란광)을 검출하는 수광부를 가진다. 여기에서, 수광부는, 마스크나 기판의 윗면으로부터의 정반사광이나 마스크나 기판의 밑면에서 굴절 또는 반사된 빛을 검출하지 않도록 배치되어 있다. 이러한 이물질 검출장치에 관한 기술은, 일본국 특개 2010-107471호 공보, 일본국 특허 제4157037호 공보 및 일본국 특개 2008-115031호 공보에 제안되어 있다.
일본국 특개 2010-107471호 공보에는, 조사부와 수광부 사이에 차광판을 설치함으로써, 이물질의 오검출을 억제하는 기술이 개시되어 있다. 이러한 차광판은, 조사부로부터의 빛을 검출 대상물측으로 통과시키는 동시에, 검출 대상물의 윗면으로부터의 반사광을 수광부측으로 통과시키고, 또한, 검출 대상물의 밑면으로부터의 반사광이 수광부측으로 통과하는 것을 방지한다.
일본국 특허 제4157037호에는, 검출 대상물을 라인 형상의 빛으로 조사하는 조사부와, 라인 센서(카메라)를 포함하는 수광부를 갖는 이물질 검출장치에 있어서, 조사부 또는 수광부의 각도를 변경함으로써, 검출 대상물의 윗면 및 밑면에 존재하는 이물질을 검출하는 기술이 개시되어 있다.
일본국 특개 2008-115031호에 공보는, 투명한 판 형상의 검출 대상물의 분할 단면을 검사하는 기술로서, 조사부와 수광부를 분할 단면에 대해 평행 이동시키면서 분할 단면으로부터의 반사광을 검출하는 것(반사광의 검출의 유무)에 의해, 분할 단면의 검사를 행하는 것이 개시되어 있다.
종래의 이물질 검출장치에서는, 마스크의 패턴에서 발생한 회절광이 수광부에서 검출되는 것에 기인하는 이물질의 오검출을, 예를 들면, 차광판을 사용함으로써 방지하고 있다. 그렇지만, 검출 대상물이 두께가 있는 투명한 부재(이하, 투명 부재)이고, 또한, 투명 부재의 측면이 거친 연삭면일 경우, 투명 부재를 조명하는 빛이 내부에 진입하여, 투명 부재의 측면(거친 연삭면)에서 회절광이 발생해 버린다. 투명 부재의 측면에서의 회절광은, 투명 부재에 형성된 패턴을 조명하는 빛이 되어(즉, 투명 부재의 측면이 2차 광원으로서 기능하여), 수광부에서 검출되게 도기 때문에, 이러한 회절광에 의한 노이즈가 이물질로서 오검출되어 버린다.
본 발명은, 투명 부재 위의 이물질을 검출하는데 유리한 이물질 검출장치를 제공한다.
본 발명의 일측면으로서의 이물질 검출장치는, 투명 부재 위의 이물질을 검출하는 이물질 검출장치로서, 상기 투명 부재에 대해 비스듬히 빛을 조사하는 조사부와, 상기 조사부에 의해 상기 빛이 조사된 상기 투명 부재 위의 이물질로부터의 산란광을 검출하는 수광부와, 상기 이물질을 검출하는 처리를 행하는 처리부를 갖고, 상기 처리는, 상기 조사부와 상기 수광부의 상대 위치를, 상기 조사부와 상기 수광부 사이의 거리가 제1 거리가 되는 제1 상태로 하고, 상기 제1 상태에 있어서 상기 수광부에서 검출되는 상기 산란광의 분포에 근거하여 상기 이물질을 검출하는 제1 모드와, 상기 조사부와 상기 수광부의 상대 위치를, 상기 조사부와 상기 수광부 사이의 거리가 상기 제1 거리보다도 긴 제2 거리가 되는 제2 상태로 하고, 상기 제2 상태에 있어서 상기 수광부에서 검출되는 상기 산란광의 분포에 근거하여 상기 이물질을 검출하는 제2 모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명이 또 다른 목적 또는 기타 측면은, 이하, 첨부도면을 참조해서 설명되는 바람직한 실시형태에 의해 명확해질 것이다.
본 발명에 따르면, 예를 들면, 투명 부재 위의 이물질을 검출하는데 유리한 이물질 검출장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이물질 검출장치의 구성을 도시한 개략도다.
