TWI403717B - 異物檢測設備，曝光設備，及製造半導體元件的方法 - Google Patents

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Description

異物檢測設備，曝光設備，及製造半導體元件的方法
本發明係有關於一種異物檢測設備，曝光設備，及製造半導體元件的方法。
在製造一IC與一LSI的處理中，一曝光設備將一形成在一標線板上的電路圖案轉移至一塗了一光阻劑的晶圓上。
在此轉移期間，如果一圖案缺陷或一異物顆粒或異物(譬如像是灰塵)出現在該標線板上的話，它會與目標圖案一起被移至該晶圓上，因而降低良率。特別是當一電路圖案藉由使用分步重複(step and repeat)曝光方式被重複地轉移至該晶圓上的大量照射區域中時，如果一個有害的異物出現在該標線板上的話，它亦會藉由曝光而被轉移至整個晶圓表面上。這會造成良率大幅度地降低。
因此之故，偵測在標線板上是否有異物存在是很關鍵的。為了要符合此一需求，一種利用異物會等方向地散射光線的特性之異物檢測設備經常被使用。
例如，一經過準直的光束從上方被傾斜的投射至一待檢測的物件的表面上，且被異物散射的光線被一漸變折射率(gradient index)微透鏡陣列引導至一維度的影像感測器(感測器陣列)上，藉以檢測該待測物的表面(參見日本專利公開第7-043312號及7-005115號)。
圖10A及10B顯示出揭示在日本專利公開第7-043312號及7-005115號中之一異物檢測設備中的一光學系統的基本配置。為了便於說明起見，在本文中將只描述用來檢測在一標線板的空白表面上的異物的光學系統。詳言之，此設備亦包括一用來檢測一護膜(pellicle)上的異物之光學系統，該護膜保護該標線板的電路圖案表面免於異物污染。參考圖10A及10B，標號2代表一其上安裝了一護膜的護膜架。
一從一半導體雷射41射出且具有一發散角度之雷射束被一準直透鏡42準直成為一經過準直的光束。一λ/2板43導引該雷射束使得該被投射的光線的偏光軸平行於一包括該被投射的光線的光軸及被一光接受單元7接受的光線的光軸的平面。該雷射光束以一接近90度的入射角θ撞擊一待檢測之物件的表面。藉此操作，該雷射束形成一線性光線投射區5於一作為該待檢測物件的表面之空白表面1a上。
如果一異物3存在於該光線投射區5中的話，該異物3會產生散射的光線。此散射的光線被一成像透鏡71(透鏡陣列)會聚到一直線感測器72上，該成像透鏡係由將透鏡沿著該光線投射區5的縱長方向排列成陣列來形成的且用來接受被散射的光線。該成像透鏡71被建構來在該直線感測器72上形成該光線投射區5的一個影像。藉由在一垂直於該光線投射區5的縱長方向且平行於該空白表面1a的方向上掃描整個光學系統10(即，藉由在X方向上線性地掃描它)來檢查空種個白表面1a上的異物3，如圖10B所示。
為了要讓被散射的光線的強度隨著異物尺寸的增加而成正比地增加，除統的異物檢測設備將該雷射束的偏光折設定在一幾乎平行於一包括該被投射的光線及被接受的光線的光軸的平面的方向上。
然而，在最近的曝光設的標線板或護膜上被容許的的異物尺寸小到約10微米。因此之故，當該異物檢測設備檢查該待檢測的物件時，愈來愈難將一訊號與被一個位在該待檢測的物件上的10微米異物所散射的光線以及被該標線板上的電路圖案所繞射的光線作出區別。應注意的是，該異物檢測設備被設定成可讓被散射的光線強度隨著異物尺寸的增大而成正比地增強，及將一訊號與被該待檢測的物件上的異物散射的光線以及被電路圖案所繞射的光線作出區別的效能亦可獲得改善。為了獲得此狀態，包括在一光線投射單元4(形成檢測光線的單元)中的λ/2板43設定該雷射束的偏光軸的方位角及該光接受單元7的光軸的方位角。
被標線板上的圖案繞射的光線的現象被錯誤地偵成被散射的光線將於下文中說明。圖12所顯示的是錯誤偵測經常發生的一個光徑從該標線板的上方及從一標線板側表面1c的側邊(X軸方向)觀看的圖式。該光線投射單元4用一雷射束照射在該空白表面上的線性光線投射區5。因為在該空白表面上的入射角相當大，所以大部分(約90%或更多)的光線都被反射，但一部分的光線進入到該標線板中。在此時，當該光線在該空白表面上的位置P被折射且照射一延伸在Y方向上的直線電路圖案102時，該電路圖案102會產生被圖案繞射的光線103L與被圖案繞射的光線103R。
關於被該電路圖案102規律地反射的光線，當該電路圖案102用該光線傾斜地加以照射時，被繞射的光線會散射於一個垂直於該電路圖案102的方向上。以接近90度的入射角在位置P撞擊該標線板且在該位置被折射進入該標線板的光線被用作為圖案這射光線。如果該光線被該圖案進一步繞射的話，則該被繞射的光線即使是在到達該空白表面時亦會被該空白表面完全反射。相同地，當被該空白表面完全反射的光線到達該圖案表面時，它在該圖案表面上的入射區域中再次被完全反射，如果該電路圖案在此區域中不存在的話。此外，根據該電路圖案102，該光線經常被該標線板的背側表面1b及該標線板側表面1c完全反射。以方式，除非該電路圖案102再次被照明以造成繞射現象，否則該被圖案繞射的光線103L通常會被所有圖案表面(不論是一遮光膜部分，一玻璃部分，或一半透明膜部分)，該空白表面，及標線板測表面完全反射。
同樣參考圖12，如果該被圖案繞射的光線103L重複地經歷完全反射的話，它通常會回到一個位在該光投射區5底下(在Z方向上)的位置。如果一延伸在X方向上的直線圖案104出現在此位置的話，被繞射的光線105常再次會被它產生且被該光接受單元7接受。此現象將參考圖13加以說明。
圖13顯示的是圖10A的光學系統從該光線投射單元4觀看的視圖。沿著該光徑行進從該標線板側表面1c到該圖案104之重複地經歷完全反射之被圖案繞射的光線103L用虛線來標示，圖案104是在X方向上的直線圖案，所以該被繞射的光線105相當於熱著X軸(其垂直於該圖案104)相關於被規律地反射的光線改變傾斜度所獲得的光線。因此之故，在圖13中該被繞射的光線105看起來像是與該被規律地反射的光線重疊，但圖12顯示出它在空白表面上的入射角通常都小於一關鍵角度，因此該光線浮現進入空氣中。再者，根據該直線圖案104的密度，該被繞射的光線105通常以一幾乎與該光接受單元的成像透鏡71的光軸的方向相合的角度被繞射，且被該直線感測器72偵測為被異物散射的光線。
該被圖案繞射的光線103R重復經歷全反射，但它在進入該側表面1b上的電路圖案中時因為產生繞射光線而通常會被減弱。該被產生的繞射光線不會進入該光接受單元7，所以它不會被錯誤地偵測到。
本發明係有關於一種異物檢測設備，其可藉由防止導因於被圖案繞射的光線之任何錯誤的偵測來精確地檢查待測物件上的異物顆粒。
依據本發明的第一態樣，一種異物檢測設備被提供，其包括一光線投射單元其將光線投射至一待檢測物件的一表面上，一光接受單元其接受被該光線投射單元投射至該待檢測物件的該表面上且被該表面散射的光線，及一控制器其根據來自該光接受單元的輸出來決定一異物的存在/不存在及尺寸兩者中的至少一者，其中該光線投射單元被設置成可讓該光線投射單元的光軸相對於該表面傾斜，該光接受單元被設置成可讓該光接受單元的光軸相對於一包括該光線投射單元的光軸與該表面的一法線軸之平面傾斜一第一角度，及當該光線投射單元的一偏光軸相對於該平面的角度被界定為一第二角度時，該控制器控制該被投射的光線的偏光軸及該光接受單元的配置兩者中的至少一者，使得介於該第一角度與該第二角度之間的差異變成彼此不同的一第一狀態與一第二狀態，藉以根據來自該光受單元在該第一狀態的輸出及該光接受單元在該第二狀態的輸出來決定一異物。
依據本發明，可提供一種異物檢測設備，其可藉由防止導因於被圖案繞射的光線之任何錯誤的偵測來精確地檢查待測物件上的異物顆粒。
本發明的其它特徵從下面參考附圖的示範性實施例的說明中將會變得很明顯。
本發明的實施例將於下文中參考附圖加以詳細說明。將於下文中描述的實施例只是本發明的範例，且可因應不同的條件以及根據本發明將被應用之設備的配置加以適當地修改或改變。
<第一實施例>
圖1A及1B為顯示出在一依據第一實施例的異物檢測設備中之一光學系統的基礎配置的示意圖。為了便於說明起見，只有用來檢查一標線板的空白表面1a上的異物的光學系統會在本文中加以說明。詳言之，此設備亦可包括一用來檢查一保護該標線板1的電路圖案表面不受異物污染之護膜上的污物的光學系統。參考圖1a及1b，標號2代表一其上安裝了一護膜之護膜架。因此，待檢測的物件可以是該標線板1及該護膜兩者中的至少一者。
一用來將光線投射至該標線板1的該表面上的光線投射單元4包括一半導體雷射41，一準直透鏡42，及λ/2板43，如圖1A及1B所示。應注意的是，示於圖1A及1B中的光線投射單元4被提供有一可將該λ/2板43繞著該光軸轉動地驅動的機構。一偏光濾光片，λ/4板，偏光件，或類此者可被用來取代該λ/2板43。一用來接受該光線投射單元4投射出的光線及被該空白表面1a散射的光線之光接受單元8其配置與圖10A所示的光接受單元7的配置相同。然而，圖1A所示的異物檢測設備更包含一具有與光接受單元8相同的配置之光接受單元9，及一控制器(未示出)其根據來自光接受單元8及9的輸出來決 定在該空白表面1a上的異物的存在/不存在及尺寸兩者中的至少一者。該異物檢測設備藉由在一垂直於一光線投射區5的縱長方向並平行於該空白表面1a的方向上掃描整個光學系統10(即，藉由在X方向上線性地掃描它)來檢查整個空白表面1a的異物，如圖1B所示。
該光線投射單元4被設置成可讓該光線投射單元4所投射出的光線的光軸相對於該空白表面1a傾斜一角度θ。
圖2為一剖面圖，其顯示當從一雷射束被投射至該標線板的方向(即，從Y方向)觀看時，整個光接受單元的基本配置及一雷射束的偏光軸被設定的的方向。被光接受單元的成像透鏡81及82所接受的光線的光軸(即，該光接受單元8的光軸)相對於一包括該光線投射單元4的光軸及該待檢測的物件的表面(該空白表面或該護膜表面)的法線軸之平面被傾斜一第一角度1。在另一方面，被光接受單元的成像透鏡91及92所接受的光線的光軸(即，該光接受單元9的光軸)相對於一包括該光線投射單元4的光軸及該待檢測的物件的表面(該空白表面或該護膜表面)的法線軸之平面被傾斜另一第一角度2。光接受單元8及9的第一角度1及2彼此是不相同的。
接下來將描述可將一被投射的雷射束的偏光軸的方位角作最佳設定的方法。圖3顯示被每一種異物尺寸(10微米，15微米，及30微米)散射之光線的偏光軸的方位角與輸出強度之間的關係。圖3顯示出該偏光軸的方位角 與1=-30°時來自光接受單元8的輸出之間的關係。該被投射的光線的偏光軸的方位角可被包括在該光線投射單元4中的λ/2板43改變。讓α為一第二角度，其被界定為該被投射的光線的偏光軸相對於一包括該光線投射單元4的光軸與該待檢測物件的該表面的一法線軸的平面的角度。參考圖2及3，逆時鐘方向為角度及α的正方向。例如，在圖2中1<0及2>0。
該異物檢側設備需要根據來自光接受單元8及9的輸出精確地決定異物的尺寸。在上文所述的檢測條件下，當該偏光軸的方位角α在-90°至+30°之間時，一來自被一異物散射的光線的訊號輸出依照10微米<15微米<30微米的異物尺寸順序升高。應注意的是，在該光接受單元9滿足2=+30°時的偵測期間，當該偏光軸的方位角α在+90°至-30°之間時，一來自被一異物散射的光線的訊號輸出依照10微米<15微米<30微米的異物尺寸順序升高。
圖4顯示被圖案繞射的光線及被10微米異物散射的光線的輸出強度與該偏光軸的方位角之間的關係。從圖4可瞭解到的是，當該光接受單元8滿足1=-30°時，為了要讓被圖案繞射的光線的輸出小於被10微米異物散射的光線的輸出，必需要將該偏光軸的方位角α設定為等於或大於-40°。應注意的是，在偵測時，當該光接受單元9滿足2=+30°時，必需要將該偏光軸的方位角α設定為等於或小於+40°。在上述的偏光軸的方位角條件下，被圖案繞射的光線的輸出與被10微米異物散射的光線的輸出之間 的定性關係不論圖案的種類為何都仍將維持。
在上述的實施例中，該設備被設定成在一來自被該待檢測物件的表面上的異物散射的光線的訊號與來自被改圖案繞射的光線的訊號之間的區別效能獲得改善，且被散射的光線的強度隨著異物尺寸的增加成正比例的增強。為了要獲得此狀態，該λ/2板43將該偏光軸的方位角α設定在相對於一包括該光線投射單元4的光軸與該待檢測物件的該表面的一法線軸的平面的±30°的範圍之內。在該護膜的側邊上的偏光軸的方位角α可用此方式加以最佳化。
一種將該光接受單元8及9的光軸的方位角作最佳設定的方法將被加以描述。光接受單元8及9的光軸的第一角度1及2被設定在25°(包含)至90°(不包含)之間用以避免將被圖案繞射的光線錯誤地偵測為被散射的光線。此外，介於光接受單元8及9的光軸的第一角度與作為該偏光軸的方位角的第二角度之間的差異(-α)必需被設定在-60°(包含)至+60°(包含)的範圍之內。這是因為當光接受單元8及9的光軸被傾斜而該偏光軸的方位角被固定時，被散射的光線的強度隨著異物的尺寸增加而成正比例的增強的關係不再被維持。
例如，如圖5A所示，一滿足被散射的光線的強度隨著異物的尺寸增加而成正比例增強的關係之方位角α在1=-30°時為-90°≦α≦+30°，如上文所述(5A)。然而，對於α=+30°(’=-40°)而言當角度1被增加△1成為1’時，滿足該關係的方位角α移至-100°≦α’≦+20°(圖5B)。在此時，α=+30°>α’=+20°，所以一來自被散射的光線的訊號的輸出不會隨著10微米<15微米<30微米的異物尺寸順序而增強。
因此，光接受單元的光軸必需相對一包括該光線投射單元的光軸與該待檢測物件的該表面的一法線軸的平面被傾斜一從25°(包含)至90°(不包含)的角度，且相對於被線性地偏光的光線的偏光方向被傾斜一範圍在+60°內的角度。
<第二實施例>
一種在一異物檢測設備中的控制器用來區別一來自被一待檢測的物件的表面上的異物散射的光線的訊號與一來自被圖案繞射的光線的訊號的方法將被說明。
被一待檢測的物件的表面上的10微米異物散射的光線及被圖案繞射的光線相關於該偏光軸的方位角α的輸出曲線係彼此不相同的，如圖6所示。藉由關注此事實，該偏光軸的方位角α於檢測期間偵測一訊號時被改變，且偵測再次被實施。根據介於多個在一連串的偵測作業中獲得的輸出之間的差異，該控制器決定該輸出是否帶有一異物出現在該待檢測物件的表面上的訊息或是一除了該異物之外的係數(如，被該圖案繞射的光線)。該控制器亦根據在該偏光軸的方位角α被改變之前及之後多個輸出之間的比率來實施此決定。例如，假設當該偏光軸的方位角α從α1改變為α2時，該輸出已從A1或A1’改變為A2或A2’。如圖6所示，如果該輸出帶有被一異物散射的光線的訊息的話，則A2-A1>0，如果該輸出帶有被圖案繞射的光線的訊息的話，則A2’-A1’<0。由此事實即可區分被一異物散射的光線與被圖案繞射的光線，此區分亦可用如果該輸出帶有被一異物散射的光線的訊息的話，則A2/A1>1，及如果該輸出帶有被圖案繞射的光線的訊息的話，則A2’/A1’<1來實施。
該偏光軸的每一方位角的來自一參考異物(如，一10微米的異物)的訊號輸出的參考值都被事先獲得(記錄)。從偵測訊號輸出與該被獲得的輸出的關係即可決定該輸出是帶有被一異物散射的光線的訊息或是帶有被圖案繞射的光線的訊息。例如，當在該待檢測物件的表面上的10微米異物的輸出因該偏光軸的方位角從α1改變為α2而從A1被改變為A2時，A及1A2輸出被記錄。假設在實際檢測期間該輸出在該偏光軸的方位角從α1改變為α2時已從A1’改變為A2’。在此時，如果A1-A1’<A2-A2’的話，則該輸出被決定為帶有被圖案繞射的光線的訊息。
<第三實施例>
圖7為一圖表其顯示在Φ=-30°及α=0°所界定的第一狀態中獲得的結果，其中橫座標為異物尺寸，縱座標為被一異物散射的光線的輸出。根據此結果，當異物尺寸超過A微米時，被散射的光線的強度會隨著異物尺寸上的變大而成正比例地增強的關係就不再保有。在此同時，當該檢測在Φ=-30°及α=+60°所界定的第二狀態(如圖8所示)中被實施時，被散射的光線的強度會隨著異物尺寸上的變大而成正比例地增強的關係即使是在異物尺寸超過A微米時仍然存在。應注意的是，此關係在異物尺寸小於A微米時是不存在的。藉由將這些因素考量進來，被投射的光線的偏光狀態可根據待區分之異物尺寸加以適當地改變。詳言之，當一個光接受單元被使用時，該待檢測的物件的整個表面可藉由在改變被投射的光線的偏光軸的方位角同時保持一光投射單元4及一光接受單元8之間的位置關係之下沿著該待檢測物件的表面相對地掃描該光投射單元4與該光接受單元8多次來加以檢測。在連續的掃描作業之間的空檔期間，該被投射的光線的偏光軸的方位角被改變於當待區別的異物尺寸等於或小於A微米時的α=0°與一個當該異物尺寸等於或大於A微米時該偏光軸垂直於該光接受單元8的光軸的狀態之間。
當在圖7及8所示的第一及第二狀態中的角度Φ具有相同的數值-30°，而方位角α在這兩個狀態中則具有不同的數值0°及+60°。亦即，介於第一與第二角度之間的差異(Φ-α)在第一與第二狀態中是不相同的。
當多個光接受單元被提供時，該待檢測物件的整個表面係藉由保持一光投射單元4及多個光接受單元8及9之間的位置關係之下沿著該待檢測物件的表面相對地掃描該光投射單元4與多個光接受單元8及9一次來加以檢測。在此例子中，例如，Φ1=-60°，α=+30°及Φ2=+40°。這可滿足在無需偵測在光接受單元8及9中的任何被圖案繞射的光線之下，被散射的光線的強度的輸出隨著待區分之異物尺寸的增加而成正比地增強的條件，並快速地實施檢測。
圖11A為一流程圖其顯示使用光接受單元8藉由往復運動來檢查一整個光學系統10的程序。首先，檢測係在該方位角α處於第一狀態(參考點A的位置)中時藉由將該光接受單元8掃描於+X方向上來實施。如果沒有異物被偵測到的話，則檢測即結束。如果偵測到一個異物的話，檢測即藉由將該方位角α設定至第二階段(參考點B的位置)並將該光接受單元8掃描於-X方向上來再次實施。因此，在此流程圖中如果偵測到一個異物的話，整個光學系統被掃描多次。為了要改變整個光學系統的掃描方向，必需轉動一λ/2板43。在掃描於+X方向及-X方向時，來自該光接受單元8的輸出被事先儲存在該檢測設備中成為在各座標處被偵測到的異物尺寸，例如，平方公釐。該光接受單元8在每一個座標處的兩次檢測結果中所得到之較小的異物尺寸被定為最終的檢測結果。這可精確地偵測異物，因為當一異物被偵測到時，來自該光接受單元8的兩個輸出帶有同一個被偵測到的異物尺寸的資訊。
圖11B為一流程圖其顯示使用兩個光接受單元8及9的檢測程序。該λ/2板43將該偏光軸的方位角α設定在-40°(包含)至+40°(包含)的範圍內。光接受單元8及9的光軸都相對於一包括該光線投射單元的光軸與該待檢測物件的該表面的法線軸的平面被傾斜一從25°(包含)至90°(不包含)的角度，且相對於被直線地偏光的光線的偏光軸被傾斜一在±60°內的角度。在此狀態中，同步檢測係藉由掃描光接受單元8及9於+X方向上來實施。此檢測方法不會因為該光接受單元8及9上的圖案繞射光線而產生錯誤偵測。再者，調整光接受單元8及9兩者來滿足上述的檢測條件可消除藉由轉動該λ/2板43往復地掃描整個光學系統10的需求。這可快速且精確地偵測異物。
圖11C為顯示使用兩個光接受單元8及9的檢測程序的另一流程圖。在圖11C所示的流程圖中，檢測係藉由掃描光接受單元8及9於+X方向上來實施。如果沒有異物被偵測到的話，則檢測即結束。如果偵測到一個異物的話，檢測即再次藉由將該光接受單元8及9掃描於-X方向上來實施。該λ/2板43被轉動用以改變該掃描方向。最終的結果為，該異物的尺寸，被該異物散射的光線的光線，及被圖案繞射的光線皆根據在每一掃描方向上來自每一光接受單元8及9之輸出的改變(輸出與輸出之間的差異，輸出與輸出之間的比率，及該等輸出在比率上的改變與一參考異物的輸出在比率上的改變)來決定。
假設一個光接受單元8被使用。當整個光學系統10被掃描於+X方向且檢測被實施時，該λ/2板被轉動用來將該被投射的光線的偏光軸設定在垂直於該光接受單元的光軸的方向上(用來檢測一大尺寸的異物)。當整個光學系統10被掃描於-X方向時，該λ/2板被轉動用來將該被投射的光線的偏光軸設定在一方位角，在該方位角時該被投射的光線的偏光軸的角度α落在±40°的範圍內，且其落在相對於該光接受單元的光軸±60°的範圍內(用來檢測小尺寸的異物)。亦即，該λ/2板的轉動位置係根據每次掃描中待區別的異物尺寸來加以設定的。
假設兩個光接受單元被使用。當整個光學系統10被掃描於+X方向且檢測被實施時，該λ/2板被轉動。該偏光軸被設定在一方位角，其落在相對於一平面±40°的範圍內，該平面垂直於至少一光接受單元的光軸且包括該光線投射單元的光軸及該待檢測物件的表面的法線軸，且其落在相對於該光接受單元的光軸±60°的範圍內。亦即該λ/2板的轉動位置是固定的，使得兩個光接收單元可對待區分之不同異物尺寸同時實施檢測。
本發明不只適用於一使用在製造一半導體元件及一液晶顯示裝置上的半導體曝光設備中，還可適用於各種高精密度處理設備及各種高精度測量設備中，且在偵測一待處理或測量物件的待檢測表面上的異物方面非常有效。
<曝光設備的曝光>
一種用來將一標線板的圖案轉移至一基材上用以曝照該基材且應用了本發明的曝光設備將於下文中被描述。該曝光設備如圖14所示包括一照明設備501，一標線板台502用來安置一標線板，一投影光學系統503，及一基材台504用來固持一基材。如上文中提到的，一驅動機構(未示出)在Y方向上掃描該基材台504，並一步一步地將它移動於X方向上。該曝光設備藉由將一形成在一標線板上的電路圖案投影至一基材上來實施掃描曝光。
該照明設備501照射一上面形成有一電路圖案的標線板，且包括一光源單元及照明光學系統。該光源單元使用一雷射作為光源。該雷射可以是一波長約為193奈米之ArF準分子雷射，一波長約為248奈米的KrF準分子雷射，或波長約為153奈米的F2 準分子雷射。然而，雷射的種類並沒有特別侷限於準分子雷射且可以是一YAG雷射，且雷射的數量並沒有特別的限制。當一雷射被用作為該光源時，一用來將來自該雷射束源之經過準直的光線塑形成一所想要的光束形狀之光學系統，及一用來將一相干的(coherent)雷射束轉變成非相干的雷射束的光學系統較佳地被使用。該照明光學系統照射一遮罩並包括一透鏡，鏡子，光線積分器，及光欄。
該投影光學系統503可以是一只包括多個透鏡元件的光學系統，一包括多個透鏡元件及至少一凹面鏡的光學系統，一包括多個透鏡元件及至少一繞射光學元件(例如，一kinoform)的光學系統，或一只包括鏡子的光學系統。
該標線板台502及晶圓台504可藉由一線性馬達來移動。這些桌台502及504同步移動。致動器(驅動機構，未示出)被設置在該晶圓台504與該標線板台502上用來將該標線板與該晶圓對準。
一種使用上述曝光設備來製造一半導體元件的方法的一個實施例將於下文中說明。
元件(如，半導體積體電路元件及液晶線示元件)係藉由使用依據上述實施例的曝光設備將一基材曝露在一輻射能源下的步驟，將在曝光步驟中被曝光的基材顯影的步驟，及處理在該顯影步驟中經過顯影的基材之其它已知的步驟(如，蝕刻，去除光阻，分切，打線接合，及封裝步驟)來加以製造的。
雖然本發明已參考示範性實施例加以描述，但應被瞭解的是，本發明並不侷限於所揭露的示範性實施例。下面的申請專利範圍的範圍包含了本發明最廣的詮釋，用以涵蓋所有的變化及等效結構與功能。
2‧‧‧護膜架
41‧‧‧半導體雷射
42‧‧‧準直透鏡
43‧‧‧λ/2板
7‧‧‧光接受單元
5‧‧‧光線投射區
3‧‧‧異物
71‧‧‧成像透鏡
72‧‧‧直線感測器
1a‧‧‧空白表面
10‧‧‧光學系統
4‧‧‧光線投射單元
1c‧‧‧標線板側表面
102‧‧‧電路圖案
103L‧‧‧被圖案繞射的光線
103R‧‧‧被圖案繞射的光線
104‧‧‧直線圖案
105‧‧‧被繞射的光線
101‧‧‧電路圖案區
1‧‧‧標線板
8‧‧‧光接收單元
9‧‧‧光接受單元
81‧‧‧光接受成像透鏡
82‧‧‧光接受成像透鏡
91‧‧‧光接受成像透鏡
92‧‧‧光接受成像透鏡
502‧‧‧標線板台
501．．．照明設備
503．．．投影光學系統
504．．．基材台
圖1A及1B為顯示出依據第一實施例的異物檢測設備的示意圖；
圖2為顯示出依據第一實施例的異物檢測設備的剖面圖；
圖3顯示出一圖表及偏光軸的方位角與被異物散射的光線的輸出之間的關係圖；
圖4顯示出一圖表及偏光軸的方位角與被異物散射的光線的輸出之間的關係圖；
圖5A至5C為顯示出偏光軸的方位角與被異物散射的光線的輸出之間的關係的圖表及圖；圖6為顯示出偏光軸的方位角，被異物繞射的光線及被圖案繞射的光線的輸出之間的關係的圖；圖7顯示出異物尺寸與=-30°及α=0°之被散射的光線的輸出之間的關係的圖表及圖；圖8顯示出異物尺寸與=-30°及α=60°之被散射的光線的輸出之間的關係的圖表及圖；圖9為顯示出兩個光接受單元在1=-60°，1=+40°及α=+30°時該偏光軸的方位角和該光軸的方位角之間的關係的圖表；圖10A及10B為顯示傳統的異物檢測設備的示意圖；圖11A為一流程圖其顯示一檢測順序的例子；圖11B為一流程圖其顯示檢測順序的另一個例子；圖11C為一流程圖其顯示檢測順序的另一個例子；圖12為一示範性的圖式其顯示出將被圖案繞射的光線錯誤地偵測為被散射的光線的機制；圖13為一示範性的圖式其顯示出將被圖案繞射的光線錯誤地偵測為被散射的光線的機制；圖14為顯示出一曝光設備的例子的圖式。

Claims (11)

  1. 一種異物檢測設備，其包括一光線投射單元其將光線投射至一待檢測物件的一表面上，一光接受單元其接受被該光線投射單元投射至該待檢測物件的該表面上且被該表面散射的光線，及一控制器其根據來自該光接受單元的輸出來決定一異物的尺寸，其中該光線投射單元被設置成可讓該光線投射單元的光軸相對於該表面被傾斜，該光接受單元被設置成可讓該光接受單元的光軸相對於一包括該光線投射單元的光軸與該表面的一法線軸之平面傾斜一第一角度，及當該光線投射單元的一偏光軸相對於該平面的角度被界定為一第二角度時，該控制器控制該被投射的光線的偏光軸及該光接受單元的配置兩者中的至少一者，使得介於該第一角度與該第二角度之間的差異變成彼此不同的一第一狀態與一第二狀態，及其中該控制器根據來自該光接受單元在該第一狀態的輸出及來自該光接受單元在該第一狀態的輸出使用一代表一異物顆粒的尺寸和該光接受單元在接受來自該異物顆粒的光線時來自該光接受單元的輸出之間的關係的資料來決定該異物的尺寸，及其中代表一異物顆粒的尺寸和該光接受單元在接受來自該異物顆粒的光線時來自該光接受單元的輸出之間的關係的該資料包括一資料，此資料在該第一角度和該第二角 度間的差異是在該異物顆粒尺寸的一個範圍內的第二狀態下時，該異物顆粒的該尺寸和該光接受單元在接受來自該異物顆粒的光線時來自該光接受單元的輸出之間的關係是線性關係，而當該第一角度和該第二角度間的差異是在該第一狀態時，該異物顆粒的該尺寸和該光接受單元在接受來自該異物顆粒的光線時來自該光接受單元的輸出之間的關係是非線性關係。
  2. 如申請專利範圍第1項之異物檢測設備，其中在該第一狀態及第二狀態兩者中的第一角度與第二角度之間的差異落在-60°(包含)至+60°(包含)的範圍內。
  3. 如申請專利範圍第1項之異物檢測設備，其中在該第一狀態及第二狀態之一中的第一角度與第二角度之間的差異為90°。
  4. 如申請專利範圍第1項之異物檢測設備，其中該第二角度落在-40°(包含)至+40°(包含)的範圍內。
  5. 如申請專利範圍第1項之異物檢測設備，其中該控制器沿著該待檢測物件的該表面移動該光線投射單元與該光接受單元多次，同時保持介於該光線投射單元與該光接受單元之間的位置關係，並控制該光線投射單元的偏光軸使得該等多次移動作業中的每一者的第二角度都改變，藉以設定該第一狀態與該第二狀態。
  6. 如申請專利範圍第1項之異物檢測設備，其中該光接受單元包括多個光接受單元，及該控制器沿著該待檢測物件的該表面相對地移動該光 線投射單元及該等多個光接受單元同時保持介於該光線投射單元與該等多個光接受單元之間的位置關係，藉以獲得多個來自該等多個光接受單元的輸出。
  7. 如申請專利範圍第6項之異物檢測設備，其中該控制器根據該等多個輸出來決定該等多個輸出是帶有異物出現在該待檢測物件的該表面上的訊息或是一除了該異物之外的因素。
  8. 如申請專利範圍第7項之異物檢測設備，其中該控制器根據介於該等多個輸出之間的差異，介於該等多個輸出之間的比率，及該等多個輸出之一與該輸出的一參考值之間的差異中的一者來決定該等多個輸出是帶有異物出現在該待檢測物件的該表面上的訊息或是該除了該異物之外的因素。
  9. 如申請專利範圍第1項之異物檢測設備，其中一待檢測的異物顆粒的尺寸在該第一角度和該第二角度間的差異是在該第一狀態時係小於當該第一角度和該第二角度間的差異是在該第二狀態時該待檢測的異物顆粒的尺寸。
  10. 一種曝光設備，其將一標線板上的圖案展移至一基材上用以將該基材曝光，該設備包含：一如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之異物檢測設備，其檢測該標線板的一表面的異物。
  11. 一種半導體元件製造方法，該方法包含：用申請專利範圍第10項之曝光設備來將一基材曝露在輻射能量下； 將該經過曝光的基材顯影；及處理該經過顯影的基材以製造該元件。
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