JP2677981B2 - 露光装置 - Google Patents
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、縮小投影露光装置
や１：１反射形投影露光装置を用いて、異物付着に起因
する歩留りの低下を防止して異物付着防止膜を付けた枠
を装着した基板に形成された回路パターンを被露光基板
に露光する露光装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】例えば縮小投影露光装置（以下ＲＡと略
記）では、レチクルやホトマスク等の基板上に形成され
た回路パターンを縮小してウエハ上に転写して１チップ
ずつ露光するため、基板上に異物が存在するとその異物
像が転写され、ウエハ上の全チップが不良となる。従っ
て、露光前の基板上の異物検査が露光工程の歩留りを向
上させる上で不可欠である。この種の装置として関連す
るものには例えば、特開昭５７−８０５４６号、特開昭
５８−７９２４０号、特開昭５９−８２７２７号等が挙
げられる。これらの装置をＲＡを必要とする大量生産ラ
インでは投資の面で膨大な費用がかかる。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】一方、最近では、基板
表面に直接異物が付着しない様に、異物付着防止用のペ
リクル（金属の枠にニトロセルローズの透明薄膜を貼り
付けたもの）を装着している。異物付着防止膜を基板に
装着した後は原則として、基板上への新しい異物の付着
は防止できる。また、異物付着防止膜と基板の表面は離
間しているため、比較的小さな異物が異物付着防止膜上
に存在しても異物像はウエハ上に転写されない。従って
異物付着防止膜を用いた場合の基板洗浄から露光までの
工程は以下の様になる。先ず、基板を洗浄し、回路パタ
ーンの存在表面及び非存在表面にごみ等の異物があるか
否か検査する。ごみ等の異物がなければ、治具利用によ
り異物付着防止膜を装着する。この異物付着防止膜は、
回路パターンの存在面にも装着する。異物付着防止膜を
貼りつけた後、基板の面上に異物があるか否か特開昭５
９−８２７２７号の方式を用いて検査する。異物がなけ
ればカセットに収納し、縮小露光装置に送り露光工程に
入る。 【０００４】異物付着防止膜を装着することにより、２
０ないし３０μｍ以下の膜上に付着した異物については
無視することができるため、歩留りを向上させることが
できた。一般に異物付着の確立は異物寸法の２乗に反比
例するとされているため、２０ないし３０μｍ以上の異
物付着確立を完全に無視することはできない。従って、
より一層の歩留り向上を目指すためには、異物付着防止
膜上の比較的大きな異物の有無を検査する必要がでてき
た。 【０００５】本発明の目的は、露光に使用するレチクル
やフォトマスク等の基板に枠を介して装着した異物付着
防止膜上に露光に支障のある異物をできるかぎり付着さ
せないようにして異物付着防止膜付き基板の使用効率を
高め、しかも露光に際してマガジン内に載置されたカセ
ットから取り出された異物付着防止膜付き基板に対して
異物付着防止膜上の露光に支障のある異物を検査するこ
とによって、常に異物付着防止膜上に露光に支障のある
異物が存在しない状態で、異物付着防止膜付き基板をマ
ガジンから露光位置に搬入可能にして被露光基板に対し
て高歩留りで露光できるようにした露光装置を提供する
ことにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、露光に使用するレチクルやフォトマスク
等の基板に異物付着防止膜を付けた枠を装着した状態で
収納したカセットを載置するマガジンと、該マガジンか
ら露光位置へ至る間に設置され、上記基板に枠を介して
装着された異物付着防止膜上に付着した露光に支障のあ
る大きな異物を上記基板上に形成された回路パターンと
弁別して光学的に検出する異物検出装置と、上記異物付
着防止膜付き基板を、上記マガジン内に載置されたカセ
ットから取り出して上記異物検出装置が設置された位置
を経由して露光位置へと搬送し、上記異物検出装置によ
って異物付着防止膜上に露光に支障のある大きな異物が
検出された場合には、異物付着防止膜付き基板を上記異
物検出装置が設置された位置から上記マガジンに戻して
マガジン内のカセットに収納し、露光位置において露光
が終了した異物付着防止膜付き基板を上記露光位置から
上記マガジンに戻してマガジン内のカセットに収納する
搬送機構と、上記異物検出装置によって異物付着防止膜
上に露光に支障のある大きな異物が検出されないで、上
記搬送機構によって上記露光位置に搬送された異物付着
防止膜付き基板に対して該基板上の回路パターンを投影
露光光学系により被露光基板上に投影露光する投影露光
装置とを備えたことを特徴とする露光装置である。 【０００７】また本発明は、上記露光装置において、上
記異物検出装置を、上記異物付着防止膜上に該異物付着
防止膜の一方の幅に亘って帯状の光束を照射する光照射
光学系と、上記基板上に形成された回路パターンのエッ
ジからの散乱光を検出しないように上記光照射光学系に
よって照射された異物付着防止膜上のほぼ帯状の光束の
幅ｄの中心を通り、且つ異物付着防止膜を通過した光に
よる上記基板面上における帯状の光束と交わらないよう