도 2는, 투명 평판의 측면의 특성의 차이에 기인하는 수광부에의 영향을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 투명 평판의 측면의 특성의 차이에 기인하는 수광부에의 영향을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 도 1에 나타내는 이물질 검출장치의 조사부와 수광부의 상대 위치의 일례를 도시한 도면이다.
도5a 내지 도 5c는, 본 실시형태에 있어서의 이물질 검출처리를 설명하기 위한 도면이다.
도6은, 본 발명의 제2실시형태에 있어서의 이물질 검출장치의 구성을 도시한 개략도다.
도7은, 본 발명의 일측면으로서의 노광장치의 구성을 도시한 개략도다.
이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명한다. 이때, 각 도면에 있어서, 동일한 부재에 대해서는 동일한 참조번호를 붙이고, 중복하는 설명은 생략한다.
<제1실시형태>
도 1은, 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이물질 검출장치(100)의 구성을 도시한 개략도다. 이물질 검출장치(100)는, 이물질 검출 대상물 위의 이물질을 검출하는 장치다. 이물질 검출장치(100)는, 도 1에 나타낸 것과 같이, 스테이지(6)와, 조사부(10)와, 수광부(11)와, 처리부(12)와, 생성부(13)와, 구동부(30)를 가진다.
본 실시형태에서는, 이물질 검사 대상물을, 투명한 부재(투명 부재), 예를 들면, 일정한 두께를 갖는, 비교적 두께가 있는 투명 평판(3)으로 한다. 투명 평판(3)은, 투명 평판(3)의 윗면(표면)의 이물질 검사 대상 영역 내의 이물질 검출을 실시하기 위해서, 스테이지(6)에 유지되어 있다. 이물질 검출장치(100)는, 본실시형태에서는, 투명 평판(3)을 유지한 스테이지(6)를 Y 방향으로 이동시키면서, 투명 평판 위의 이물질 검출을 실시하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 조사부(10) 및 수광부(11)를 유지하는 스테이지(미도시)를 Y 방향으로 이동시키면서, 투명 평판 위(투명 부재 위)의 이물질 검출을 실시해도 된다.
조사부(10)는, 빛을 출사하는 광원(1)과, 조사 렌즈(2)를 포함하고, 투명 평판(3)에 대해 비스듬히 빛을 조사한다. 조사부(10)로부터의 빛은, 투명 평판(3)의 윗면의 이물질 검출 대상 영역 내에, 법선에 대해 각도를 갖고(비스듬한 방향에서) 입사한다. 또한, 조사부(10)는, 투명 평판 위의 이물질로부터의 산란광을 수광부(11)에서 검출하기 위해, 투명 평판(3)에 입사되는 빛의 각도를 조정하는 각도 조정부를 포함하고 있어도 된다.
수광부(11)는, 수광 렌즈(4)와, 디텍터(detector)(5)를 포함하고, 조사부(10)에 의해 빛이 조사된 투명 평판 위의 이물질에서 산란된 빛(산란광)을 수광한다. 투명 평판 위의 이물질로부터의 산란광은, 수광 렌즈(4)를 거쳐, 디텍터(5)에 입사한다. 또한, 수광부(11)는, 투명 평판(3)의 윗면으로부터의 정반사광이 디텍터(5)에 입사하지 않도록, 투명 평판(3)에 대한 수광부(11)의 각도를 조정하는 각도 조정부를 포함한다.
처리부(12)는, 예를 들면, CPU나 메모리 등을 포함하는 컴퓨터로 구성되고, 기억부에 기억된 프로그램에 따라 이물질 검출장치(100)의 각 부를 총괄적으로 제어해서 이물질 검출장치(100)를 동작시킨다. 처리부(12)는, 본실시형태에서는, 투명 평판 위의 이물질을 검출하는 처리(이물질 검출처리)를 행한다.
구동부(30)는, 투명 평판(3)의 표면에 평행한 방향(Y 방향)을 따라, 조사부(10)를 이동시킨다. 구동부(30)에는, 당업계에서 주지의 어떠한 기술도 적용가능하기 때문에, 그것의 구성 등의 상세한 설명은 생략한다.
