(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦な板状部材の上方に平坦な膜状部材が配置された該膜状部材の上方に検査基準部材を配置する工程と、該膜状部材の表面で反射した該検査基準部材の第１の反射像と該膜状部材を透過して該板状部材の表面で反射した該検査基準部材の第２の反射像とを比較する工程を含むことを特徴とする表面検査方法。
【請求項２】
該検査基準部材がまっすぐな棒状部材であることを特徴とする請求項１に記載の表面検査方法。
【請求項３】
該第１の反射像と該第２の反射像は共通の検査平面において比較されることを特徴とする請求項２に記載の表面検査方法。
【請求項４】
該第１の反射像と該第２の反射像は互いに平行であるかどうかを比較することを特徴とする請求項３に記載の表面検査方法。
【請求項５】
該第１の反射像の形状を該第２の反射像を基準にして判定することを特徴とする請求項４に記載の表面検査法。
【請求項６】
該第１の反射像と該第２の反射像間の距離を複数の位置において計測することを特徴とする請求項４に記載の表面検査方法。
【請求項７】
該第１の反射像と該第２の反射像とを目視により比較することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の表面検査方法。
【請求項８】
該第１の反射像と該第２の反射像とを計測器具により比較することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の表面検査方法。
【請求項９】
該板状部材がレチクル及びマスクの一つであり、該膜状部材がペリクルの膜であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の表面検査方法。
【請求項１０】
該板状部材が反射表面を有する平坦な支持部材であり、該膜状部材が表示装置の基板であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の表面検査方法。
【請求項１１】
平坦な板状部材の上方に配置された平坦な膜状部材の表面を検査するための検査装置であって、該膜状部材の上方に配置されることのできる検査基準部材と、該膜状部材の表面で反射した該検査基準部材の第１の反射像と該膜状部材を透過して該板状部材の表面で反射した該検査基準部材の第２の反射像とを計測することのできる計測手段とを含み、該第１の反射像と該第２の反射像とを比較することにより該膜状部材の表面の検査を行うようにしたことを特徴とする表面検査装置。
【請求項１２】
該検査基準部材がまっすぐな棒状部材であることを特徴とする請求項１１に記載の表面検査装置。
【請求項１３】
該計測手段がＣＣＤ計測装置からなることを特徴とする請求項１１に記載の表面検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は平坦な膜状部材、例えばレチクルやマスクに取りつけたペリクルの膜の変形について検査する検査方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の半導体デバイスの微細化に伴い、レチクルやマスクにペリクルが貼付けられてレチクルやマスクにゴミが付着するのを防止するようになっている。貼付け後のペリクルの膜がふくらんだり、湾曲したり、歪んだりして平面状態が悪いと、保管時や取り扱い時にペリクルの膜がウェーハ露光装置やケース等に接触し、ペリクルの膜にキズが発生することがある。ペリクルの膜にキズが発生すると、ウェーハハ露光時にこのキズがウェーハに転写され、ウェーハ上にパターン異常を発生させることがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このため、ペリクル貼付け後の検査やレチクル等の使用後の定期検査において、ペリクルの膜の変形を検査することが必要になっている。
従来のペリクルの膜の変形状態検査は、高輝度光源を使用し、人が目視検査によって垂直方向や水平方向からペリクルの膜の膨らみ状態やしわの状態を観察する程度の確認だけであった。この方法では、ペリクルの膜の異常な膨らみ等は十分に確認することができなかった。
【０００４】
また、検査においては、個人差によるバラツキがあり、ペリクルの膜の微妙な膨らみやシワの状態を確実に検知することができなかった。ペリクルの膜に膨らみやシワがあると、保管時や取り扱い時に、ペリクルの膜がケースや装置に接触し、キズが付くことがあった。このため、ウェーハ露光時に、キズやシワがウェーハに転写され、パターン変形等の不良が発生する問題が生じていた。
【０００５】
本発明の目的は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、ペリクルの膜の膨らみやシワ等の表面状態の異常を検査できるようにし、ペリクルの膜の異常変形によるウェーハへのパターンの異常転写を防止できるようにする表面検査方法及び装置を提供することである。
また、本発明の目的は、ペリクルの膜に限らず、膜状部材の表面状態の異常を検査することのできる表面検査方法及び装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による表面検査方法は、平坦な板状部材の上方に平坦な膜状部材が配置された該膜状部材の上方に検査基準部材を配置する工程と、該膜状部材の表面で反射した該検査基準部材の第１の反射像と該膜状部材を透過して該板状部材の表面で反射した該検査基準部材の第２の反射像とを比較する工程を含むことを特徴とするものである。
