JPS5912341A - Device for detecting foreign matter - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To detect a foreign matter excellently even though a sample is coated by a foreign matter attachment preventing film, by providing light detectors on both sides of the scanning direction, and switching and using the light detectors in correspondence with the scanning position. CONSTITUTION:A linear pattern, whose cross section is of a trapezoidal shape, is formed on a plane shaped sample (reticle) 1. With the reticle 1 being moved in the (x) direction, laser 5 is reflected by a galvanomirror 4. A laser spot 6 is formed on the surface of the reticle 1 through a lens 14. The spot 6 is made to scan in the (y) direction on the surface of the reticle 1, which is covered by a foreign matter attachment preventing film 9. Light detector s 2 and 3 are arranged at one end of the scanning direction, and light detectors 12 and 13 are arranged on the other side. The light detectors are provided at obliquely upper part from the reticle 1, and detect the scattered light from the foreign matter without being shielded by a supporting frame 10. During the period the spot 6 is scanning a region (a), the light detector 2 and 3 are used. During the time when a region (b) is scanned, the light detectors 12 and 13 are used. In this way, the detectors are switched and used.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体や磁気バブル、感熱ヘッドなどの電子
部品の製造上使用されるホトマスクやレチクルなどの表
面に異物が付着しているか否かを検査するための異物検
出装置に関し、特にそれらが異物付着防止膜によって覆
われている場合であっても状態良好にして表面に付着し
ている異物を検出する異物検出装置に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is a foreign matter detection method for inspecting whether foreign matter is attached to the surface of a photomask or reticle used in the manufacture of electronic components such as semiconductors, magnetic bubbles, and thermal heads. The present invention relates to a foreign matter detection device that detects foreign matter adhering to a surface in good condition even when the device is covered with a foreign matter adhesion prevention film.

従来より半導体集積回路のパターンをウニ／・上に形成
するにはホトマスクやレチクルに・よる一括転写が行な
われているが、その際ホトマスクやレチクルの表面には
異物が付着していてはならず、このため事前にそれら表
面に異物が付着しているか否かを検査する必要がある。Conventionally, semiconductor integrated circuit patterns are formed on surfaces using a photomask or reticle for batch transfer, but at this time, the surface of the photomask or reticle must be free of foreign matter. Therefore, it is necessary to inspect in advance whether or not foreign matter is attached to those surfaces.

レチクル表面には細いパターンが数多く形成されている
が、検査の際にはパターンの有無とは無関係に付着して
いる異物を検出しなければならないものとなっている。Many thin patterns are formed on the reticle surface, and during inspection, it is necessary to detect attached foreign matter regardless of the presence or absence of patterns.

このため異物検出装置なるものが従来より開発され実用
に供されているわけであるが、第１図はその異物検出原
理の一例を示したものである。For this reason, foreign object detection devices have been developed and put into practical use, and FIG. 1 shows an example of the foreign object detection principle.

これによると、レチクル１をＸ方向に移動させながらレ
チクル１上万よりレーザ光５がガルバノミラ−４を弁し
レチクル１表面に照射されるようになっている。ガルバ
ノミラ−４を振動させれば、レチクル１表面上に結像さ
れたレーザスポット６ほレチクル１表面をＸ方向に往復
走査することになるものである。一般にレチクル１表面
にはＸ方向からみて直線状のパターンがいくつかの特定
角度方向に形成されており、しかもパターンの断面形状
はほぼ台形状とされていることから、パターンから散乱
される光の方向もある平面内に限定されることになる。According to this, while the reticle 1 is being moved in the X direction, the laser beam 5 is irradiated onto the surface of the reticle 1 through the galvanometer mirror 4. When the galvanometer mirror 4 is vibrated, the laser spot 6 formed on the surface of the reticle 1 will scan the surface of the reticle 1 back and forth in the X direction. Generally, linear patterns are formed on the surface of the reticle 1 at several specific angles when viewed from the The direction will also be limited within a certain plane.

第１図に示す例ではＸ方向に平行なパターン７だけしか
図示していないが、パターン７上部をレーザスポット６
が横切る場合を想定すると、そのパターン７からの散乱
光８の方向は、Ｘ方向やＸ方向斜め上方に散乱されるこ
とはなく、必ずレーザスポット６上部方向やＸ方向、Ｘ
方向斜め上方に散乱されるというものである。In the example shown in FIG. 1, only the pattern 7 parallel to the X direction is shown, but the upper part of the pattern 7 is
Assuming that the pattern 7 crosses the laser spot 6, the direction of the scattered light 8 from the pattern 7 will not be scattered in the X direction or obliquely upward in the
The light is scattered diagonally upward.

即ち、散乱光８の方向は、レーザスポット６位置を含む
ようにしてパターン７に直交する平面内に限定されると
いうわけである。一般にレチクル１表面にはＸ方向から
みてパターンがいくつかの特定角度方向に形成されてい
るが、何れの方向に形成されていようとも上記事情は同
様である。したがって、いくつかの特定角度にパターン
が形成されている場合、走査位置とは無関係に全くパタ
ーンからの散乱光を検出することが不可能な空間位置が
存在する筈であり、このような位置に光検出器を設置す
れば、異物からの散乱光だけを検出することが可能とな
るものである。That is, the direction of the scattered light 8 is limited to a plane that includes the position of the laser spot 6 and is orthogonal to the pattern 7. Generally, patterns are formed on the surface of the reticle 1 in several specific angular directions when viewed from the X direction, but the above-mentioned circumstances are the same no matter which direction the patterns are formed. Therefore, when a pattern is formed at several specific angles, there must be spatial positions where it is impossible to detect any scattered light from the pattern, regardless of the scanning position, and at such positions If a photodetector is installed, it will be possible to detect only the scattered light from foreign objects.

ここでパターンの形成方向について具体的に説明すれば
、Ｘ方向とパターンとのなす角度θをＸ方向を基準とし
、しかも反時計方向に測るものとしてパターンは０°（
１８０°）、３０°（２１０°）、４５°（２２５°）
、６０°（２４０°）、９０°（２７０°）といった具
合に形成されるようになっている。第１図におけるパタ
ーン７ｉｄθ・−〇°（１８０°）に対応するものであ
るわけである。To specifically explain the pattern formation direction here, assuming that the angle θ between the X direction and the pattern is measured counterclockwise with the X direction as the reference, the pattern is 0° (
180°), 30° (210°), 45° (225°)
, 60° (240°), and 90° (270°). This corresponds to the pattern 7idθ·−〇° (180°) in FIG.

したがって、上記角度の各々に対応するパターンからの
散乱光方向は９０°（２７０°）、１２０°（３００°
〕、１３５゜（３１５°）、１５０°（３３０°）、１
８０°（０°）となる。パターン７の場合は９０°（２
７０°）の方向に光が散乱されるものである。−万、異
物からの散乱光にはこのような制約はなく全ての方向に
散乱することから、上記以外の方向位置に光検出器を設
ければ、レチクル表面に異物が存するか否かが知れるわ
けであり、光検出器２，３はそのような方向位置に設け
られたものである。Therefore, the directions of scattered light from the pattern corresponding to each of the above angles are 90° (270°) and 120° (300°).
], 135° (315°), 150° (330°), 1
It becomes 80° (0°). For pattern 7, 90° (2
70°) in which the light is scattered. - Since light scattered from a foreign object is not subject to such restrictions and is scattered in all directions, it is possible to determine whether or not there is a foreign object on the reticle surface by installing a photodetector in a direction other than the above. Therefore, the photodetectors 2 and 3 are provided at such directional positions.

しかし７ながら、最近レチクル表面上には異物付着防止
膜が取付されるようになっている。異物付着防止膜とは
ニトロセルローズの薄膜であり、いわゆるペリクル膜と
称されているものであるが、これが支持枠を介しレチク
ル界面上を被覆するようになっているものである。異物
付着防止膜が取付されたとしてもそれ以前にレチクル表
面やレチクル表面側の異物付着防止膜に異物が付着され
ていないという保証はないことから、異物付着防止膜に
よる被覆状態の１ま異物が付着しているか否かが検査さ
れなければならない。第２図はそのような検査状態を一
部断面として示しだものである。However, recently, a film to prevent foreign matter from adhering to the reticle surface has been attached. The foreign matter adhesion prevention film is a thin film of nitrocellulose, so-called a pellicle film, which is designed to cover the reticle interface via a support frame. Even if the foreign matter adhesion prevention film is installed, there is no guarantee that foreign matter will not adhere to the reticle surface or the foreign matter adhesion prevention film on the reticle surface side. It must be inspected for adhesion. FIG. 2 shows such an inspection state as a partial cross section.

図示の如く異物付着防止膜９が支持枠１０を弁しレチク
ル１表面上を覆うようになっているわけであるが、レー
ザスポットによる走査は従来の場合と同様容易である。As shown in the figure, the foreign matter adhesion prevention film 9 valves the support frame 10 and covers the surface of the reticle 1, but scanning with a laser spot is easy as in the conventional case.

この走査によってレチクル１表面および異物付着防止膜
９両面に付着している異物が検出さ−れるわけであるが
、問題は異物１１が図示のようなレチクル表面位置に付
着している場合である。このような場合には異物〒１か
らの散乱光は支持枠１０によって、しゃ断されてしまい
光検出器２．３ではその散乱光を検出し得ないというも
のである。なお、異物が検出された場合には後にその異
物が如何なる部分に付着しているかやその大きさが光学
顕鏡などを使用して調べられるが、その異物が異物付着
防止膜の非レチクル面側の表面に付着している場合には
特に問題は生じない。Through this scanning, foreign matter adhering to the surface of the reticle 1 and both surfaces of the foreign matter adhesion prevention film 9 is detected, but the problem arises when the foreign matter 11 is adhering to the reticle surface position as shown. In such a case, the scattered light from the foreign object 1 is blocked by the support frame 10, and the photodetector 2.3 cannot detect the scattered light. If a foreign object is detected, the size and location of the foreign object are later investigated using an optical microscope, but it is important to note that the foreign object is located on the non-reticle side of the foreign object adhesion prevention film. No particular problem arises if it is attached to the surface of the

クリーンガスによってその除去は容易であり、またその
大きさが小さい場合は一括転写の際でも殆んど問題にな
らないからである。This is because it is easy to remove with clean gas, and if its size is small, there is almost no problem even during batch transfer.

よって本発明の目的は、異物付着防止膜によって被覆さ
れる場合であっても状態良好にして異物を検出し得る異
物検出装置を提供するにある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a foreign matter detection device that can detect foreign matter in good condition even when covered with a foreign matter adhesion prevention film.

この目的のため本発明は、走査方向一端側斜め上方だけ
ではなく他端側斜め上方にも同様にして光検出器を設け
、走査位置に応じこれら光検出器を交互に切換使用する
ようになしたものである。For this purpose, the present invention provides photodetectors not only diagonally above one end in the scanning direction but also diagonally above the other end, and these photodetectors are alternately switched and used depending on the scanning position. This is what I did.

以下、本発明を第３図から第４図により説明する。The present invention will be explained below with reference to FIGS. 3 and 4.

・第３図は本発明による異物検出装置の一例での構成を
、異物付着防止膜が取付されたレチクルとともに斜視状
態として示したものである。- Fig. 3 is a perspective view showing the configuration of an example of the foreign matter detection device according to the present invention together with a reticle to which a foreign matter adhesion prevention film is attached.

レチクル１をＸ方向に移動しつつ、レーザ光５を撮動状
態にあるガルバノミラ−４で反射させた後、結像レンズ
１４を介しレチクル１表面に１７−ザスポツト６として
結像させるようにするものである。結像レンズ１４はレ
ーザスポット６の径が如何なる走査位置でも一定となる
べく構成されたレンズであるが、ガルバノミラ−４を所
定の角度範囲で撮動せしめる場合は、レーザスポット６
は異物付着防止膜９によって覆われたレチクル１衣面上
をＸ方向に往復動することになるわけである。但し、こ
のような走査は従来より行なわれていたもので、本発明
に（は直接間しない、 この第３図に示すものが実質的に第１図、第２図に示す
ものと異なるところは、走食万同一端側だけではなく他
端側にも同様にして光検出器１２　。While moving the reticle 1 in the X direction, the laser beam 5 is reflected by the galvanometer mirror 4 in the imaging state, and then imaged as a spot 6 on the surface of the reticle 1 via the imaging lens 14. It is. The imaging lens 14 is a lens configured so that the diameter of the laser spot 6 is constant at any scanning position.
moves back and forth in the X direction on the surface of the reticle 1 covered with the foreign matter adhesion prevention film 9. However, such scanning has been performed in the past and is not directly related to the present invention. , the photodetector 12 is installed not only on the same end side but also on the other end side.

１３が配置されていることである。13 are arranged.

第４図（ａｌはレチクル１と光検出器２　、３　、１２
　。Figure 4 (al is reticle 1 and photodetectors 2, 3, 12
.

１３との平面状態を、また、第４図（ｂ）は検査状態を
一部断面として示したものであるが、これによると光検
出器２　、３　、１２　、１３は異物（１０μｍ以下を
も対象）からの散乱光のみを検出すべくＸ方向とはａｌ
の交角を以て、また、走査中心位置（第４図（ａｌにお
けるレーザスポット６位置）を臨むようにして配置され
る。また、光検出器２　、３　、１２　、１３は互いに
相手側走査領域における異物からの散乱光を支持枠１０
によって遮断されることなく検出するためにレチクル１
表面に対し角度θ２の傾きを以て斜め上方に配置される
ようになっている。このように配置する場合は、構成簡
単にして光検出器２゜３　、１２　、１３は少なくとも
相手側走査領域からの異物による散乱光を確実に検出す
ることが可能となり、しかも−回の走査で異物の有無の
検出が行なえるものである。光検出器２　、３　、１２
　、１３の出力を加算したものがしきい値以上か否かに
よって異物の有無を検出し得るわけであるが、レーザス
ポット６が光検出器２　、３　、１２　、１３側（ペリ
クル枠）に近づく場合にはペリクル枠によって異物散乱
光がしゃ断されることを考慮し、本発明では光検出器２
　、３　、１．２　、１３は切換使用されるようになっ
ている。レーザスポット６が走査領域ａを走査している
間は光検出器２，３を使用し、また、走査領域すを走査
しどいる間は光検出器１２　、１３を使用するものであ
る。レーザスポット６が何れのＸ方向位置を走査してい
るかはガルバノミラ−４を制御している同期信号より予
め知れるが、走査領域ａ内ならば光検出器２．３を、走
査領域す内ならば光検出器１２　、１３を選択し、選択
されたものの出力の加算値がしきい値以上か否かによっ
て異物の有無が検出されるわけである。異物が検出され
た場合でのその異物のＸ方向位置はそのときのガルバノ
ミラ−４の同期信号より、また、Ｘ方向位置はレチクル
１をＸ方向に移動させるためのモータ、例えばステップ
モータのステップ数より知れるが、異物が検出される度
にその位置をメモリ等に記憶せしめておく場合は、後に
顕微鏡等の観察光学系によって行なわれる異物の形状や
大きさの把握が速やかに行なわれることになるものであ
る。13, and FIG. 4(b) is a partial cross-sectional view of the inspection state, which shows that the photodetectors 2, 3, 12, and 13 are free from foreign matter (even particles of 10 μm or less). In order to detect only the scattered light from the object), the X direction is
The photodetectors 2, 3, 12, and 13 are arranged so as to face the scanning center position (laser spot 6 position in Fig. 4 (al)) at an intersection angle of . Support frame 10 for scattered light
Reticle 1 to detect without being blocked by
It is arranged obliquely upward at an angle θ2 with respect to the surface. When arranged in this way, the configuration is simplified and the photodetectors 2゜3, 12, 13 can reliably detect at least the light scattered by foreign objects from the scanning area of the other side, and moreover, it becomes possible to reliably detect light scattered by foreign objects from the scanning area of the other side, and moreover, with - times of scanning. It is possible to detect the presence or absence of foreign matter. Photodetector 2, 3, 12
The presence or absence of a foreign object can be detected depending on whether the sum of the outputs of , 13 is equal to or higher than a threshold value. In the present invention, the photodetector 2
, 3, 1.2, and 13 are used selectively. The photodetectors 2 and 3 are used while the laser spot 6 is scanning the scanning area a, and the photodetectors 12 and 13 are used while the laser spot 6 is scanning the scanning area a. Which position in the X direction is being scanned by the laser spot 6 can be known in advance from the synchronization signal that controls the galvanometer mirror 4. The presence or absence of a foreign object is detected by selecting the photodetectors 12 and 13 and determining whether the sum of the outputs of the selected photodetectors is equal to or greater than a threshold value. When a foreign object is detected, the X-direction position of the foreign object is determined from the synchronization signal of the galvanometer mirror 4 at that time, and the X-direction position is determined from the number of steps of a motor for moving the reticle 1 in the X direction, for example, a step motor. As is well known, if the position of a foreign object is stored in a memory or the like every time it is detected, the shape and size of the foreign object can be quickly determined later using an observation optical system such as a microscope. It is something.

以上説明したように本発明は、走査方向一端側だけでは
なく他端側にも同様にして光検出器を設け、互いに相手
側走査領域からの異物による散乱乱を検出すべく光検出
器を交互に切換便用するようになしたものである。した
がって、本発明による場合は、レチクルなどが異物付着
防止膜によって被覆されている場合であってもその支持
枠の影響を受けることなく異物からの散乱光を状態良好
にして検出することが可能となり、異物の有無を確実に
検出し得るという効果がある。As explained above, in the present invention, photodetectors are provided not only at one end in the scanning direction but also at the other end, and the photodetectors are arranged alternately in order to detect scattering disturbances caused by foreign objects from the scanning area of the opposite side. It was designed to be used as a switchover. Therefore, according to the present invention, even if a reticle or the like is covered with a foreign matter adhesion prevention film, it is possible to detect scattered light from foreign matter in good condition without being affected by the support frame. This has the effect of being able to reliably detect the presence or absence of foreign matter.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は、従来技術に係る異物検出原理の一例を説明す
るための図、第２図は、その原理の不具合を説明するた
めの図、第３図は、本発明による異物検出装置の一例で
の構成を、異物付着防止膜が取付された試料とともに斜
視状態として示す図、第４図（ａｌ　、　（ｂｌは、何
れも光検出器の配置態様を説明するための図である。 ｌ・・・レチクル、２　、３　、１２　、１３・・・光
検出器、４・・ガルバノミラ−１５・・レーザ光、９・
・・異物付着防止膜、１０・・支持枠、 代理人　弁理士　　秋　　本　　正　　実ユみ１図 第３図 １ど 第４図　（ａ）FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a foreign object detection principle according to the prior art, FIG. 2 is a diagram for explaining a problem with the principle, and FIG. 3 is an example of a foreign object detection device according to the present invention. FIG. 4 is a diagram showing the configuration in a perspective view together with a sample to which a foreign matter adhesion prevention film is attached, and FIGS. ... Reticle, 2, 3, 12, 13... Photodetector, 4... Galvanometer mirror 15... Laser light, 9...
...Foreign matter adhesion prevention film, 10...Support frame, Agent: Tadashi Akimoto, Patent Attorney Minoru 1, Figure 3, Figure 1 and Figure 4 (a)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 断面台形状の線状パターンが所定の角度方向に形成され
てなる平面状試料を水平方向に移動しつつ、該試料表面
を該試料上部よりレーザビームを照射することによって
該試料移動の方向とは直交する方向に走査し、該走査方
向の端側で異物による散乱光のみを検出することによっ
て異物を検出すべくなした異物検出装置にして、走査方
向の両端側斜め上刃に互いに相手側走査領域を少なくと
も臨むようにして光電変換手段を設け、相手側走査領域
からの異物による散乱光を検出すべく上記光電変換手段
を走査領域に応じ交互に切換使用する構成ｆｔ特徴とす
る異物検出装置。While moving a planar sample in which a linear pattern with a trapezoidal cross section is formed in a predetermined angular direction, the direction of the sample movement can be determined by irradiating the surface of the sample with a laser beam from above the sample. The foreign object detection device is designed to detect foreign objects by scanning in orthogonal directions and detecting only the light scattered by the foreign object at the end side of the scanning direction, and the upper blades diagonally at both ends of the scanning direction are scanned opposite each other. A foreign object detection device characterized in that a photoelectric conversion means is provided so as to face at least the area, and the photoelectric conversion means is alternately used depending on the scanning area in order to detect light scattered by foreign objects from the scanning area of the other side.