に検出光軸を上記照射帯状の光束に対して角度ψ以上傾
けて（但し角度ψ＝ｔａｎ~1ｄ／２ｔなる関係であり、
ｔは基板表面と異物付着防止膜との間の距離、ｄは上記
照射帯状の光束の幅である。）配置させて上記光照射光
学系によって照射された帯状の光束による上記異物付着
防止膜上に付着した異物のみからの散乱光を検出する検
出光学系と、上記光照射光学系によって異物付着防止膜
上に該異物付着防止膜の一方の幅に亘って照射された帯
状の光束に対応する受光部を有するリニアセンサからな
り、上記検出光学系によって検出される異物付着防止膜
上に付着した異物のみからの散乱光を受光して信号に変
換する光電変換手段とを備えて構成したことを特徴とす
る。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、本発明を図１から第１２図
を用いて説明する。図１には、異物付着防止膜上の異物
検査装置を搭載した縮小投影露光装置の第１の実施の形
態の構成を示す。先ず、洗浄後、異物が存在しない状態
で、枠２４を介して異物付着防止膜２３を装着した基板
３９は、カセットに入れた状態でマガジン６に収納され
る。露光工程では基板はカセットから１個ずつ取り出さ
れ、露光後は再び元の位置に戻される。即ち、基板３９
はマガジン６内のカセットより矢印５ａの方向に引き出
され、搬送アーム３により矢印４ａの方向に移動する。
基板３９の面面に装着した異物付着防止膜２３上の異物
検査は搬送アーム３の上下に設置した上側異物検査装置
１および下側異物検査装置２によって行われる。もし、
異物付着防止膜２３上に異物（例えば２０〜３０μｍ以
上）が存在すればその基板は元のカセットに戻され、異
物除去が行なわれる。一方、異物が存在しなければ、搬
送アーム３は回転機８によって矢印７ａの方向に回転
し、露光位置９に置かれ、露光光学系１０を介してウエ
ア（被露光基板）１１上に１チップずつ転写される。こ
の基板を用いた露光工程が終了すると、基板３９は再び
マガジン６内のカセットに収納される。また、図２は、
本発明に係る第２の実施の形態を示したものである。こ
こで、基板３９はモータ１３で駆動される例えばベルト
１２を用いた搬送機構により搬送される。 【０００９】以上説明した本発明に係る実施の形態に用
いる異物検査装置に関する一実施の形態を以下に説明す
る。図３は、フォトマスクやレチクル等の基板３９に枠
２４を介し貼り付けた異物付着防止膜（ペリクル膜）２
３表面上での異物を検出する装置を示したものである。
これによるとレーザ発振器１４からのレーザ光は偏光板
１６、集光レンズ１５を順次介された後、三角波状信号
によって往復回転振動されているガルバノミラー１７で
全反射されたうえ、コリメータレンズ１８を介し異物付
着防止膜２３の表面上にレーザスポットとなって斜方向
より入射するようになっている。この場合、ガルバノミ
ラー１７は三角波状の電気信号で駆動され、一定周期で
回転振動するためレーザスポットは異物付着防止膜２３
の表面上をＸ方向に一定速度で往復走査するが、これに
より直線状の走査線２２が形成されるものである。 【００１０】一方、異物２０からの散乱光２１を検出す
る手段は結像レンズ２６、遮光板（図示せず）、一次元
のリニアセンサ（ＣＣＤ，フォトダイオードアレイ等）
を含む自己走査蓄積形の光電変換素子２７から成り、レ
ーザスポットの走査線２２を斜め上方よりのぞむように
設けられている。即ち、結像レンズ２６によって異物付
着膜２３の表面上を直線上に走査しているレーザスポッ
トの走査線２２の像が光電変換素子２７上に結像される
ようになっているものである。したがって、モータ４８
と送りネジ４９によりガラス基板３９を等速でＹ方向に
随時送りながら異物付着防止膜２３表面をその全領域に
亘って走査すれば、走査線２２上に異物２０が存在する
場合にはその異物２０からの散乱光２１の強度が蓄積、
検出されるものである。 【００１１】ここで図４によりレーザ光照射系について
更に詳細に説明すれば、レーザ発振器１４からのレーザ
光は偏光板１６を通過後（半導体レーザのような偏光レ
ーザを用いる場合には偏光板は不要）集光レンズ１５に
よってガルバノミラー１７の表面に集光されるが、この
レーザ光はガルバノミラー１７の表面に集光されるが、
このレーザ光はガルバノミラー１７の表面で全反射され
たうえコリメータレンズ１８に到達するようになってい
る。コリメータレンズ１８はガルバノミラー１７の回転
中心軸上にその焦点が位置するように設置されているこ
とから、コリメータレンズ１８を介されたレーザ光１９
は平行光束となり、ガルバノミラー１７の回転振動によ
って図示の如く方向３５に往復振動する結果、異物付着
防止膜２３の表面上を直線状に往復走査することになる
ものである。この場合コリメータレンズ１８の焦点距離
をｆ、レーザ光の振れ角をθ、レーザスポットの走査量
をｈとすれば走査量ｈは以下（数１）式のように表わさ
れる。 ｈ＝ｆ・ｔａｎθ≒ｆ・θ（θが小さい場合ｔａｎθ≒θ） …（数１） ガルバノミラー１７の回転速度が一定であるとして、こ
れによって平行収束されたレーザスポットは異物付着防
止膜２３の表面上を等速運動することになるものであ
る。 【００１２】図５はガルバノミラー１７を駆動する信号
としての三角波信号と光電変換素子２７の１個当りに係