【０００７】
この表面検査方法においては、検査基準部材を使用すること、及び第１の反射像と第２の反射像とを比較するということにより、平坦な膜状部材の表面の異常な状態を確実に且つ簡単に検査することができる。例え目視検査を行ったとしても、個人差を減少させることができる。
好ましくは、以下の特徴を含むことができる。
【０００８】
該検査基準部材がまっすぐな棒状部材である。
該第１の反射像と該第２の反射像は共通の平面において比較される。
該第１の反射像と該第２の反射像は互いに平行であるかどうかを比較する。
該第１の反射像の形状を該第２の反射像を基準にして判定する。
該第１の反射像と該第２の反射像間の距離を複数の位置において計測する。
【０００９】
該第１の反射像と該第２の反射像とを目視により比較する。
該第１の反射像と該第２の反射像とを計測器具により比較する。
該板状部材がレチクル及びマスクの一つであり、該膜状部材がペリクルの膜である。
あるいは、該板状部材が反射表面を有する平坦な支持部材であり、該膜状部材が表示装置の基板である。
【００１０】
さらに、本発面は、平坦な板状部材の上方に配置された平坦な膜状部材の表面を検査するための検査装置であって、該膜状部材の上方に配置されることのできる検査基準部材と、該膜状部材の表面で反射した該検査基準部材の第１の反射像と該膜状部材を透過して該板状部材の表面で反射した該検査基準部材の第２の反射像とを計測することのできる計測手段とを含み、該第１の反射像と該第２の反射像とを比較することにより該膜状部材の表面の検査を行うようにしたことを特徴とする表面検査装置を提供する。
【００１１】
この表面検査装置は上記検査方法を実施するのに適したものである。
好ましくは、該検査基準部材がまっすぐな棒状部材である。
また、好ましくは、該計測手段がＣＣＤ計測装置からなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の原理説明図である。図１においては、レチクル１が示される。レチクル１は半導体のウェーハに露光を行うために使用されるマスクの原型となるものである。なお、本発明はレチクル１だけでなく、マスクにも適用可能である。ペリクル２がレチクル１（又はマスク）に貼り付けられている。
【００１３】
図３は図１のレチクル１及びペリクル２を通る断面図である。図１及び図３において、レチクル１の表面３にはクロム等によってマスクパターンが形成されている。ペリクル２は、矩形状のフレーム４とこのフレーム４に支持された膜５とからなり、膜５とレチクル１の表面３との間に隙間を形成するようにフレーム４の底部がレチクル１の表面３に接着されている。膜５はレチクル１の表面３のマスクパターンを保護し、レチクル１のマスクパターンに異物が付着することを防止するものである。膜５は、ウェーハ露光で使用される光の波長帯域では高透過率（９９％以上）を有しているが、可視光では数１０％の反射率を有している。つまり、可視光はペリクル２の膜５の表面６で反射する。
【００１４】
本発明では、ペリクル２の膜５の平面性を検査するために、検査基準部材７が使用される。この検査基準部材７は好ましくは直線性の高いまっすぐな棒状部材である。検査基準部材７は好ましくはペリクル２の上方でレチクル１の表面３と平行な平面内に配置され、支持部材（図示せず）により支持される。ここで、上方とは、レチクル１とペリクル２の関係において、レチクル１からペリクル２を見た方向を言うものとする。
【００１５】
レチクル１の表面３及びペリクル２の膜５の表面６はそれぞれ鏡面として作用し、検査平面８において、ペリクル２の膜５の表面６で反射した検査基準部材７の第１の反射像９と、ペリクル２の膜５を透過してレチクル１の表面３で反射した検査基準部材７の第２の反射像１０とが、形成される。従って、本発明においては、検査平面８において、第１の反射像９と、第２の反射像１０とを比較し、ペリクル２の膜５の平面性を検査する。
【００１６】
一つの態様においては、第１の反射像９と、第２の反射像１０とを目視により比較する。この場合、検査者の目が検査平面８に位置することになる。他の態様においては、第１の反射像９と、第２の反射像１０とを計測器具により第１の反射像９と第２の反射像１０との間隔を計測して比較する。比較は、第１の反射像９と、第２の反射像１０とが、互いに平行であるかどうかを比較する。
【００１７】
図２は第１の反射像９と第２の反射像１０とを比較することを示す図である。レチクル１とペリクル２の膜５とは平行であり、もしペリクル２の膜５が膨らんだり、歪んだりしていなければ、第１の反射像９と第２の反射像１０とはともに直線的になり且つ互いに平行になる。もし、ペリクル２の膜５が膨らんだり、湾曲したり、歪んだりしていれば、第１の反射像９は破線９ａで示されるように直線とならず、曲線となって、これを検査平面８において第２の反射像１０を基準として検査者の目が検査することにより、異常を検出することができる。
【００１８】
従来の目視による検査では、ペリクル２の膜５の表面６を同膜５の真上から見たり、同膜５に対して平行に近い角度から見たりして、ペリクル２の膜５が膨らんだり、歪んだりしていないかを検査していたが、検査結果には個人差がかなりあった。本発明によれば、２つの近接した第１及び第２の反射像９、１０を比較しながら検査を行うので、確実な検査を行うことができるとともに、検査結果の個人差がなくなる。
【００１９】