여기에서, 도 2 및 도 3을 참조하여, 투명 평판(3)의 측면(3a)의 면 가공 처리의 차이, 즉, 투명 평판(3)의 측면(3a)의 특성의 차이에 기인하는 수광부(11)에의 영향에 대해 설명한다. 도 2는, 투명 평판(3)의 측면(3a)이 연마면일 경우를 나타내고, 도 3은, 투명 평판(3)의 측면(3a)이 거친 연삭면일 경우를 나타내고 있다. 조사부(10)로부터 투명 평판(3)에 조사되는 빛 중, 그것의 대부분은, 투명 평판(3)의 윗면에서 정반사되지만, 그것의 일부는, 투명 평판(3)의 내부에 진입한다. 투명 평판(3)의 내부에 진입한 빛은, 투명 평판(3)의 측면(3a)이 연마면일 경우에는, 도 2에 나타낸 것과 같이, 투명 평판(3)의 측면(3a)을 투과하지만, 투명 평판(3)의 측면(3a)이 거친 연삭면일 경우에는, 도 3에 나타낸 것과 같이, 투명 평판(3)의 측면(3a)에서 반사된다. 따라서, 투명 평판(3)의 측면(3a)이 거친 연삭면일 경우에는, 이러한 거친 연삭면이 2차 광원으로서 기능하기 때문에, 투명 평판(3)의 측면(3a)에서 반사한 빛이 투명 평판(3)의 윗면과는 반대측의 밑면에 형성된 패턴(8)에 조사된다. 패턴(8)에 조사된 빛은, 패턴(8)에서 반사되어, 투명 평판 위의 이물질로부터의 산란광과는 다른 빛으로서 수광부(11)에 입사하기 때문에, 이물질로서 오검출되어 버린다.
본실시형태에서는, 투명 평판(3)의 측면(3a)이 거친 연삭면일 경우에는, 구동부(30)에 의해, 조사부(10)를 Y 방향으로, 구체적으로는, 투명 평판(3)의 측면(3a)으로부터 떨어지는 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 투명 평판(3)의 측면(3a)에서 반사되는 빛을 저감하여, 투명 평판(3)의 측면(3a)에서 반사한 빛에 기인하는 이물질의 오검출을 억제할 수 있다.
도 4에 나타낸 것과 같이, 조사부(10)와 수광부(11)의 상대 위치가 이상적인 상태일 경우를 생각한다. 여기에서, 조사부(10)와 수광부(11)의 상대 위치가 이상적인 상태는, 조사부(10)의 광축과 투명 평판(3)의 윗면의 교점과, 수광부(11)의 광축과 투명 평판(3)의 윗면의 교점이 일치하는 상태다. 이 경우, 조사부(10)로부터 투명 평판(3)에 조사된 빛의 강도 분포 LD1은, 조사부(10)의 광축 위(입사 광축 위)에서 최대가 되고, 조사부(10)의 광축으로부터 떨어짐에 따라 작아지는 경향을 가진다. 이것은, 투명 평판(3)의 형상이 다른 것에 의해, 투명 평판 위의 수광부(11)의 광축과, 강도 분포를 갖는 조명 영역의 상대 위치 관계가 이물질 검출 영역 내에서 변화하여, 결과적으로, 같은 크기의 이물질의 검출 결과에 격차가 발생하는 것을 의미한다.
따라서, 본실시형태에서는 이물질 검출처리로서, 제1 모드와, 제2 모드를 포함하고, 투명 평판(3)의 측면(3a)의 특성에 따라, 제1 모드 또는 제2 모드를 선택한다. 제1 모드에서는, 조사부(10)와 수광부(11)의 상대 위치를, 조사부(10)와 수광부(11) 사이의 투명 평판(3)의 윗면에 평행한 방향(Y 방향)을 따른 거리가 제1 거리가 되는 제1 상태로 한다. 그리고, 이러한 제1 상태에 있어서 수광부(11)에서 검출되는, 투명 평판 위의 이물질로부터의 산란광의 분포에 근거하여 이물질을 검출한다. 또한, 제2 모드에서는, 조사부(10)와 수광부(11)의 상대 위치를, 조사부(10)와 수광부(11) 사이의 투명 평판(3)의 윗면에 평행한 방향(Y 방향)을 따른 거리가 제1 거리보다도 긴 제2 거리가 되는 제2 상태로 한다. 그리고, 이러한 제2 상태에 있어서 수광부(11)에서 검출되는, 투명 평판 위의 이물질로부터의 산란광의 분포에 근거하여 이물질을 검출한다. 이때, 제1 거리와 제2 거리의 차이는, 미소하며, 예를 들면, 10mm 이상, 또한, 20mm 이하의 범위다.
