(57)【要約】【課題】リソグラフィ工程で処理される被露光体の被露光面上における異物有無の検査を、当該被露光体の被露光面にダメージを与えることなく、正確でスループットよく行うことを可能にする。【解決手段】露光用マスクを用いてパターンが露光転写される被露光体７の被露光面７ａ上における異物有無を検査するための異物検査装置を、前記被露光面７ａと平行にビーム１３の照射を行うビーム照射手段１１，１２と、前記ビーム１３の散乱光または遮光量を測定して前記被露光面７ａ上に存在する異物１６を検出する異物検出手段１４，１５とを備えて構成するとともに、前記ビーム１３の照射時における前記被露光面７ａからの距離を前記露光用マスクと前記被露光面７ａとのギャップ距離を基に設定する。【選択図】図２
2005175042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光用マスクを用いてパターンが露光転写される被露光体の被露光面上における異物有無を検査するための異物検査装置であって、
前記被露光面と平行にビームの照射を行うビーム照射手段と、
前記ビームの散乱光または遮光量を測定して前記被露光面上に存在する異物を検出する異物検出手段とを備えるとともに、
前記ビームの照射時における前記被露光面からの距離が前記露光用マスクと前記被露光面とのギャップ距離を基に設定されている
ことを特徴とする異物検査装置。
【請求項２】
前記ビームの照射時における前記被露光面からの距離を可変させる高さ可変手段と、
前記ビームの照射時における前記被露光面からの距離をモニタリング測定する高さ測定手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載の異物検査装置。
【請求項３】
前記高さ可変手段は、前記ビームが前記被露光面に近づくように距離可変を行うものであり、
前記高さ測定手段は、前記被露光面から前記ギャップ距離を基にした設定距離だけ突出する遮蔽体と、当該遮蔽体による前記ビームの散乱光を測定するモニタとを有したものである
ことを特徴とする請求項２記載の異物検査装置。
【請求項４】
前記遮蔽体と前記モニタとを有してなる前記高さ測定手段は、前記ビームの照射方向に沿って複数箇所に配設されている
ことを特徴とする請求項３記載の異物検査装置。
【請求項５】
前記遮蔽体は、前記被露光面から突出する端縁側に、前記ビームの照射源方向に向いた傾斜部を有している
ことを特徴とする請求項４記載の異物検査装置。
【請求項６】
前記被露光面上における異物有無の検査を、真空中の前記被露光体に対して行うための真空チャンバ室を備えることを特徴とする請求項１記載の異物検査装置。
【請求項７】
前記真空チャンバ室は、当該真空チャンバ室の外側から照射されるビームを当該真空チャンバ室内に取り込むためのビューポートを有しており、
前記ビューポートは、その一部または全部が、特定波長のビームのみを透過させるものである
ことを特徴とする請求項６記載の異物検査装置。
【請求項８】
前記ビームについての設定距離に当該ビームの波動形状が反映されていることを特徴とする請求項１記載の異物検査装置。
【請求項９】
露光用マスクを用いてパターンが露光転写される被露光体の被露光面上における異物有無を検査するための異物検査方法であって、
前記被露光面と平行にビームの照射を行い、
前記ビームの散乱光または遮光量を測定して前記被露光面上に存在する異物を検出するとともに、
前記ビームの照射時における前記被露光面からの距離を前記露光用マスクと前記被露光面とのギャップ距離を基に設定する