る光量蓄積時間を表わしたものである。図示のごとく光
電変換素子２７の走査時間Ｔをガルバノミラー１７の周
期ｔに同期して整数倍に設定することによって光電変換
素子２７に蓄積される光量をかせいでいるが、これと各
走査位置での走査条件が同一であるということから図６
に示すように異物付着防止膜２３の表面上の中心付近に
存在する異物からの散乱光強度と端に存在する異物から
の散乱光強度は同一となり、ほぼ均一な散乱光強度分布
２８が得られるものである。したがって、これまでのよ
うに場所によってしきい値レベルを変える必要がなくた
とえ異物付着防止膜２３が上下動する場合でも一定しき
い値レベル４３のみで安定した異物検出が行ない得るわ
けである。 【００１３】図７は異物以外からの散乱光発生要因を示
したものである。異物２０からの散乱光２１として誤検
出し易いものとしては、異物付着防止膜２３を貼り付け
てある枠２４からの散乱光３１および異物付着防止膜２
３を通過した光がガラス基板３９の表面５に形成された
パターン（回路パターン）２９に当ることによって発生
する散乱光３０が考えられるものとなっている。ところ
で、図８（ａ），（ｂ）に示すように一般にガラス基板
のような透明物質にレーザ光等の光を斜方向より照射し
た場合、照射角度αによっても異なるが、基板表面５に
対して平行な方向（水平方向）に磁界面が振動する波
（ｓ偏光波）４４では反射成分が多く、これとは逆に基
板表面５に対して垂直方向に磁界面が振動する波（ｐ偏
光波）４５の場合には透過成分が多くなるという性質が
ある。この事実よりして基板表面５に形成されたパター
ン２９からの散乱光の影響を極力防ぐべく偏光板１６に
よって異物付着防止膜２３に対しｓ偏光波を照射し、異
物付着防止膜２３を通過する光を最小限に抑えることが
望ましいと云える。しかしながら、異物付着防止膜２３
を通過した極わずかなレーザ光によっても、パターン２
９からの散乱光は発生するので、図９、図１０に示すよ
うに散乱光検出系の光軸４２を基板表面５の垂線４１よ
りもψだけ傾斜させた状態として設定することによって
パターン２９からの散乱光３０の発生個所をのぞまない
ようにすることが望ましい。なお、図９は異物付着防止
膜２３上を検査している場合での、図１０は異物付着防
止膜２３と同一機能を持つ比較的厚いガラス基板３９表
面を検査している場合でのパターン２９からの散乱光３
０の発生状態をそれぞれ示したものである。また、図中
の記号ｄは照射レーザ光のビーム径を、ｔはガラス基板
３９の板厚または異物付着防止膜２３を貼り付けてある
枠２４の厚さを、φはψに対する屈折角をそれぞれ示
す。 【００１４】何れにしても散乱光検出系がパターン２９
からの散乱光３０を検出しないための条件はその検出系
の光軸４２が基板表面５または異物付着防止膜２３の表
面を通過後、屈折または直進してガラス基板３９でのパ
ターン形成面との交点が照射レーザ光１９のビーム径ｄ
の中に含まれないことである。即ち、次の（数２）式を
満足するψが設定される必要がある。 ψ≧ｓｉｎ~1｛ｎｓｉｎ（ｔａｎ~1(ｄ／２ｔ)）｝ …（数２） 但し、ｎは屈折率を示す。図９に示す場合は、異物付着
防止膜２３は薄く直進する関係でｎは１とする。このよ
うにｎを１としたとき上記（数２）式より角度ψはψ≧
ｔａｎ~1(ｄ／２ｔ)となり、検出光学系の光軸４２と帯
状の光束１９のビーム幅ｄの中心垂直線４１とを異物付
着防止膜２３上で交わらせたとき、検出光学系の光軸４
２は基板３９でのパターン形成面において帯状の光束１
９のビーム幅ｄの外側に位置することになり、検出光学
系の結像レンズ２６へパターン２９からの散乱光３０が
入射されにくくなり、異物付着防止膜２３上に存在する
異物からの散乱光のみが入射されて光電変換素子２７に
よって検出することができる。 【００１５】しかし、実際には結像レンズ２６の収差量
等も影響してくるので、上記した（数２）式で求めた角
度ψより若干変動するが、角度ψはほぼ０°以上２０°
以下の範囲内で上記（数２）式を満足させることが必要
である。従って、角度ψがほぼ０°に近い場合には上記
（数２）式を満足させることができないことから、角度
ψは２０°に近い方に設定されることは明らかである。
角度ψを２０°以下にするのはレーザスポットがコリメ
ータレンズ１８によって横方向から直線状に走査して照
射される関係で、異物付着防止膜２３上に存在する異物
からの散乱光を検出光学系の結像レンズ２６で検出しや
すくするためである。一方、異物付着防止膜２３が貼り
付けられている枠２４から発生する散乱光３１は図１１
に示すように、光電変換素子２７の結像位置に遮光装置
３２を付加設置することによって遮光することが可能で
ある。結像レンズ２６近傍に遮光装置を適当に設ける場
合は、枠２４からの散乱光３１は光電変換素子２７で検
出され得ないものである。 【００１６】さて、異物検査装置の構成としては、この
他特開昭５７−８０５４６号の様なものも考えられる。
また、搬送途中にＴＶカメラ等を設け、異物付着の可能
性の低い状態で目視観察することも可能である。異物検
査装置の設置場所としては、基板の搬送途中の他、縮小
投影露光装置上に検査ステーションを設け、ここに設置
することも可能である。更に、本発明は縮小投影露光装