도5a, 도 5b 및 도 5c를 참조하여, 본 실시형태에 있어서의 이물질 검출처리, 즉, 제1 모드 및 제2 모드에 대해서 구체적으로 설명한다. 도5a는, 투명 평판(3)의 측면(3a)이 연마면이고, 또한, 이물질 검출처리로서 제1 모드가 선택되었을 경우를 나타내고 있다. 여기에서는, 도5a에 나타낸 것과 같이, 조사부(10)와 수광부(11)의 상대 위치가 이상적인 상태를 제1 상태로 하고 있다. 또한, 조사부(10)와 수광부(11) 사이의 투명 평판(3)의 윗면에 평행한 방향(Y 방향)을 따른 거리를, 광원(1)이 빛을 출사하는 위치와 디텍터(5)가 빛을 검출하는 위치 사이의 거리로 하고 있다. 도5a에 나타낸 것과 같이, 투명 평판(3)의 측면(3a)이 연마면일 경우, 투명 평판(3)의 측면(3a)은, 2차 광원으로서 기능하지 않기 때문에, 수광부(11)의 광축 부근의 강도 변화가 작다. 따라서, 이 경우, 강도 분포 LD2는, 도 4에 나타내는 강도 분포 LD1과 마찬가지로, 조사부(10)로부터 투명 평판(3)에 조사되는 빛의 강도 변화의 영향을 받기 어렵다.
도 5b는, 투명 평판(3)의 측면(3a)이 거친 연삭면이고, 또한, 이물질 검출처리로서 제1 모드가 선택되었을 경우를 나타내고 있다. 도 5b에 나타낸 것과 같이, 투명 평판(3)의 측면(3a)이 거친 연삭면일 경우, 투명 평판(3)의 측면(3a)이 2차 광원으로서 기능하기 때문에, 수광부(11)에는, 투명 평판(3)의 측면(3a) 및 패턴(8)에서 반사한 빛도 입사한다. 따라서, 이 경우, 강도 분포 LD3은, 도 5에 나타내는 강도 분포 LD2와는 달리, 조사부(10)로부터 투명 평판(3)에 조사되는 빛의 강도변화의 영향을 받아, 물질 검출 영역 내의 다양한 개소에 있어서 이물질로 오검출할 가능성이 있다.
도 5c는, 투명 평판(3)의 측면(3a)이 거친 연삭면이고, 또한, 이물질 검출처리로서 제2 모드가 선택되었을 경우를 나타내고 있다. 제2 모드에서는, 조사부(10)를 투명 평판(3)의 측면(3a)으로부터 떨어지는 방향으로 이동시켜, 상기한 바와 같이, 조사부(10)와 수광부(11) 사이의 투명 평판(3)의 윗면에 평행한 방향(Y 방향)을 따른 거리를 제1 거리보다도 긴 제2 거리로 한다. 도 5c에 나타낸 것과 같이, 조사부(10)를 투명 평판(3)의 측면(3a)으로부터 떨어지는 방향으로 이동시킴으로써, 투명 평판(3)의 측면(3a)까지 진행하는 빛을 감소시킬 수 있다. 따라서, 이 경우, 강도 분포 LD4는, 도5a에 나타내는 강도 분포 LD2와 마찬가지로, 조사부(10)로부터 투명 평판(3)에 조사되는 빛의 강도 변화의 영향을 받기 어렵게 할 수 있다.
따라서, 본실시형태에서는, 처리부(12)는, 투명 평판(3)의 측면(3a)의 특성을 나타내는 정보를 취득하고, 이러한 정보가 투명 평판(3)의 측면(3a)이 연마면인 것을 나타낼 경우에는, 이물질 검출처리로서 제1 모드를 선택한다(도5a 참조). 한편, 투명 평판(3)의 측면(3a)의 특성을 나타내는 정보가 투명 평판(3)의 측면(3a)이 거친 연삭면인 것을 나타낼 경우에는, 이물질 검출처리로서 제2 모드를 선택한다(도 5c 참조). 이에 따라, 이물질 검출 대상물이 투명 평판(3)이고, 또한, 투명 평판(3)의 측면(3a)이 거친 연삭면일 경우에도, 투명 평판(3)의 측면(3a)에서 반사되는 빛을 저감할 수 있으므로, 이러한 빛에 의한 이물질의 오검출을 억제할 수 있다. 이때, 투명 평판(3)의 측면(3a)에서 반사되는 빛에 의한 이물질의 오검출을 더욱 억제하기 위해서, 제1 모드에서의 이물질 검출 대상 영역과, 제2 모드에서의 이물질 검출 대상 영역을 다르게 해도 된다. 구체적으로는, 제2 모드에서는, 투명 평판(3)의 측면(3a)에서 반사되는 빛의 영향을 받는 영역을 이물질 검출 대상 영역에서 제외해도 된다.