ことを特徴とする異物検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光用マスクを用いてパターンが露光転写される被露光体の被露光面上における異物有無を検査するための異物検査装置および異物検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置製造工程の一つに、半導体基板上に微細な回路パターンを形成するリソグラフィ工程がある。リソグラフィ工程では、近年における半導体装置の微細化や高集積化等の進展に伴って、電子線等を用いたより高解像なリソグラフィ技術の適用が検討されている。例えば、荷電粒子ビームを用いた露光技術では、ビーム径をｎｍオーダにまで絞ることができるため、１００ｎｍ以下の微細パターンを容易に形成できる点に大きな特徴がある。ただし、極めて細く絞ったビームを走査しながら描画する、いわゆる直接描画法では、大面積あるいは大きなパターンを形成するのに膨大な時間を必要とし、単位時間当たりの処理量（スループット）が低くなってしまう。そのため、電子線等を用いる場合には、可変成形した電子ビームを用いて所定パターンを電子光学系を介して直接描画したり、いわゆるブロック露光やセルプロジェクション方式と呼ばれる方法による部分一括パターンを縮小して半導体基板上に描画したり、あるいはＰＲＥＶＡＩＬ（Projection Exposure with Variable Axis Immersion Lenses）等の電子線縮小描画（電子線リソグラフィ）を行うことが一般的である。
【０００３】
ところが、これらの電子線等によるパターン描画のためには、ビームが収束してシャープな像を作り出すように、電子線等のエネルギを高くする必要がある。このことは、電子線光学系の制御の仕組みが大掛かりなものになり、露光装置の高コスト化を招いてしまうことになる。しかも、電子線等のエネルギが高いほど、同じ感度のレジストを用いる場合に必要なビーム電流量が大きくなり、ビーム内の電子密度がより高くなってしまう。そのため、ビーム内の電子密度が高くなることによりビームの焦点がぼけてパターン解像度が劣化したり、ビーム電流量が大きくなるのに伴って近接効果（半導体基板からレジストへの後方散乱の結果、形成されるパターンに歪みをもたらす）の影響も大きくなったり、さらには大きなビーム電流量により半導体基板が加熱されてパターン歪みが大きくなってしまうことが考えられる。
【０００４】
このことから、最近では、高スループットを確保しつつ、半導体基板上へのパターン形成精度の向上を図るために、ＬＥＥＰＬ（Low Energy E-beam Proximity Projection Lithography）と呼ばれる低エネルギの電子ビームによる露光技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ＬＥＥＰＬ技術では、電子ビームのエネルギが約１〜４keV、特徴的には約２keVである。また、露光用マスクがレジストで被覆された半導体基板の極近傍、具体的には半導体基板の被露光面から３００μｍ以下の距離、より好適には１００μｍ以下の距離に配置される。このときの露光用マスクと半導体基板の被露光面との間の距離を「ギャップ距離」という。
【０００５】
【特許文献１】特許第２９５１９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、半導体基板上に形成する回路パターンの微細化が進むに連れ、描画するレジストパターンも高解像化が要求されるようになる。レジストパターンの高解像化には、電子ビームの斜め成分を小さくして理想的な平行ビームに近づけることの他に、電子ビームの斜め成分の影響を小さくすることが有効である。電子ビームの斜め成分の影響を小さくするためには、ギャップ距離を小さくすればよい。したがって、ＬＥＥＰＬ技術においては、今後、露光用マスクが半導体基板の被露光面に益々近づき、ギャップ距離がさらに小さくなる可能性がある。
【０００７】