置に限らず１：１反射形投影露光装置にも使用できる。 【００１７】 【発明の効果】本発明によれば、露光に使用するレチク
ルやフォトマスク等の基板に枠を介して装着した異物付
着防止膜上に露光に支障のある異物が付着する機会を、
マガジンと露光位置との間を搬送機構によって異物付着
防止膜付き基板を搬送する短時間の間に限ることにより
できるかぎり少なくして異物を除去する必要性のある異
物付着防止膜付き基板を殆どなくして異物付着防止膜付
き基板の使用効率を高め、しかも露光に際してマガジン
内に載置されたカセットから取り出された異物付着防止
膜付き基板に対して異物付着防止膜上の露光に支障のあ
る異物を検査することによって、常に異物付着防止膜上
に露光に支障のある異物が存在しない状態で、異物付着
防止膜付き基板をマガジンから露光位置に搬入可能にし
て被露光基板に対して高歩留りで露光することができ、
その結果半導体を効率良く、高歩留まりで生産すること
ができる実用的な効果を奏する。
や１：１反射形投影露光装置を用いて、異物付着に起因
する歩留りの低下を防止して異物付着防止膜を付けた枠
を装着した基板に形成された回路パターンを被露光基板
に露光する露光装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】例えば縮小投影露光装置（以下ＲＡと略
記）では、レチクルやホトマスク等の基板上に形成され
た回路パターンを縮小してウエハ上に転写して１チップ
ずつ露光するため、基板上に異物が存在するとその異物
像が転写され、ウエハ上の全チップが不良となる。従っ
て、露光前の基板上の異物検査が露光工程の歩留りを向
上させる上で不可欠である。この種の装置として関連す
るものには例えば、特開昭５７−８０５４６号、特開昭
５８−７９２４０号、特開昭５９−８２７２７号等が挙
げられる。これらの装置をＲＡを必要とする大量生産ラ
インでは投資の面で膨大な費用がかかる。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】一方、最近では、基板
表面に直接異物が付着しない様に、異物付着防止用のペ
リクル（金属の枠にニトロセルローズの透明薄膜を貼り
付けたもの）を装着している。異物付着防止膜を基板に
装着した後は原則として、基板上への新しい異物の付着
は防止できる。また、異物付着防止膜と基板の表面は離
間しているため、比較的小さな異物が異物付着防止膜上
に存在しても異物像はウエハ上に転写されない。従って
異物付着防止膜を用いた場合の基板洗浄から露光までの
工程は以下の様になる。先ず、基板を洗浄し、回路パタ
ーンの存在表面及び非存在表面にごみ等の異物があるか
否か検査する。ごみ等の異物がなければ、治具利用によ
り異物付着防止膜を装着する。この異物付着防止膜は、
回路パターンの存在面にも装着する。異物付着防止膜を
貼りつけた後、基板の面上に異物があるか否か特開昭５
９−８２７２７号の方式を用いて検査する。異物がなけ
ればカセットに収納し、縮小露光装置に送り露光工程に
入る。 【０００４】異物付着防止膜を装着することにより、２
０ないし３０μｍ以下の膜上に付着した異物については
無視することができるため、歩留りを向上させることが
できた。一般に異物付着の確立は異物寸法の２乗に反比
例するとされているため、２０ないし３０μｍ以上の異
物付着確立を完全に無視することはできない。従って、
より一層の歩留り向上を目指すためには、異物付着防止
膜上の比較的大きな異物の有無を検査する必要がでてき
た。 【０００５】本発明の目的は、露光に使用するレチクル
やフォトマスク等の基板に枠を介して装着した異物付着
防止膜上に露光に支障のある異物をできるかぎり付着さ
せないようにして異物付着防止膜付き基板の使用効率を
高め、しかも露光に際してマガジン内に載置されたカセ
ットから取り出された異物付着防止膜付き基板に対して
異物付着防止膜上の露光に支障のある異物を検査するこ
とによって、常に異物付着防止膜上に露光に支障のある
異物が存在しない状態で、異物付着防止膜付き基板をマ
ガジンから露光位置に搬入可能にして被露光基板に対し
て高歩留りで露光できるようにした露光装置を提供する
ことにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、露光に使用するレチクルやフォトマスク
等の基板に異物付着防止膜を付けた枠を装着した状態で
収納したカセットを載置するマガジンと、該マガジンか
ら露光位置へ至る間に設置され、上記基板に枠を介して
装着された異物付着防止膜上に付着した露光に支障のあ
る大きな異物を上記基板上に形成された回路パターンと
弁別して光学的に検出する異物検出装置と、上記異物付
着防止膜付き基板を、上記マガジン内に載置されたカセ
ットから取り出して上記異物検出装置が設置された位置
を経由して露光位置へと搬送し、上記異物検出装置によ
って異物付着防止膜上に露光に支障のある大きな異物が
検出された場合には、異物付着防止膜付き基板を上記異
物検出装置が設置された位置から上記マガジンに戻して
マガジン内のカセットに収納し、露光位置において露光
が終了した異物付着防止膜付き基板を上記露光位置から
上記マガジンに戻してマガジン内のカセットに収納する
搬送機構と、上記異物検出装置によって異物付着防止膜