또한, 본실시형태에서는, 조사부(10)와 수광부(11)의 거리에 관해, 투명 평판(3)의 표면에 평행한 방향의 거리를 변화시킴으로써 제1 모드 및 제2 모드를 설정할 경우에 대해 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 조사부(10)를 상하 방향(Z 방향)으로 이동시킴(즉, 조사부(10)와 투명 평판(3)의 표면 사이의 연직 방향의 거리를 변화시킴)으로써 제1 모드 및 제2 모드를 설정하는 것도 가능하다.
본실시형태에서는, 투명 평판(3)의 측면(3a)의 특성을 나타내는 정보는, 생성부(13)에서 생성되고, 처리부(12)는, 생성부(13)에서 생성된 투명 평판(3)의 측면(3a)의 특성을 나타내는 정보를 취득한다. 생성부(13)는, 구동부(30)에 의해 조사부(10)를 이동시키는 전후에 있어서, 조사부(10)로부터 투명 평판(3)에 조사되는 빛에 의해 투명 평판 위에 형성되는 강도 분포에 근거하여, 투명 평판(3)의 측면(3a)의 특성을 나타내는 정보를 생성한다. 예를 들면, 생성부(13)는, 조사부(10)와 수광부(11)의 상대 위치가 전술한 제1 상태일 경우에 투명 평판 위에 형성되는 강도 분포와, 조사부(10)와 수광부(11)의 상대 위치가 전술한 제2 상태일 경우에 투명 평판 위에 형성되는 강도 분포를 비교한다. 그리고, 생성부(13)는, 그 차이가 임계값 이하일 경우에는, 투명 평판(3)의 측면(3a)이 연마면인 것을 나타내는 정보를 생성하고, 그 차이가 임계값보다도 클 경우에는, 투명 평판(3)의 측면(3a)이 거친 연삭면인 것을 나타내는 정보를 생성한다.
또한, 생성부(13)는, 도 4에 나타내는 강도 분포 LD1과, 조사부(10)와 수광부(11)의 상대 위치가 전술한 제1 상태일 경우에 투명 평판 위에 형성되는 강도 분포를 비교함으로써, 투명 평판(3)의 측면(3a)의 특성을 나타내는 정보를 생성해도 된다. 이 경우, 도 4에 나타내는 강도 분포 LD1은, 미리 취득해 둘 필요가 있다.
또한, 이물질 검출장치(100)에 있어서는, 투명 평판(3)의 측면(3a)의 특성에 따라, 투명 평판(3)에 대한 조사부(10) 및 수광부(11)의 각도를 임의로 변경하여, 투명 평판(3)을 조사하는 빛의 강도 변화의 영향을 조정해도 된다.
또한, 처리부(12)는, 투명 평판(3)을 유지한 스테이지(6)를 Y 방향으로 왕복시키면서 수광부(11)에서 검출되는 산란광의 분포에 근거하여, 투명 평판 위의 이물질과, 투명 평판(3)의 측면(3a)에서 반사한 빛에 의한 노이즈를 식별하는 기능을 갖고 있어도 된다.
본실시형태에서는, 조사부(10)와 수광부(11)의 상대 위치를, 조사부(10)와 수광부(11) 사이의 투명 평판(3)의 윗면에 평행한 방향(Y 방향)을 따른 거리로 규정할 경우에 대해 설명했다. 단, 조사부(10)와 수광부(11)의 상대 위치를, 조사부(10)의 광축과, 수광부(11)의 광축과, 투명 평판(3)의 윗면의 관계로 규정하는 것도 가능하다. 이 경우, 조사부(10)와 수광부(11)의 상대 위치로서, 조사부(10)의 광축과 투명 평판(3)의 윗면의 교점과, 수광부(11)의 광축과 투명 평판(3)의 윗면의 교점 사이의 투명 평판(3)의 윗면에 평행한 방향을 따른 거리가 제1 거리가 되는 상태를 제1 상태로 한다. 또한, 조사부(10)와 수광부(11)의 상대 위치로서, 조사부(10)의 광축과 투명 평판(3)의 윗면의 교점과, 수광부(11)의 광축과 투명 평판(3)의 윗면의 교점 사이의 투명 평판(3)의 윗면에 평행한 방향을 따른 거리가 제1 거리보다도 긴 제2 거리가 되는 상태를 제2 상태로 한다. 이때, 전술한 거리는, 조사부(10)의 광축과 수광부(11)의 광축을 포함하는 면에 있어서의 거리로서도 표현 할 수 있다.