第１の反射像９と、第２の反射像１０とを計測器具によりこれらの像９、１０の間隔を計測して比較する場合には、計測器具により、第１の反射像９と第２の反射像１０との間隔を複数点において計測する（例えば計測値Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 ）。第１の反射像９及び第２の反射像１０とが互いに平行であれば、計測値Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 のバラツキは小さい。もし、もしペリクル２の膜５が膨らんだり、湾曲したり、歪んだりしていれば、大きな（あるいは小さな）計測値Ｌ4 が計測され、計測値Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ4 のバラツキが大きくなる。これによって、ペリクル２の膜５が正常でないことを検出できる。
【００２０】
図４は本発明による表面検査装置の一実施例を示す図である。この表面検査装置は上記の検査原理に則って構成されたものである。この表面検査装置は、検査基準部材７と、ペリクル２の膜５の表面６で反射した検査基準部材７の第１の反射像９と、ペリクル２の膜５を透過してレチクル１の表面３で反射した検査基準部材７の第２の反射像１０とを計測することのできる計測手段１１とを含む。
【００２１】
第１の反射像９と第２の反射像１０とを比較することは上記説明したようにして実施される。ペリクル２が取りつけられたレチクル１は、水平に対して傾斜した支持面をもつホルダー１２に支持される。また、照明装置１２を含み、周囲を比較的に暗くした状態で照明装置１２を点灯し、第１の反射像９及び第２の反射像１０が明瞭に投影されるようにする。これは目視の場合にも同様である。なお、照明装置１２の位置は検査を阻害しない位置であれば、どこに設置しても構わない。
【００２２】
好ましくは、ペリクル２の膜５の全面について上記のような検査を行う。そのため、検査基準部材７の長さはペリクル２の膜５よりも長い方がよい。そして、検査平面８（計測手段１１）及びホルダー１２の一方を矢印Ａの方向に相対的に動かしながら、第１の反射像９と第２の反射像１０との間の間隔を続けて測定する。検査基準部材７の長さがペリクル２の膜５よりも短いならば、検査平面８（計測手段１１）及びホルダー１２の一方を矢印Ａの方向及びそれと垂直な方向に動かしながら、第１の反射像９と第２の反射像１０との間の間隔を測定する。
【００２３】
計測手段１１がラインスキャンやポイントスキャンのＣＣＤ計測装置からなることが好ましい。ラインスキャンであれば、ペリクル２の膜５の表面６のキズによる像の歪みも検出することができる。しかし、計測手段１１はＣＣＤ計測装置に限定されず、反射像９、１０間の間隔を測定することができるものであれば、特にどのようなものでも構わない。例えばレーザー計測装置等のその他の計測装置を使用することもできる。
【００２４】
図５は図４の変形例を示す図である。この例では、ＣＣＤ計測装置からなる計測手段１１が直接に反射平面８の位置に配置され、第１及び第２の反射像９，１０を直接に計測手段１１で受けるようになっている。その他の特徴は前の実施例と同様である。
図６は他の実施例を示す図である。上記の例では、レチクル１に取りつけられたペリクル２の膜５の変形を検査する例について説明した。しかし、本発明は、そのような例に限定されず、レチクル１をその他の板状部材２１とし、ペリクル２の膜５をその他の膜状部材２２とする、その他の応用に使用可能である。例えば、膜状部材２２は液晶表示装置やプラズマ表示装置のガラス基板であり、板状部材２１は膜状部材２２と平行に配置される反射表面をもった反射板とすることができる。膜状部材２２は板状部材２１の上方に配置され、検査基準部材７は板状部材２１の上方に配置される。
【００２５】
この場合にも、膜状部材２２の表面で反射した検査基準部材７の第１の反射像９と膜状部材２２を透過して板状部材２１の表面で反射した検査基準部材７の第２の反射像１０とを比較するようにしている。第１の反射像９と第２の反射像１０との比較は、上記した目視方法及び計測手段１１を使用した方法のいずれも採用できる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、出荷時や定期検査時のペリクルの膜の状態を確実に検査することができる効果を奏する。それによって、安定した状態でペリクル付きレチクルを保管することができるようになり、ペリクルの膜に対するキズ等を付けることがなくなり、半導体チップ不良の低減、ウェーハプロセスの進捗を早めることができ、高歩留り、短手番に寄与するところが大きい。さらに、本発明によれば、液晶表示装置やプラズマ表示装置のガラス基板等のその他の膜状部材の表面の検査を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】ペリクルでの反射像とレチクルの膜での反射像との関係を示す図である。
【図３】図１のレチクルとペリクルを通る断面図である。
【図４】本発明の一実施例を示す図である。
【図５】図４の装置の変形例を示す図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１…レチクル
２…ペリクル
３…レチクルの表面
４…ペリクルのフレーム
５…ペリクルの膜
６…膜の表面
７…検査基準部材
８…検査平面
９…第１の反射像
１０…第２の反射像
１１…計測手段
１２…ホルダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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