上に露光に支障のある大きな異物が検出されないで、上
記搬送機構によって上記露光位置に搬送された異物付着
防止膜付き基板に対して該基板上の回路パターンを投影
露光光学系により被露光基板上に投影露光する投影露光
装置とを備えたことを特徴とする露光装置である。 【０００７】また本発明は、上記露光装置において、上
記異物検出装置を、上記異物付着防止膜上に該異物付着
防止膜の一方の幅に亘って帯状の光束を照射する光照射
光学系と、上記基板上に形成された回路パターンのエッ
ジからの散乱光を検出しないように上記光照射光学系に
よって照射された異物付着防止膜上のほぼ帯状の光束の
幅ｄの中心を通り、且つ異物付着防止膜を通過した光に
よる上記基板面上における帯状の光束と交わらないよう
に検出光軸を上記照射帯状の光束に対して角度ψ以上傾
けて（但し角度ψ＝ｔａｎ~1ｄ／２ｔなる関係であり、
ｔは基板表面と異物付着防止膜との間の距離、ｄは上記
照射帯状の光束の幅である。）配置させて上記光照射光
学系によって照射された帯状の光束による上記異物付着
防止膜上に付着した異物のみからの散乱光を検出する検
出光学系と、上記光照射光学系によって異物付着防止膜
上に該異物付着防止膜の一方の幅に亘って照射された帯
状の光束に対応する受光部を有するリニアセンサからな
り、上記検出光学系によって検出される異物付着防止膜
上に付着した異物のみからの散乱光を受光して信号に変
換する光電変換手段とを備えて構成したことを特徴とす
る。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、本発明を図１から第１２図
を用いて説明する。図１には、異物付着防止膜上の異物
検査装置を搭載した縮小投影露光装置の第１の実施の形
態の構成を示す。先ず、洗浄後、異物が存在しない状態
で、枠２４を介して異物付着防止膜２３を装着した基板
３９は、カセットに入れた状態でマガジン６に収納され
る。露光工程では基板はカセットから１個ずつ取り出さ
れ、露光後は再び元の位置に戻される。即ち、基板３９
はマガジン６内のカセットより矢印５ａの方向に引き出
され、搬送アーム３により矢印４ａの方向に移動する。
基板３９の面面に装着した異物付着防止膜２３上の異物
検査は搬送アーム３の上下に設置した上側異物検査装置
１および下側異物検査装置２によって行われる。もし、
異物付着防止膜２３上に異物（例えば２０〜３０μｍ以
上）が存在すればその基板は元のカセットに戻され、異
物除去が行なわれる。一方、異物が存在しなければ、搬
送アーム３は回転機８によって矢印７ａの方向に回転
し、露光位置９に置かれ、露光光学系１０を介してウエ
ア（被露光基板）１１上に１チップずつ転写される。こ
の基板を用いた露光工程が終了すると、基板３９は再び
マガジン６内のカセットに収納される。また、図２は、
本発明に係る第２の実施の形態を示したものである。こ
こで、基板３９はモータ１３で駆動される例えばベルト
１２を用いた搬送機構により搬送される。 【０００９】以上説明した本発明に係る実施の形態に用
いる異物検査装置に関する一実施の形態を以下に説明す
る。図３は、フォトマスクやレチクル等の基板３９に枠
２４を介し貼り付けた異物付着防止膜（ペリクル膜）２
３表面上での異物を検出する装置を示したものである。
これによるとレーザ発振器１４からのレーザ光は偏光板
１６、集光レンズ１５を順次介された後、三角波状信号
によって往復回転振動されているガルバノミラー１７で
全反射されたうえ、コリメータレンズ１８を介し異物付
着防止膜２３の表面上にレーザスポットとなって斜方向
より入射するようになっている。この場合、ガルバノミ
ラー１７は三角波状の電気信号で駆動され、一定周期で
回転振動するためレーザスポットは異物付着防止膜２３
の表面上をＸ方向に一定速度で往復走査するが、これに
より直線状の走査線２２が形成されるものである。 【００１０】一方、異物２０からの散乱光２１を検出す
る手段は結像レンズ２６、遮光板（図示せず）、一次元
のリニアセンサ（ＣＣＤ，フォトダイオードアレイ等）
を含む自己走査蓄積形の光電変換素子２７から成り、レ
ーザスポットの走査線２２を斜め上方よりのぞむように
設けられている。即ち、結像レンズ２６によって異物付
着膜２３の表面上を直線上に走査しているレーザスポッ
トの走査線２２の像が光電変換素子２７上に結像される
ようになっているものである。したがって、モータ４８
と送りネジ４９によりガラス基板３９を等速でＹ方向に
随時送りながら異物付着防止膜２３表面をその全領域に
亘って走査すれば、走査線２２上に異物２０が存在する
場合にはその異物２０からの散乱光２１の強度が蓄積、
検出されるものである。 【００１１】ここで図４によりレーザ光照射系について
更に詳細に説明すれば、レーザ発振器１４からのレーザ
光は偏光板１６を通過後（半導体レーザのような偏光レ
ーザを用いる場合には偏光板は不要）集光レンズ１５に
よってガルバノミラー１７の表面に集光されるが、この
レーザ光はガルバノミラー１７の表面に集光されるが、
このレーザ光はガルバノミラー１７の表面で全反射され
たうえコリメータレンズ１８に到達するようになってい
る。コリメータレンズ１８はガルバノミラー１７の回転
中心軸上にその焦点が位置するように設置されているこ
とから、コリメータレンズ１８を介されたレーザ光１９