<제2실시형태>
도6은, 본 발명의 제2실시형태에 있어서의 이물질 검출장치(100)의 구성을 도시한 개략도다. 제2실시형태에 있어서의 이물질 검출장치(100)는, 조사부(10)를 제어하는 조사 제어부(14)를 더 가진다. 또한, 조사부(10)는, 광원(1)으로부터 출사된 빛의 퍼짐을 규정하는 개구를 포함하는 조리개(15)를 포함한다.
본실시형태에서는, 조사부(10)가 조리개(15)를 포함하고 있기 때문에, 광원(1)으로부터 출사되는 빛의 퍼짐을 억제하여, 투명 평판(3)의 측면(3a)(거친 연삭면)에 입사하는 빛의 영역을 한정하고, 패턴(8)에서 반사되는 빛을 억제할 수 있다. 단, 조리개(15)를 설치함으로써, 투명 평판(3)에 조사되는 빛의 광량이 감소한다. 따라서, 조사 제어부(14)는, 조리개(15)의 개구의 크기에 근거하여, 광원(1)으로부터 출사하는 빛의 광량을 제어한다. 이때, 조리개(15)의 개구의 크기는, 투명 평판(3)의 두께에 근거하여, 조사 제어부(14)에 의해 결정된다. 이에 따라, 투명 평판(3)의 측면(3a)(거친 연삭면)으로부터의 빛의 영향을 최소한으로 억제하여, 수광부(11)에 입사하는 빛을 이물질로부터의 산란광 만으로 할 수 있다. 따라서, 투명 평판(3)의 측면(3a)에서 반사되는 빛에 의한 이물질의 오검출을 억제할 수 있다.
<제3실시형태>
도 7을 참조하여, 본 발명의 일측면으로서의 노광장치(500)에 대해 설명한다. 노광장치(500)는, 반도체 디바이스나 액정 표시 디바이스의 제조 공정인 리소그래피 공정에 채용되고, 기판에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치이다. 노광장치(500)는, 마스크(원판)를 거쳐 기판을 노광하여, 마스크의 패턴을 기판에 전사한다.
노광장치(500)는, 도 7에 나타낸 것과 같이, 조명 광학계(510)와, 투영 광학계(520)와, 마스크(530)를 유지해서 이동하는 마스크 스테이지(540)와, 기판(550)을 유지해서 이동하는 기판 스테이지(560)와, 이물질 검출장치(100)를 가진다. 또한, 노광장치(500)는, CPU나 메모리 등을 포함하는 컴퓨터로 구성되고, 기억부에 기억된 프로그램에 따라서 노광장치(500)의 각 부를 총괄적으로 제어해서 노광장치(500)를 동작시키는 제어부(570)를 가진다.
조명 광학계(510)는, 광원으로부터의 빛으로 마스크(530)를 조명하는 광학계다. 마스크(530)는, 투명 평판으로 구성되고, 그것의 윗면과는 반대측의 밑면에는, 기판(550)에 형성해야 할 패턴에 대응하는 패턴이 형성되어 있다. 마스크(530)는, 마스크 스테이지(540)에 유지되어 있다. 마스크(530)의 윗면에 존재하는 이물질을 검출하는 이물질 검출장치로서, 전술한 이물질 검출장치(100)를 적용한다. 이물질 검출장치(100)는, 이물질의 오검출을 억제하여, 마스크 위의 이물질을 고정밀도로 검출할 수 있다.
기판(550)은, 기판 스테이지(560)에 유지되어 있다. 마스크(530)와 기판(550)은, 투영 광학계(520)를 거쳐, 광학적으로 거의 공역의 위치(투영 광학계(520)의 물체면 및 상면의 위치)에 배치되어 있다. 기판 위에 존재하는 이물질의 검출에, 전술한 이물질 검출장치(100)를 적용하는 것도 가능하다. 투영 광학계(520)는, 물체를 상면에 투영하는 광학계이다. 투영 광학계(520)에는, 반사계, 굴절계, 반사 굴절계를 적용할 수 있다. 투영 광학계(520)는, 본 실시형태에서는, 소정의 투영 배율을 갖고, 마스크(530)에 형성된 패턴을 기판(550)에 투영한다. 그리고, 마스크 스테이지(540) 및 기판 스테이지(560)를, 투영 광학계(520)의 물체면과 평행한 방향(예를 들면, X 방향)으로, 투영 광학계(520)의 투영 배율에 따른 속도비로 주사한다. 이에 따라, 마스크(530)에 형성된 패턴을 기판(550)에 전사할 수 있다.
<제4실시형태>
본 발명의 실시형태에 있어서의 물품의 제조방법은, 예를 들면, 디바이스(반도체 디바이스, 자기 기억매체, 액정 표시 디바이스 등), 칼라필터, 광학부품, MEMS 등의 물품을 제조하는데 적합하다. 이러한 제조방법은, 노광장치(500)를 사용하여, 감광제가 도포된 기판을 노광하는 공정과, 노광된 감광제를 현상하는 공정을 포함한다. 또한, 현상된 감광제의 패턴을 마스크로 하여 기판에 대해 에칭하는 공정이나 이온주입 공정 등을 행하여, 기판 위에 회로 패턴이 형성된다. 이들 노광, 현상, 에칭 등의 공정을 반복하여, 기판 위에 복수의 층으로 이루어진 회로 패턴을 형성한다. 후공정에서, 회로 패턴이 형성된 기판에 대해 다이싱(가공)을 행하고, 칩의 마운팅, 본딩, 검사 공정을 행한다. 또한, 이러한 제조방법은, 다른 주지의 공정(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 레지스트 박리 등)을 포함할 수 있다. 본 실시형태에 있어서의 물품의 제조방법은, 종래에 비해, 물품의 성능, 품질, 생산성 및 생산 코스트의 적어도 1개에 있어서 유리하다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없고, 그것의 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다.

Claims (14)

  1. 투명 부재 위의 이물질을 검출하는 이물질 검출장치로서,
    상기 투명 부재에 대해 비스듬히 빛을 조사하는 조사부와,
    상기 조사부에 의해 상기 빛이 조사된 상기 투명 부재 위의 이물질로부터의 산란광을 검출하는 수광부와,
    상기 이물질을 검출하는 처리를 행하는 처리부를 갖고,
    상기 처리는,
    상기 조사부와 상기 수광부의 상대 위치를, 상기 조사부와 상기 수광부 사이의 거리가 제1 거리가 되는 제1 상태로 하고, 상기 제1 상태에 있어서 상기 수광부에서 검출되는 상기 산란광의 분포에 근거하여 상기 이물질을 검출하는 제1 모드와,
    상기 조사부와 상기 수광부의 상대 위치를, 상기 조사부와 상기 수광부 사이의 거리가 상기 제1 거리보다도 긴 제2 거리가 되는 제2 상태로 하고, 상기 제2 상태에 있어서 상기 수광부에서 검출되는 상기 산란광의 분포에 근거하여 상기 이물질을 검출하는 제2 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 검출장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 투명 부재의 측면의 특성을 나타내는 정보를 취득하고, 상기 정보에 따라, 상기 제1 모드 또는 상기 제2 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 이물질 검출장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 정보가 상기 투명 부재의 측면이 연마면인 것을 나타낼 경우에는, 상기 제1 모드를 선택하고, 상기 정보가 상기 투명 부재의 측면이 거친 연삭면인 것을 나타낼 경우에는, 상기 제2 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 이물질 검출장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 거리와 상기 제2 거리의 차이는, 10mm 이상, 또한, 20mm 이하인 것을 특징으로 하는 이물질 검출장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 상태는, 상기 조사부의 광축과 상기 투명 부재의 표면의 교점과, 상기 수광부의 광축과 상기 투명 부재의 표면의 교점이 일치하는 상태이고,
    상기 제2 상태는, 상기 조사부의 광축과 상기 투명 부재의 표면의 교점과, 상기 수광부의 광축과 상기 투명 부재의 표면의 교점이 일치하지 않는 상태인 것을 특징으로 하는 이물질 검출장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 상태에 있어서 상기 조사부로부터 상기 투명 부재에 조사되는 빛에 의해 상기 투명 부재 위에 형성되는 강도 분포와, 상기 제2 상태에 있어서 상기 조사부로부터 상기 투명 부재에 조사되는 빛에 의해 상기 투명 부재 위에 형성되는 강도 분포에 근거하여, 상기 정보를 생성하는 생성부를 더 갖고,
    상기 처리부는, 상기 생성부로부터 상기 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 이물질 검출장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 생성부는,
    상기 제1 상태에 있어서 상기 조사부로부터 상기 투명 부재에 조사되는 빛에 의해 상기 투명 부재 위에 형성되는 강도 분포와, 상기 제2 상태에 있어서 상기 조사부로부터 상기 투명 부재에 조사되는 빛에 의해 상기 투명 부재 위에 형성되는 강도 분포의 차이가 임계값 이하일 경우에는, 상기 투명 부재의 측면이 연마면인 것을 나타내는 상기 정보를 생성하고,
    상기 제1 상태에 있어서 상기 조사부로부터 상기 투명 부재에 조사되는 빛에 의해 상기 투명 부재 위에 형성되는 강도 분포와, 상기 제2 상태에 있어서 상기 조사부로부터 상기 투명 부재에 조사되는 빛에 의해 상기 투명 부재 위에 형성되는 강도 분포의 차이가 상기 임계값보다도 클 경우에는, 상기 투명 부재의 측면이 거친 연삭면인 것을 나타내는 상기 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 이물질 검출장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 조사부는,
    상기 빛을 출사하는 광원과,
    상기 광원으로부터 출사된 상기 빛의 퍼짐을 규정하는 개구를 포함하는 조리개를 포함하고,
    상기 조리개의 상기 개구의 크기에 근거하여, 상기 광원으로부터 출사하는 상기 빛의 광량을 제어하는 조사 제어부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 이물질 검출장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 조사 제어부는, 상기 투명 부재의 두께에 근거하여, 상기 조리개의 상기 개구의 크기를 결정하는 것을 특징으로 하는 이물질 검출장치.
  10. 투명 부재 위의 이물질을 검출하는 이물질 검출장치로서,
    상기 투명 부재에 대해 비스듬히 빛을 조사하는 조사부와,
    상기 조사부에 의해 상기 빛이 조사된 상기 투명 부재 위의 이물질로부터의 산란광을 검출하는 수광부와,
    상기 이물질을 검출하는 처리를 행하는 처리부를 갖고,
    상기 처리는,
    상기 조사부와 상기 수광부의 상대 위치를, 상기 조사부의 광축과 상기 투명 부재의 표면의 교점과, 상기 수광부의 광축과 상기 투명 부재의 표면의 교점 사이의 거리가 제1 거리가 되는 제1 상태로 하고, 상기 제1 상태에 있어서 상기 수광부에서 검출되는 상기 산란광의 분포에 근거하여 상기 이물질을 검출하는 제1 모드와,
    상기 조사부와 상기 수광부의 상대 위치를, 상기 조사부의 광축과 상기 투명 부재의 표면의 교점과, 상기 수광부의 광축과 상기 투명 부재의 표면의 교점 사이의 거리가 상기 제1 거리보다도 긴 제2 거리가 되는 제2 상태로 하고, 상기 제2 상태에 있어서 상기 수광부에서 검출되는 상기 산란광의 분포에 근거하여 상기 이물질을 검출하는 제2 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 검출장치.
  11. 기판을 노광하는 노광장치로서,
    상기 기판에 마스크의 패턴을 투영하는 투영 광학계와,
    상기 마스크 위의 이물질을 검출하는 이물질 검출장치를 갖고,
    상기 마스크는, 상기 패턴이 형성된 투명 부재로 구성되고,
    상기 이물질 검출장치는, 청구항 1에 기재된 이물질 검출장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  12. 기판을 노광하는 노광장치로서,
    상기 기판에 마스크의 패턴을 투영하는 투영 광학계와,
    상기 마스크 위의 이물질을 검출하는 이물질 검출장치를 갖고,
    상기 마스크는, 상기 패턴이 형성된 투명 부재로 구성되고,
    상기 이물질 검출장치는, 청구항 10에 기재된 이물질 검출장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  13. 청구항 11에 기재된 노광장치를 사용해서 기판을 노광하는 공정과,
    노광한 상기 기판을 현상하는 공정과,
    현상된 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 물품의 제조방법.
  14. 청구항 12에 기재된 노광장치를 사용해서 기판을 노광하는 공정과,
    노광한 상기 기판을 현상하는 공정과,
    현상된 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 물품의 제조방법.
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