しかしながら、ギャップ距離が小さくなると、半導体基板の被露光面上における異物（微小な凸型の変形を含む）の有無、さらに詳しくは被露光面上の異物が露光用マスクに与える影響が問題になる。例えば、ギャップ距離が５０μｍである場合に、半導体基板の被露光面上に高さ１００μｍの異物が存在していると、パターン露光転写時に当該異物が露光用マスクと干渉してしまい、最悪の場合に露光用マスクが破損することも考えられる。したがって、露光用マスクを用いたパターンの露光転写にあたっては、それに先立って、処理対象となる全ての半導体基板の被露光面上に露光用マスクと干渉し得る異物が存在していないことを確認する必要がある。しかも、このような被露光面上における異物有無の検査は、当該被露光面上のレジストを感光させることなく行う必要がある。さらには、異物検査のために多くの時間を要してしまうと、結果として高スループットの確保が困難になることから、当該異物検査は迅速に行う必要がある。
【０００８】
本発明は、上記課題を鑑みて案出されたものであり、リソグラフィ工程で処理される半導体基板等の被露光体について、その被露光面上における異物有無の検査を、当該被露光体の被露光面にダメージを与えることなく、正確でスループットよく行うことを可能にする異物検査装置および異物検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために案出された異物検査装置である。すなわち、露光用マスクを用いてパターンが露光転写される被露光体の被露光面上における異物有無を検査するための異物検査装置であって、前記被露光面と平行にビームの照射を行うビーム照射手段と、前記ビームの散乱光または遮光量を測定して前記被露光面上に存在する異物を検出する異物検出手段とを備えるとともに、前記ビームの照射時における前記被露光面からの距離が前記露光用マスクと前記被露光面とのギャップ距離を基に設定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された異物検査方法である。すなわち、露光用マスクを用いてパターンが露光転写される被露光体の被露光面上における異物有無を検査するための異物検査方法であって、前記被露光面と平行にビームの照射を行い、前記ビームの散乱光または遮光量を測定して前記被露光面上に存在する異物を検出するとともに、前記ビームの照射時における前記被露光面からの距離を前記露光用マスクと前記被露光面とのギャップ距離を基に設定することを特徴とする。
【００１１】
上記構成の異物検査装置および上記手順の異物検査方法によれば、被露光体の被露光面と平行にビームの照射を行い、そのビームの散乱光または遮光量を測定して、被露光面上に存在する異物を検出する。したがって、被露光面に直接ビームを照射する必要がないので、被露光面上にレジストが成膜されている場合であっても、そのレジストを感光させてしまうことがない。さらには、被露光面と平行にビームを照射することから、被露光面とビームとの相対位置を一方向に移動させるだけで、その被露光面の全面について異物有無を検査することができ、当該検査のために多くの時間を費やしてしまうこともない。また、ビームの照射時における被露光面からの距離がギャップ距離を基に設定されている。ここで、「ギャップ距離を基に」とは、ギャップ距離を設定距離とする場合の他に、ギャップ距離に所定マージンを加味した距離を設定距離とする場合も含む。したがって、ギャップ距離が小さくなる傾向にあっても、そのギャップ距離に対応した大きさの異物を検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、被露光体の被露光面上における異物有無の検査にあたり、その被露光面と平行にビームの照射を行うので、レジストが成膜された被露光体であっても感光等のダメージを与えることなく、当該異物有無の検査を行うことができる。しかも、当該検査のために多くの時間を費やしてしまうこともないため、高スループット化によるＴＡＴ（ターン・アラウンド・タイム）の短縮が実現可能となる。また、ビームの照射時における被露光面からの距離をギャップ距離に基づいて設定することで、そのギャップ距離に対応した大きさの異物を検出することが可能となるため、ギャップ距離が小さくなる傾向にあっても、露光用マスクに悪影響を与え得る大きさの異物を確実に検出することができる。したがって、マスク破損の懸念を解消でき、例えばＬＥＥＰＬ技術のような次世代のリソグラフィ技術の実用化（例えば９０ｎｍルール以降の半導体装置形成の量産化）をさらに促進するのに好適となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づき本発明に係る異物検査装置および異物検査方法について説明する。ここでは、ＬＥＥＰＬ技術に対応した異物検査装置および方法を例に挙げて説明する。