は平行光束となり、ガルバノミラー１７の回転振動によ
って図示の如く方向３５に往復振動する結果、異物付着
防止膜２３の表面上を直線状に往復走査することになる
ものである。この場合コリメータレンズ１８の焦点距離
をｆ、レーザ光の振れ角をθ、レーザスポットの走査量
をｈとすれば走査量ｈは以下（数１）式のように表わさ
れる。 ｈ＝ｆ・ｔａｎθ≒ｆ・θ（θが小さい場合ｔａｎθ≒θ） …（数１） ガルバノミラー１７の回転速度が一定であるとして、こ
れによって平行収束されたレーザスポットは異物付着防
止膜２３の表面上を等速運動することになるものであ
る。 【００１２】図５はガルバノミラー１７を駆動する信号
としての三角波信号と光電変換素子２７の１個当りに係
る光量蓄積時間を表わしたものである。図示のごとく光
電変換素子２７の走査時間Ｔをガルバノミラー１７の周
期ｔに同期して整数倍に設定することによって光電変換
素子２７に蓄積される光量をかせいでいるが、これと各
走査位置での走査条件が同一であるということから図６
に示すように異物付着防止膜２３の表面上の中心付近に
存在する異物からの散乱光強度と端に存在する異物から
の散乱光強度は同一となり、ほぼ均一な散乱光強度分布
２８が得られるものである。したがって、これまでのよ
うに場所によってしきい値レベルを変える必要がなくた
とえ異物付着防止膜２３が上下動する場合でも一定しき
い値レベル４３のみで安定した異物検出が行ない得るわ
けである。 【００１３】図７は異物以外からの散乱光発生要因を示
したものである。異物２０からの散乱光２１として誤検
出し易いものとしては、異物付着防止膜２３を貼り付け
てある枠２４からの散乱光３１および異物付着防止膜２
３を通過した光がガラス基板３９の表面５に形成された
パターン（回路パターン）２９に当ることによって発生
する散乱光３０が考えられるものとなっている。ところ
で、図８（ａ），（ｂ）に示すように一般にガラス基板
のような透明物質にレーザ光等の光を斜方向より照射し
た場合、照射角度αによっても異なるが、基板表面５に
対して平行な方向（水平方向）に磁界面が振動する波
（ｓ偏光波）４４では反射成分が多く、これとは逆に基
板表面５に対して垂直方向に磁界面が振動する波（ｐ偏
光波）４５の場合には透過成分が多くなるという性質が
ある。この事実よりして基板表面５に形成されたパター
ン２９からの散乱光の影響を極力防ぐべく偏光板１６に
よって異物付着防止膜２３に対しｓ偏光波を照射し、異
物付着防止膜２３を通過する光を最小限に抑えることが
望ましいと云える。しかしながら、異物付着防止膜２３
を通過した極わずかなレーザ光によっても、パターン２
９からの散乱光は発生するので、図９、図１０に示すよ
うに散乱光検出系の光軸４２を基板表面５の垂線４１よ
りもψだけ傾斜させた状態として設定することによって
パターン２９からの散乱光３０の発生個所をのぞまない
ようにすることが望ましい。なお、図９は異物付着防止
膜２３上を検査している場合での、図１０は異物付着防
止膜２３と同一機能を持つ比較的厚いガラス基板３９表
面を検査している場合でのパターン２９からの散乱光３
０の発生状態をそれぞれ示したものである。また、図中
の記号ｄは照射レーザ光のビーム径を、ｔはガラス基板
３９の板厚または異物付着防止膜２３を貼り付けてある
枠２４の厚さを、φはψに対する屈折角をそれぞれ示
す。 【００１４】何れにしても散乱光検出系がパターン２９
からの散乱光３０を検出しないための条件はその検出系
の光軸４２が基板表面５または異物付着防止膜２３の表
面を通過後、屈折または直進してガラス基板３９でのパ
ターン形成面との交点が照射レーザ光１９のビーム径ｄ
の中に含まれないことである。即ち、次の（数２）式を
満足するψが設定される必要がある。 ψ≧ｓｉｎ~1｛ｎｓｉｎ（ｔａｎ~1(ｄ／２ｔ)）｝ …（数２） 但し、ｎは屈折率を示す。図９に示す場合は、異物付着
防止膜２３は薄く直進する関係でｎは１とする。このよ
うにｎを１としたとき上記（数２）式より角度ψはψ≧
ｔａｎ~1(ｄ／２ｔ)となり、検出光学系の光軸４２と帯
状の光束１９のビーム幅ｄの中心垂直線４１とを異物付
着防止膜２３上で交わらせたとき、検出光学系の光軸４
２は基板３９でのパターン形成面において帯状の光束１
９のビーム幅ｄの外側に位置することになり、検出光学
系の結像レンズ２６へパターン２９からの散乱光３０が
入射されにくくなり、異物付着防止膜２３上に存在する
異物からの散乱光のみが入射されて光電変換素子２７に
よって検出することができる。 【００１５】しかし、実際には結像レンズ２６の収差量
等も影響してくるので、上記した（数２）式で求めた角
度ψより若干変動するが、角度ψはほぼ０°以上２０°
以下の範囲内で上記（数２）式を満足させることが必要
である。従って、角度ψがほぼ０°に近い場合には上記
（数２）式を満足させることができないことから、角度
ψは２０°に近い方に設定されることは明らかである。
角度ψを２０°以下にするのはレーザスポットがコリメ
ータレンズ１８によって横方向から直線状に走査して照
射される関係で、異物付着防止膜２３上に存在する異物
からの散乱光を検出光学系の結像レンズ２６で検出しや
すくするためである。一方、異物付着防止膜２３が貼り