【００１４】
先ず、本発明に係る異物検査装置および方法の説明の前に、ＬＥＥＰＬ技術で用いられる露光装置について簡単に説明する。図１は、露光装置の概略構成例を示す説明図である。図例のように、ＬＥＥＰＬ技術で用いられる露光装置は、電子ビームの発生源となる電子銃１と、電子ビームを平行なものにするコンデンサレンズ２と、電子ビームを制限するためのアパーチャ３と、電子ビームが平行な状態のままで偏向させるメインデフレクタ対４と、偏向の微調整を行う微調整用デフレクタ対５とを備えている。そして、偏向後の電子ビームがステンシルマスク６に垂直に入射するとともに、そのステンシルマスク６に形成されたマスクパターン形状に応じて選択的に透過し、被露光体であるウエハ基板（半導体基板）７の被露光面７ａまで到達するようになっている。このとき、ステンシルマスク６と被露光面７ａとの間のギャップ距離は、例えば５０μｍとなっている。なお、ステンシルマスク６のメンブレン部の厚さは、５００ｎｍ程度である。
【００１５】
続いて、以上のような露光装置でのステンシルマスク６を用いたパターンの露光転写に先立って行う、ウエハ基板７の被露光面７ａに対する異物検査、すなわち本発明に係る異物検査装置および方法について説明する。
【００１６】
異物検査は、ウエハ基板７を露光装置にセットする前の段階で行う。具体的には、例えば、露光装置の基板載置台にウエハ基板７を供給するための搬送ライン上にて行うことが考えられる。換言すると、ウエハ基板７の搬送ライン上に、以下に述べるような構成の異物検査装置を配設することによって、ウエハ基板７の被露光面７ａに対する異物検査を行うことが考えられる。
【００１７】
図２は、本発明に係る異物検査装置の要部構成例を示す説明図である。
図２（ａ）に示すように、ここで説明する異物検査装置は、レーザ光の発生源となるレーザ光源１１と、そのレーザ光源１１から出射されるレーザ光の光軸方向を変換するミラー１２とを有しており、これらによって異物検査の対象であるウエハ基板７の被露光面７ａと平行に、かつ、当該ウエハ基板７の搬送ラインによる搬送方向と直交する方向に、レーザビーム１３の照射を行うようになっている。すなわち、これらレーザ光源１１およびミラー１２は、本発明におけるビーム照射手段として機能するものである。なお、ミラー１２は、レーザ光源１１の配設状態（レーザ光の出射方向）に応じて設ければよく、必ずしも必須ではない。さらには、これらレーザ光源１１およびミラー１２の他に、レーザビームを平行ビームにするためのレンズ等の光学系や、レーザビーム断面の強度分布を揃えるためのアパーチャ等を設けることも考えられる。また、レーザ光源１１から出射されるレーザ光としては、例えばＴＥＭ00モードのレーザビーム（＝ガウシアンビーム）が挙げられるが、平行でコヒーレンスなビーム照射を行えるものであれば他のビーム（例えばＸ線）を用いるようにしても構わない。
【００１８】
また、図２（ｂ）に示すように、異物検査装置は、レーザビーム１３の散乱光を測定する散乱光モニタ１４と、当該レーザビーム１３の遮光量を測定するレーザビームモニタ１５とのいずれか一方または両方を有しており、これらによってウエハ基板７の被露光面７ａに存在する異物を検出するようになっている。具体的には、被露光面７ａ上にレーザビーム１３を遮る異物１６が存在すると、例えばリニアセンサのようにレーザビーム１３の経路上敷き詰められた散乱光モニタ１４が当該レーザビーム１３の散乱光を検出したり、あるいはレーザビームモニタ１５で測定されるレーザビーム強度が低下するので、当該異物１６の存在を検出することができる。すなわち、これら散乱光モニタ１４およびレーザビームモニタ１５は、本発明における異物検出手段として機能するものである。なお、散乱光モニタ１４およびレーザビームモニタ１５は、一般的なフォトダイオードヘッド等を用いて具現化すればよい。ただし、プローブとなるレーザビーム１３の強度が一般的なフォトダイオードヘッドの許容値に対して強くなってしまう場合には、例えばサーモパイル表面吸収型や積分球型を用いることが考えられる。
【００１９】
このようなビーム照射手段および異物検出手段を備えることにより、異物検査装置では、ウエハ基板７の被露光面７ａと平行にレーザビーム１３の照射を行い、そのレーザビーム１３の散乱光または遮光量を測定して、被露光面７ａ上に存在する異物１６を検出する。したがって、被露光面７ａに直接レーザビーム１３を照射する必要がないので、被露光面７ａ上にレジストが成膜されている場合であっても、そのレジストを感光させてしまうことがない。さらには、被露光面７ａと平行にレーザビーム１３を照射することから、被露光面７ａとレーザビーム１３との相対位置を一方向に移動させるだけで、すなわち搬送ラインによるウエハ基板７の搬送過程において、その被露光面７ａの全面について異物有無を検査することができ、当該検査のために多くの時間を費やしてしまうこともない。つまり、レジストが成膜されたウエハ基板７であっても、感光等のダメージを与えることなく異物有無の検査を行うことができ、しかも当該検査のために多くの時間を費やしてしまうこともないため高スループット化によるＴＡＴの短縮が実現可能となるのである。
【００２０】
ところで、ここで説明する異物検査装置では、ウエハ基板７の被露光面７ａと平行にレーザビーム１３の照射を行うことから、そのレーザビーム１３の照射最下位置Ａが、検出可能なウエハ基板７の被露光面７ａ上における異物（微小な凸型の変形を含む）１６の大きさ、すなわち許容異物サイズとなる。このことから、レーザビーム１３の照射最下位置Ａ、すなわちレーザビーム１３の照射時における被露光面７ａからの距離は、ステンシルマスク６と被露光面７ａとのギャップ距離を基に設定されている。
【００２１】
ここで、「ギャップ距離を基に」とは、ギャップ距離を設定距離とする場合の他に、ギャップ距離に所定マージンを加味した距離を設定距離とする場合も含む。ギャップ距離を設定距離とする場合には、例えばギャップ距離が５０μｍであれば、設定距離も５０μｍとする。また、所定マージンを加味する場合としては、例えば異物に生じるクーロン力によるステンシルマスク６のメンブレン部の変形量を考慮して、ギャップ距離が５０μｍであっても、２０μｍのマージンを差し引き、設定距離を３０μｍとするような場合が考えられる。
【００２２】
つまり、以上のような構成の異物検査装置を用いて異物検査を行う場合には、先ず、レーザビーム１３の照射最下位置Ａをギャップ距離を基に設定し、その設定距離でウエハ基板７の被露光面７ａと平行にレーザビーム１３の照射を行い、そのレーザビーム１３の散乱光または遮光量を測定して、被露光面７ａ上に存在する異物１６を検出する。このように、ギャップ距離を基にレーザビームの照射最下位置Ａを設定すれば、ギャップ距離が小さくなる傾向にあっても、そのギャップ距離に対応した大きさの異物１６を検出することが可能となる。したがって、ステンシルマスク６に悪影響を与え得る大きさの異物１６を確実に検出することができ、マスク破損の懸念を解消できるため、ＬＥＥＰＬ技術に対応した１００μｍ以下のサイズの異物検査を行うのに非常に好適なものとなる。つまり、ＬＥＥＰＬ技術のような次世代のリソグラフィ技術の実用化（例えば９０ｎｍルール以降の半導体装置形成の量産化）をさらに促進するのに好適となる。
【００２３】
ただし、レーザビーム１３の照射最下位置Ａの設定には、当該レーザビーム１３の性質、さらに詳しくは当該レーザビーム１３の波動形状を反映させることが望ましい。ここで、波動形状とは、波動光学の理論に基づいて記述される形状のことをいう。具体的には、例えば１００μｍまたはそれ以下のオーダでは、レーザビーム１３も厳密には平行ビームであるとみなすことができないため、波動光学からレーザビーム１３の形状を考えるようにする。
【００２４】
図３は、レーザビーム形状の一具体例を示す説明図である。例えば、ＴＥＭ00モードのレーザビーム（＝ガウシアンビーム）１３をプローブとして用いる場合、幾何光学的にはコヒーレンスの良いビームであれば平行ビームはミクロに見ても平行と考えられ、一般的な光学設計ではそれで事足りるが、本発明が目指す精度においては、波動光学的な光の物理的性質も考慮する。すなわち、図例のように、究極的に平行な光は存在せずビームが括れる（＝ビームウェストとなる）部分が発生することまで考慮する。この場合において、ガウシアンビームは、以下の（１）式で表すことができる。
【００２５】
【数１】
2005175042.tif 000003
【００２６】
したがって、例えば波長６３５ｎｍのレーザビーム１３をプローブに用いて３００ｍｍ径のウエハ基板７上の異物を検査する場合には、以下に示す表１のようなω0とωとの関係が得られ、それぞれΔω／２の分だけレーザビーム１３の最下端位置が異なる。このΔω／２がウエハ基板７の被露光面７ａの略中央部と端部でのモニタできる異物サイズの差になる。
【００２７】
【表１】
2005175042.tif 000004
【００２８】
このことから、レーザビーム１３の照射最下位置Ａの設定は、ビームウェスト部分をウエハ基板７の被露光面７ａの略中央に一致させた上で、ステンシルマスク６に悪影響を与え得る異物１６のサイズ（許容異物サイズ）、レーザ軌道Ｌおよびレーザビーム１３の波動形状を考慮して行えばよい。具体的には、ウエハ基板７の被露光面７ａの略中央部でのビームウェスト径ω0と、被露光面７ａの端部でのビーム径ωとの差が、許容異物サイズについての所望の測定誤差内に収まるように、レーザビーム１３の照射最下位置Ａの設定距離を調節する。
【００２９】
このように、レーザビーム１３の照射最下位置Ａの設定距離に当該レーザビーム１３の波動形状を反映させれば、特に１００μｍまたはそれ以下のオーダのサイズの異物検査を行う場合に、その異物検査の高精度化が期待できるようになる。
【００３０】
設定距離に合わせてレーザビーム１３を照射するためには、当該レーザビーム１３の照射時におけるウエハ基板７の被露光面７ａからの距離を可変させる高さ可変手段と、当該レーザビーム１３の照射時におけるウエハ基板７の被露光面７ａからの距離をモニタリング測定する高さ測定手段とを設けることが望ましい。レーザビーム１３の照射高さをモニタリングしつつ、その照射高さを可変し得るようになれば、その照射高さを設定距離に合わせることが非常に容易になるからであり、さらには様々な設定距離にも対応可能となり、異物検査装置としての汎用性を確保し得るからである。
【００３１】
ここで、先ず、高さ可変手段について説明する。図４は、高さ可変手段の具体例を示す説明図である。
高さ可変手段としては、例えば図４（ａ）に示すように、ピエゾ素子等の微調装置１７を用いてミラー１２の位置を移動させるように構成されたものが考えられる。このような高さ可変手段によれば、微調装置１７を制御することによって、レーザビーム１３の照射位置を上下に移動し得るようになる。すなわち、レーザビーム１３の照射高さの可変が可能となる。さらには、図例のように、少なくとも二つの微調装置１７をミラー１２に付設すれば、レーザビーム１３の照射高さに加えて、レーザビーム１３の照射角度についても、微調整を行うことが可能となる（図中矢印参照）。
また、高さ可変手段としては、例えば図４（ｂ）に示すように、倍率可変のビームエキスパンダ１８を用いてビーム径を可変させるように構成されたものが考えられる。このような高さ可変手段によれば、ビーム径の大きさを変えることによって、レーザビーム１３の照射最下位置Ａを上下に移動し得るようになる。すなわち、ビーム径の可変によっても、レーザビーム１３の照射高さの可変が可能となるのである。
さらに、高さ可変手段としては、図４（ａ）および（ｂ）に示した構成を組み合わせたもの(表１の例から分かるようにΔωを小さくする。すなわち、面内でのビーム高さをビームエキスパンダーにより調節するとともに、ビーム高さをビームエキスパンダー及びピエゾ素子等の微調装置で調節する)や、他の公知技術（例えば、レーザ光源１１の位置移動）を利用したものが考えられる。
【００３２】
続いて、高さ測定手段について説明する。図５は、高さ測定手段の一具体例を示す説明図である。高さ測定手段としては、例えば上述した高さ可変手段がウエハ基板７の被露光面７ａに徐々に近づくようにレーザビーム１３の照射高さの可変を行うものであれば、図５（ａ）に示すように、ウエハ基板７がセットされる搬送ラインのステージ１９から上方側に向けて、その被露光面７ａからギャップ距離を基にした設定距離だけ突出する遮蔽体２０と、この遮蔽体２０によるレーザビーム１３の散乱光を測定するモニタ２１とを有して構成されたものが考えられる。このような高さ測定手段によれば、モニタ２１による散乱光の測定結果を基にすることで、レーザビーム１３の照射高さを設定距離に合わせ得るようになる。すなわち、徐々に平行下降するように照射高さが可変されるレーザビーム１３について、そのレーザビーム１３が遮蔽体２０に遮られてモニタ２１が散乱光を測定した時点で、レーザビーム１３の照射高さ可変を終了すれば、そのレーザビーム１３の照射高さが設定距離に合うこととなる。したがって、設定距離に合わせてレーザビーム１３を照射するのにあたり、複雑な制御処理等を要することもないので、その設定距離への合わせを非常に容易に、かつ、正確に行えるようになる。
【００３３】
このように照射高さが設定されるレーザビーム１３は、既に説明したように、ウエハ基板７の被露光面７ａと平行に照射される。換言すると、レーザビーム１３の照射高さを可変させて設定距離に合わせる場合には、そのレーザビーム１３をウエハ基板７の被露光面７ａと平行に保つ必要がある。例えば図５（ｂ）に示すように、３００ｍｍ径のウエハ基板７上で、その端縁近傍での高さの差が３μｍ以内となる傾きが許容範囲であるとすると、レーザビーム１３の傾きは１０μrad以下に抑える必要がある。
【００３４】
このことから、高さ測定手段を遮蔽体２０とモニタ２１とにより構成する場合には、図５（ｃ）および（ｄ）に示すように、レーザビーム１３の照射方向に沿って、複数箇所に遮蔽体２０を配設することが望ましい。複数箇所に遮蔽体２０を配設すれば、レーザビーム１３に許容範囲を超える傾きが生じている場合に、いずれか一つの遮蔽体２０のみによってそのレーザビーム１３が遮られるので、これをモニタ２１で測定することによって、その傾きを検出することができる。したがって、その検出結果を基に、例えば図４（ａ）に示したような高さ可変手段を用いてレーザビーム１３の照射角度を調整すれば、レーザビーム１３とウエハ基板７の被露光面７ａとの平行状態を確保し得るようになる。
【００３５】
なお、高さ測定手段を構成する遮蔽体２０は、例えば図５（ｅ）に示すように、被露光面７ａから突出する端縁側の上面がレーザビーム１３の照射方向と平行であってもよいが、図５（ｆ）に示すように、その端縁側にレーザビーム１３の照射源方向に向いた傾斜部２０ａを有していることが望ましい。遮蔽体２０が傾斜部２０ａを有していれば、遮蔽体２０がレーザビーム１３を遮る際に、その遮蔽体２０からの散乱光がウエハ基板７の被露光面７ａへ入射するのを抑制できるからである。つまり、ウエハ基板７の被露光面７ａ上にレジストが成膜されていても、遮蔽体２０からの散乱光の入射を抑制できるので、そのレジストに感光等のダメージを与えてしまうのを回避し得るようになる。
【００３６】
ところで、ＬＥＥＰＬ技術においては、電子ビームの減衰を防ぐべく真空中でパターンの露光転写が行われる。そのため、ウエハ基板７の被露光面７ａには、周囲環境を大気状態から真空状態にするための真空引き時に異物が付着する危険性が高い。つまり、ウエハ基板７の被露光面７ａ上に対する異物検査は、真空引きの後、すなわち真空中で行うことが望ましい。
【００３７】
図６は、本発明に係る異物検査装置の他の構成例を示す説明図である。図例のように、被露光面７ａ上における異物有無の検査を真空中のウエハ基板７に対して行うためには、真空チャンバ室２２を設けて、その真空チャンバ室２２の内部に上述した異物検出手段および高さ測定手段を配設すればよい。真空チャンバ室２２としては、露光装置用のチャンバ室の前段に配設されるロードロック室を用いることが考えられる。このような真空チャンバ室２２により、真空中で異物検査を行うことを可能にすれば、真空引き時に付着した異物等を確実に検出することができるようになる。
【００３８】
ただし、真空中で異物検査を行う場合には、ＴＡＴ短縮のために真空引きを迅速に行うことが必要であり、そのために真空となる箇所の容積、具体的には真空チャンバ室２２の容積を極力小さくすること望ましい。このことから、真空チャンバ室２２には、レーザビームを透過させるビューポート２３を設ける。そして、真空チャンバ室２２の内部に異物検出手段および高さ測定手段のみを配設する一方、ビーム照射手段をはじめとする光学系やその他の制御系については真空チャンバ室２２の外部に配設し、ビューポート２３を介して外側から照射されるレーザビーム１３を真空チャンバ室２２の内部に取り込むようにする。このようにすれば、真空チャンバ室２２の容積を極力小さくすることが可能となるので、真空引きの迅速化を通じてＴＡＴ短縮を図れることが期待できる。
【００３９】
また、真空チャンバ室２２にビューポート２３を設ける場合には、そのビューポート２３の一部または全部を、特定波長のレーザビーム１３のみを透過させるものとすることも考えられる。具体的には、真空チャンバ室２２への入射側のビューポート２３についてのみ、所望の波長のみを透過させるフィルタ機能を有するものによって構成する。このようにすれば、レーザ光源１１出射されるレーザビーム１３のうち、所望の波長のものだけを選択的に真空チャンバ室２２の内部に取り込むことができる。したがって、例えば、ウエハ基板７の被露光面７ａ上におけるレジストに感度のない波長のレーザビーム１３のみを取り込むことで、レジストに感光等のダメージを与えてしまうのを回避することが可能となる。また、例えば、真空チャンバ室２２の内部に取り込む波長を、よりバンド幅の小さいものとすることで、レーザビーム１３の波動形状（図３参照）の制御の容易化を図ることも実現し得るようになる。
【００４０】
なお、本実施形態では、好適な実施具体例を挙げて本発明を詳細に説明したが、本発明がこれらの実施具体例（ビームの波長やギャップ距離等）に限定されないことは勿論である。特に、本実施形態では、ＬＥＥＰＬ技術に対応した異物検査装置および方法を例に挙げて説明したが、本発明はＬＥＥＰＬ技術だけに留まらず、Ｘ線を用いる近接露光技術やその他のリソグラフィ技術に広く適応することが可能である。また、異物検査の対象となる被露光体もウエハ基板に限定されることはなく、例えばシート状の被露光体であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】露光装置の概略構成例を示す説明図である。
【図２】本発明に係る異物検査装置の要部構成例を示す説明図である。
【図３】レーザビーム形状の一具体例を示す説明図である。
【図４】本発明に係る異物検査装置における高さ可変手段の一具体例を示す説明図である。
【図５】本発明に係る異物検査装置における高さ測定手段の一具体例を示す説明図である。
【図６】本発明に係る異物検査装置の他の構成例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
６…ステンシルマスク、７…ウエハ基板、７ａ…被露光面、１１…レーザ光源、１２…ミラー、１３…レーザビーム、１４…散乱光モニタ、１５…レーザビームモニタ、１６…異物、１７…微調装置、１８…ビームエキスパンダ、２０…遮蔽体、２０ａ…傾斜部、２１…モニタ、２２…真空チャンバ室、２３…ビューポート
【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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