付けられている枠２４から発生する散乱光３１は図１１
に示すように、光電変換素子２７の結像位置に遮光装置
３２を付加設置することによって遮光することが可能で
ある。結像レンズ２６近傍に遮光装置を適当に設ける場
合は、枠２４からの散乱光３１は光電変換素子２７で検
出され得ないものである。 【００１６】さて、異物検査装置の構成としては、この
他特開昭５７−８０５４６号の様なものも考えられる。
また、搬送途中にＴＶカメラ等を設け、異物付着の可能
性の低い状態で目視観察することも可能である。異物検
査装置の設置場所としては、基板の搬送途中の他、縮小
投影露光装置上に検査ステーションを設け、ここに設置
することも可能である。更に、本発明は縮小投影露光装
置に限らず１：１反射形投影露光装置にも使用できる。 【００１７】 【発明の効果】本発明によれば、露光に使用するレチク
ルやフォトマスク等の基板に枠を介して装着した異物付
着防止膜上に露光に支障のある異物が付着する機会を、
マガジンと露光位置との間を搬送機構によって異物付着
防止膜付き基板を搬送する短時間の間に限ることにより
できるかぎり少なくして異物を除去する必要性のある異
物付着防止膜付き基板を殆どなくして異物付着防止膜付
き基板の使用効率を高め、しかも露光に際してマガジン
内に載置されたカセットから取り出された異物付着防止
膜付き基板に対して異物付着防止膜上の露光に支障のあ
る異物を検査することによって、常に異物付着防止膜上
に露光に支障のある異物が存在しない状態で、異物付着
防止膜付き基板をマガジンから露光位置に搬入可能にし
て被露光基板に対して高歩留りで露光することができ、
その結果半導体を効率良く、高歩留まりで生産すること
ができる実用的な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施の形態を示す図である。
【図２】本発明に係る別の実施の形態を示す図である。
【図３】本発明による異物検出装置の一実施の形態での
構成を示す図である。 【図４】図３に示す構成におけるレーザ光照射系の動作
を説明するための図である。 【図５】図３に示す構成におけるガルバノミラーの駆動
信号と光電素子の光量蓄積時間との関係を説明するため
の図である。 【図６】本発明に係る異物検出処理を説明するための図
である。 【図７】異物以外からの散乱光発生要因を示す図であ
る。 【図８】（ａ），（ｂ）は、それぞれ基板表面でのｓ偏
光波、ｐ偏光波の反射状態を示す図である。 【図９】不要な散乱光を検出不可とする散乱光検出系の
光軸の望ましい設定状態を説明するための図である。 【図１０】不要な散乱光を検出不可とする散乱光検出系
の光軸の望ましい設定状態を説明するための図である。 【図１１】同じく不要な散乱光を検出不可とする散乱光
検出系の望ましい構成を示す図である。 【符号の説明】 １，２…異物検査装置、３…搬送アーム、１０…露光光
学系 １４…レーザ発振器、１５…集光レンズ、１６…偏光板 １７…ガルバノミラー、１８…コリメータレンズ、２６
…結像レンズ ２７…光電変換素子、３２…遮光装置
構成を示す図である。 【図４】図３に示す構成におけるレーザ光照射系の動作
を説明するための図である。 【図５】図３に示す構成におけるガルバノミラーの駆動
信号と光電素子の光量蓄積時間との関係を説明するため
の図である。 【図６】本発明に係る異物検出処理を説明するための図
である。 【図７】異物以外からの散乱光発生要因を示す図であ
る。 【図８】（ａ），（ｂ）は、それぞれ基板表面でのｓ偏
光波、ｐ偏光波の反射状態を示す図である。 【図９】不要な散乱光を検出不可とする散乱光検出系の
光軸の望ましい設定状態を説明するための図である。 【図１０】不要な散乱光を検出不可とする散乱光検出系
の光軸の望ましい設定状態を説明するための図である。 【図１１】同じく不要な散乱光を検出不可とする散乱光
検出系の望ましい構成を示す図である。 【符号の説明】 １，２…異物検査装置、３…搬送アーム、１０…露光光
学系 １４…レーザ発振器、１５…集光レンズ、１６…偏光板 １７…ガルバノミラー、１８…コリメータレンズ、２６
…結像レンズ ２７…光電変換素子、３２…遮光装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｊ
５１４Ｅ
(56)参考文献 特開 昭57−120936（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−82727（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−17248（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．露光に使用するレチクルやフォトマスク等の基板に
異物付着防止膜を付けた枠を装着した状態で収納したカ
セットを載置するマガジンと、該マガジンから露光位置
へ至る間に設置され、上記基板に枠を介して装着された
異物付着防止膜上に付着した露光に支障のある大きな異
物を上記基板上に形成された回路パターンと弁別して光
学的に検出する異物検出装置と、上記異物付着防止膜付
き基板を、上記マガジン内に載置されたカセットから取
り出して上記異物検出装置が設置された位置を経由して
露光位置へと搬送し、上記異物検出装置によって異物付
着防止膜上に露光に支障のある大きな異物が検出された
場合には、異物付着防止膜付き基板を上記異物検出装置
が設置された位置から上記マガジンに戻してマガジン内
のカセットに収納し、露光位置において露光が終了した
異物付着防止膜付き基板を上記露光位置から上記マガジ
ンに戻してマガジン内のカセットに収納する搬送機構
と、上記異物検出装置によって異物付着防止膜上に露光
に支障のある大きな異物が検出されないで、上記搬送機
構によって上記露光位置に搬送された異物付着防止膜付
き基板に対して該基板上の回路パターンを投影露光光学
系により被露光基板上に投影露光する投影露光装置とを
備えたことを特徴とする露光装置。２．上記異物検出装
置を、上記異物付着防止膜上に該異物付着防止膜の一方
の幅に亘って帯状の光束を照射する光照射光学系と、上
記基板上に形成された回路パターンのエッジからの散乱
光を検出しないように上記光照射光学系によって照射さ
れた異物付着防止膜上のほぼ帯状の光束の幅ｄの中心を
通り、且つ異物付着防止膜を通過した光による上記基板
面上における帯状の光束と交わらないように検出光軸を
上記照射帯状の光束に対して角度ψ以上傾けて（但し角
度ψ＝ｔａｎ~1ｄ／２ｔなる関係であり、ｔは基板表面
と異物付着防止膜との間の距離、ｄは上記照射帯状の光
束の幅である。）配置させて上記光照射光学系によって
照射された帯状の光束による上記異物付着防止膜上に付
着した異物のみからの散乱光を検出する検出光学系と、
上記光照射光学系によって異物付着防止膜上に該異物付
着防止膜の一方の幅に亘って照射された帯状の光束に対
応する受光部を有するリニアセンサからなり、上記検出
光学系によって検出される異物付着防止膜上に付着した
異物のみからの散乱光を受光して信号に変換する光電変
換手段とを備えて構成したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8011400A JP2677981B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8011400A JP2677981B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 露光装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2197911A Division JPH0711492B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 異物検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08279460A JPH08279460A (ja) | 1996-10-22 |
| JP2677981B2 true JP2677981B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=11776974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8011400A Expired - Lifetime JP2677981B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2677981B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100789659B1 (ko) * | 2005-03-31 | 2007-12-31 | 에버테크노 주식회사 | 편광필름 검사장치 및 방법 |
| KR100788734B1 (ko) * | 2005-12-05 | 2008-01-02 | 에버테크노 주식회사 | 편광필름 검사장치 및 방법 |
| JP5171524B2 (ja) * | 2007-10-04 | 2013-03-27 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 物体表面の欠陥検査装置および方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57120936A (en) * | 1981-01-21 | 1982-07-28 | Hitachi Ltd | Step and repeat camera device |
| JPS5917248A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-01-28 | Hitachi Ltd | 異物検査方式 |
| JPS5982727A (ja) * | 1982-11-04 | 1984-05-12 | Hitachi Ltd | 異物検出方法及びその装置 |
-
1996
- 1996-01-26 JP JP8011400A patent/JP2677981B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08279460A (ja) | 1996-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |