(57)【要約】【課題】被検査面の位置が異なる場合であっても異物の検査を行うことができる異物検査装置、及び当該異物検査装置を備える露光装置を提供する。【解決手段】第１照明系３１ａは検査光Ｌ１をレチクルＲの上面に照射し、第２照明系３１ｂは検査光Ｌ２をペリクルＰの面上に照射する。また、第１受光系はレチクルＲの上面に付着した異物からの散乱光を受光し、第１ラインセンサは第１受光系で受光された散乱光の光強度に応じた信号を出力する。同様に、第２受光系はペリクルＰの上面に付着した異物からの散乱光を受光し、第２ラインセンサは第１受光系で受光された散乱光の光強度に応じた信号を出力する。駆動装置３９は、第２照明系３１ｂをＺ方向に移動させてペリクルＰのペリクル高さに応じて検査光Ｌ２の照射位置を可変する。【選択図】図３
2007178152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査光を被検査面に照射する照明系と、前記被検査面に付着した異物からの散乱光を受光する受光系と、当該受光系で受光された散乱光の光強度に応じた信号を出力する光電検出素子とを備える異物検査装置において、
前記照明系の少なくとも一部を移動させて前記被検査面に対する前記検査光の照射位置を可変する駆動装置を備えることを特徴とする異物検査装置。
【請求項２】
前記照明系は、前記検査光を射出する光源と、
前記光源からの前記検査光を、前記被検査面に向けて偏向する偏向部材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】
前記駆動装置は、前記偏向部材を移動させて前記被検査面に対する前記検査光の照射位置を可変す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】
前記駆動装置は、前記光源及び前記偏向部材を一体的に移動させて前記被検査面に対する前記検査光の照射位置を可変す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５】
前記被検査面の面位置を示す情報を読み取る読取装置を備え、
前記駆動装置は、前記読取装置で読み取られた情報に基づいて前記照明系の少なくとも一部を移動させることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の異物検査装置。
【請求項６】
前記駆動装置は、前記被検査面に対する前記検査光の照射位置を可変させつつ光電検出素子から出力される前記信号をモニタして前記被検査面の面位置を求め、前記照明系の少なくとも一部の移動量を制御することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の異物検査装置。
【請求項７】
前記被検査面に対する前記検査光の照射位置に応じて前記受光系の焦点位置を可変させる焦点可変装置を備えることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の異物検査装置。
【請求項８】
前記被検査面に対する前記検査光の照射位置に応じて前記光電検出素子を移動させ、前記被検査面と前記光電検出素子の受光面とを共役関係にする素子駆動装置を備えることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の異物検査装置。
【請求項９】
検査光を被検査面に照射する照明系と、前記被検査面に付着した異物からの散乱光を受光する受光系と、当該受光系で受光された散乱光の光強度に応じた信号を出力する光電検出素子とを備える異物検査装置において、
異なる高さ位置に設定される前記被検査面の各々に対応して設けられ、各々の被検査面に対して前記検査光を同一の入射角で照射する複数の照明系を備えることを特徴とする異物検査装置。
【請求項１０】
検査光を被検査面に照射する照明系と、前記被検査面に付着した異物からの散乱光を受光する受光系と、当該受光系で受光された散乱光の光強度に応じた信号を出力する光電検出素子と、前記被検査面とされる面を有する物体と前記検査光との所定の関係を保ちつつ前記物体を搬送する搬送装置とを備える異物検査装置において、
前記搬送装置は、前記被検査面に交差する方向の位置が可変であることを特徴とする異物検査装置。
【請求項１１】
前記物体は、前記被検査面として互いに平行な第１面及び第２面を有しており、
前記照明系は、前記第１面側に前記検査光を照射する第１照明系と、前記第２面側に前記検査光を照射する第２照明系とを備え、
前記搬送装置は、前記第１面の検査を行う場合には前記被検査面に交差する方向の位置を可変して前記第１照明系からの検査光の照射位置に前記第１面を合わせ、前記第２面の検査を行う場合には前記被検査面に交差する方向の位置を可変して前記第２照明系からの検査光の照射位置に前記第２面を合わせることを特徴とする請求項１０記載の異物検査装置。
【請求項１２】
前記搬送装置は、前記第１面の検査を行う場合には前記物体の搬送路に沿う第１方向に前記物体を搬送し、前記第２面の検査を行う場合には前記第１方向とは逆の第２方向に前記物体を搬送することを特徴とする請求項１１記載の異物検査装置。
【請求項１３】
検査光を被検査面に照射する照明系と、前記被検査面に付着した異物からの散乱光を受光する受光系と、当該受光系で受光された散乱光の光強度に応じた信号を出力する光電検出素子とを備える異物検査装置において、
前記照明系は、前記被検査面の面位置に拘わらず前記被検査面内の所定方向に関して前記被検査面の全体に前記検査光を照射する照射部材を備えることを特徴とする異物検査装置。
【請求項１４】
前記照明系及び前記受光系は、各々の光軸が互いに直交し、且つ前記所定方向と直交するよう配置されていることを特徴とする請求項１３記載の異物検査装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４の何れか一項に記載の異物検査装置を備えることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子、液晶表示素子等のデバイスの製造に用いられるレチクルの表面又は当該レチクルに張架されたペリクルの表面等の被検査面上における異物を検査する異物検査装置及び当該異物検査装置を備える露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、液晶表示素子、撮像装置（ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）等）、薄膜磁気ヘッド等のデバイスの製造工程の一つであるリソグラフィ工程においては、露光装置を用いてマスクとしてのレチクルのパターンを、投影光学系を介して基板としてのフォトレジストが塗布されたウェハ（又はガラスプレート等）上に転写露光する処理が繰り返し行われる。レチクルのガラス面上、又はレチクルに張架されたペリクル面上に埃や塵等の異物が付着していると、レチクルに形成されたパターンとともに異物の形状が基板上に露光転写されて欠陥となる虞がある。このため、露光装置は、レチクルのパターンを基板上に露光転写する前に、レチクルのガラス基板及びペリクルの表面上の異物の有無、その大きさ、及び位置を検査する異物検査装置を備えている。
【０００３】
異物検査装置は、レチクルのガラス基板の表面及びペリクルの表面（以下、これらの面を総称する場合には被検査面という）に対して検査光を照射し、被検査面上の異物によって生ずる散乱光を検出することで被検査面上の異物の有無、大きさ、及び位置を検査する。かかる検査を検査光に対してレチクルを移動させつつ行うことで、被検査面全体の異物の有無、大きさ、及び位置が検査される。尚、従来の異物検査装置の詳細については、例えば以下の特許文献１，２を参照されたい。
【特許文献１】特開２００１−１５９６１３号公報
【特許文献２】特開２００１−２６４２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、レチクルの規格は複数存在するため、ペリクル高さ（ガラス基板からペリクルの張架位置までの距離）は一定ではない。従来の異物検査装置は１つの規格のペリクル高さに合わせて検査光の照射位置が設定されているため、ペリクル高さが異なる他の規格で作製されたレチクルの検査を行うことができない。このため、従来は、あるレチクルを用いて露光処理を行うとしたときに、そのレチクルのペリクル高さが異物検査装置に適合しないときには、異物検査装置に適合したペリクル高さを有する同一パターンのレチクルを新規に作製する必要があった。
【０００５】
しかしながら、近年においてはデバイスの製造コストの低減が要求されており、同一のパターンを有するレチクルを異物検査装置のペリクル高さの規格に合わせて複数作製することは望ましくない。このため、露光装置に設けられている異物検査装置に適合しないペリクル高さを有するレチクルをその露光装置で用いる場合には、まずそのレチクルを検査することができる他の露光装置に設けられた異物検査装置で検査を行い、次に検査済みのレチクルをその露光装置まで搬送して露光処理を行う必要があった。ところが、かかる作業を行うと露光装置間でレチクルを搬送する際に、レチクルに異物が付着する虞がある。このため、異物検査装置による検査が無意味になるとともに、デバイスの不良が発生する可能性が高くなる虞があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、被検査面の位置が異なる場合であっても異物の検査を行うことができる異物検査装置、及び当該異物検査装置を備える露光装置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】
【０００７】
本発明は、実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。
上記課題を解決するために、本発明の異物検査装置は、検査光（Ｌ１、Ｌ２）を被検査面に照射する照明系（３１ａ、３１ｂ）と、前記被検査面に付着した異物（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）からの散乱光を受光する受光系（３２ａ、３２ｂ）と、当該受光系で受光された散乱光の光強度に応じた信号を出力する光電検出素子（３３ａ、３３ｂ）とを備える異物検査装置（ＤＩ）において、前記照明系の少なくとも一部を移動させて前記被検査面に対する前記検査光の照射位置を可変する駆動装置（３９）を備えることを特徴としている。
この発明によると、照明系の少なくとも一部が駆動装置によって移動され、被検査面対する検査光の照明位置が可変される。
また、本発明の異物検査装置は、検査光（Ｌ１、Ｌ２）を被検査面に照射する照明系（３１ａ、３１ｂ）と、前記被検査面に付着した異物（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）からの散乱光を受光する受光系（３２ａ、３２ｂ）と、当該受光系で受光された散乱光の光強度に応じた信号を出力する光電検出素子（３３ａ、３３ｂ）とを備える異物検査装置（ＤＩ）において、異なる高さ位置に設定される前記被検査面の各々に対応して設けられ、各々の被検査面に対して前記検査光を同一の入射角で照射する複数の照明系（３１ｂ、３１ｃ）を備えることを特徴としている。
この発明によると、被検査面の高さ位置に応じて複数設けられた照明系の内からその被検査面に対応して設けられた照明系を用いて被検査面が照射されて被検査面の検査が行われる。
また、本発明の異物検査装置は、検査光（Ｌ１、Ｌ２）を被検査面に照射する照明系（３１ａ、３１ｂ）と、前記被検査面に付着した異物（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）からの散乱光を受光する受光系（３２ａ、３２ｂ）と、当該受光系で受光された散乱光の光強度に応じた信号を出力する光電検出素子（３３ａ、３３ｂ）と、前記被検査面とされる面を有する物体（Ｒ）と前記検査光との所定の関係を保ちつつ前記物体を搬送する搬送装置（ＡＲ）とを備える異物検査装置（ＤＩ）において、前記搬送装置は、前記被検査面に交差する方向の位置が可変であることを特徴としている。
この発明によると、被検査面とされる面を有する物体の面位置に応じて、物体を搬送する搬送装置により被検査面に交差する方向の位置が可変される。
更に、本発明の異物検査装置は、検査光（Ｌ１、Ｌ４）を被検査面に照射する照明系（３１ａ、５１）と、前記被検査面に付着した異物（Ｄ１、Ｄ２）からの散乱光を受光する受光系（３２ａ、５２）と、当該受光系で受光された散乱光の光強度に応じた信号を出力する光電検出素子（３３ａ、５３）とを備える異物検査装置（ＤＩ）において、前記照明系は、前記被検査面の面位置に拘わらず前記被検査面内の所定方向に関して前記被検査面の全体に前記検査光を照射する照射部材（５８）を備えることを特徴としている。
この発明によると、照射部材によって被検査面の面位置に拘わらず、被検査面内の所定方向に関して前検査面の全体に検査光が照射される。
本発明の露光装置は、上記の何れかに記載の異物検査装置を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、照明系の少なくとも一部を移動させて被検査面対する検査光の照明位置を可変しているため、被検査面の位置が異なる場合であっても異物の検査を行うことができるという効果がある。
また、本発明によれば、異なる高さ位置に設定される前記被検査面の各々に対応して照明系を設けており、被検査面の高さ位置に応じてその対応付けられた照明系を用いて被検査面を照明しているため、被検査面の位置が異なる場合であっても異物の検査を行うことができるという効果がある。
また、本発明によれば、被検査面とされる面を有する物体の面位置に応じて、物体を搬送する搬送装置により被検査面に交差する方向の位置が可変されるため、被検査面の位置が異なる場合であっても異物の検査を行うことができるという効果がある。
更に、本発明によれば、照射部材によって被検査面の面位置に拘わらず、被検査面内の所定方向に関して前検査面の全体に検査光が照射されるため、被検査面の位置が異なる場合であっても異物の検査を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による異物検査装置及び露光装置について詳細に説明する。尚、以下では、最初に露光装置の全体構成について簡単な説明を行い、次いで異物検査装置について詳細な説明を行う。
【００１０】
〔露光装置〕
図１は、本発明の一実施形態による露光装置の概略構成を示す側面図である。図１においては、半導体素子を製造するための露光装置であって、投影光学系ＰＬに対してマスクとしてのレチクルＲと基板としてのウェハＷとを同期移動させつつ、レチクルＲに形成されたパターンＤＰを逐次ウェハＷ上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型の露光装置を例に挙げる。
【００１１】
尚、以下の説明においては、必要であれば図中にＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。図１に示すＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がウェハＷの移動面に平行な面に含まれるよう設定され、Ｚ軸が投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに沿う方向に設定される。また、本実施形態ではレチクルＲ及びウェハＷを同期移動させる方向（走査方向）をＹ方向に設定されているものとする。
【００１２】
図１に示す露光装置ＥＸは、レチクルＲ上のＸ方向に延びるスリット状（矩形状又は円弧状）の照明領域を均一な照度を有する露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬＳと、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴと、レチクルＲのパターンＤＰの像をフォトレジストが塗布されたウェハＷ上に投影する投影光学系ＰＬと、ウェハＷを保持するウェハステージＷＳＴと、これらを制御する主制御系ＭＣとを含んで構成されている。また、露光装置ＥＸは、レチクルＲの表面上及びレチクルＲに張架されたペリクルＰ（図２〜図４参照）の表面上における異物を検査する異物検査装置ＤＩを備えている。
【００１３】
照明光学系ＩＬＳは、光源ユニット、オプティカル・インテグレータを含む照度均一化光学系、ビームスプリッタ、集光レンズ系、レチクルブラインド、及び結像レンズ系等（何れも不図示）を含んで構成されている。この照明光学系の構成等については、例えば特開平９−３２０９５６に開示されている。ここで、上記の光源ユニットとしては、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、若しくはＦ２レーザ光源（波長１５７ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ光源（波長１４６ｎｍ）、Ａｒ２レーザ光源（波長１２６ｎｍ）等の紫外レーザ光源、銅蒸気レーザ光源、ＹＡＧレーザの高調波発生光源、固体レーザ（半導体レーザ等）の高調波発生装置、又は水銀ランプ（ｉ線等）等を使用することができる。
【００１４】
レチクルステージＲＳＴは、真空吸着又は静電吸着等によりレチクルＲを保持するものであり、照明光学系の下方（−Ｚ方向）に水平に配置されたレチクル支持台（定盤）１１の上面上で走査方向（Ｙ方向）に所定ストロークで移動可能に構成されている。また、このレチクルステージＲＳＴは、レチクル支持台１１に対してＸ方向、Ｙ方向、及びＺ軸回りの回転方向（θＺ方向）にそれぞれ微小駆動可能に構成されている。
【００１５】
レチクルステージＲＳＴ上の一端には移動鏡１２が設けられており、レチクル支持台１１上にはレーザ干渉計（以下、レチクル干渉計という）１３が配置されている。レチクル干渉計１３は、移動鏡１２の鏡面にレーザ光を照射してその反射光を受光することにより、レチクルステージＲＳＴのＸ方向、Ｙ方向、及びＺ軸回りの回転方向（θＺ方向）の位置を検出する。レチクル干渉計１３により検出されたレチクルステージＲＳＴの位置情報は、露光装置ＥＸ全体の動作を統轄制御する主制御系ＭＣに供給される。主制御系ＭＣは、レチクルステージＲＳＴを駆動するレチクル駆動装置１４を介してレチクルステージＲＳＴの動作を制御する。
【００１６】
投影光学系ＰＬは、複数の屈折光学素子（レンズ素子）を含んで構成され、物体面（レチクルＲ）側と像面（ウェハＷ）側との両方がテレセントリックで所定の縮小倍率β（βは例えば１／４，１／５等）を有する屈折光学系が使用されている。この投影光学系ＰＬの光軸ＡＸの方向は、ＸＹ平面に直交するＺ方向に設定されている。尚、投影光学系ＰＬが備える複数のレンズ素子の硝材は、露光光ＥＬの波長に応じて、例えば石英又は蛍石が用いられる。また、本実施形態では、レチクルＲに形成されたパターンＤＰの倒立像をウェハＷ上に投影する投影光学系ＰＬを例に挙げて説明するが、勿論パターンＤＰの正立像を投影するものであっても良い。
【００１７】
ウェハステージＷＳＴは、投影光学系ＰＬの下方（−Ｚ方向）に配置されており、真空吸着又は静電吸着等によりウェハＷを保持する。このウェハステージＷＳＴは、ウェハ支持台（定盤）１５の上面上で走査方向（Ｙ方向）に所定ストロークで移動可能に構成されているとともに、Ｘ方向及びＹ方向にステップ移動可能に構成されており、更にＺ方向へ微動（Ｘ軸回りの回転及びＹ軸回りの回転を含む）可能に構成されている。このウェハステージＷＳＴによって、ウェハＷをＸ方向及びＹ方向へ移動させることができ、またウェハＷのＺ方向の位置及び姿勢（Ｘ軸周りの回転及びＹ軸周りの回転）を調整することができる。
【００１８】
ウェハステージＷＳＴ上の一端には移動鏡１６が設けられており、ウェハステージＷＳＴの外部にはレーザ光を移動鏡１６の鏡面（反射面）に照射するレーザ干渉計（以下、ウェハ干渉計という）１７が設けられている。このウェハ干渉計１７は、移動鏡１６の鏡面にレーザ光を照射してその反射光を受光することによりウェハステージＷＳＴのＸ方向及びＹ方向の位置、並びに姿勢（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸周りの回転θＸ，θＹ，θＺ）を検出する。ウェハ干渉計１７の検出結果は主制御系ＭＣに供給される。主制御系ＭＣは、ウェハ干渉計１７の検出結果に基づいてウェハ駆動装置１８を介してウェハステージＷＳＴの位置及び姿勢を制御する。
【００１９】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、送光系１９ａ及び受光系１９ｂから構成され、投影光学系ＰＬに関してレチクルＲ上の照明領域と共役なウェハＷ上の露光スリット領域の内部及びその近傍に設定された複数の検出点でそれぞれウェハＷの表面のＺ方向（光軸ＡＸ方向）の位置を検出する多点ＡＦセンサ１９を投影光学系ＰＬの側方に備える。多点ＡＦセンサ１９は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ方向におけるウェハＷの表面位置及び姿勢（Ｘ軸，Ｙ軸周りの回転θＸ，θＹ：レベリング）を検出するものである。
【００２０】
この多点ＡＦセンサ１９の検出結果は主制御系ＭＣに供給される。主制御系ＭＣは、多点ＡＦセンサ１９の検出結果に基づいてウェハ駆動装置１８を介してウェハステージＷＳＴの位置及び姿勢を制御する。具体的には、主制御系ＭＣには予めウェハＷの表面を合わせ込む基準となる基準面（以下、ＡＦ面という）が設定されており、主制御系ＭＣは多点ＡＦセンサ１９の検出結果に基づいてウェハＷの表面がＡＦ面に一致するようウェハステージＷＳＴの位置及び姿勢を制御する。
【００２１】
更に、本実施形態の露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬのＹ方向の側面に、ウェハＷ上に設定されたショット領域に付設されたアライメントマークを観察するための画像処理方式のオフ・アクシス方式のアライメントセンサ２０が配置されている。アライメントセンサ２０の観察結果（計測結果）は、主制御系ＭＣに供給される。アライメントセンサ２０の光学系の光軸は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行とされている。かかるアライメントセンサ２０の詳細な構成は、例えば特開平９−２１９３５４号公報及びこれに対応する米国特許第５，８５９，７０７号等に開示されている。主制御系ＭＣは、アライメントセンサ２０の計測結果を用いてＥＧＡ計測を行う。ここで、ＥＧＡ計測とは、ウェハＷに形成された代表的な数個のアライメントマークの計測結果を用いて所定の統計演算（ＥＧＡ演算）を行い、ウェハＷ上に設定された全てのショット領域の配列を求める計測方法である。
【００２２】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、上述したレチクルステージＲＳＴの側方に、レチクルライブラリ２１、レチクル搬送装置２２、及び異物検査装置ＤＩを備える。尚、図１では、これらがレチクルステージＲＳＴの−Ｙ方向に配置されている例を図示しているが、これらの配置位置は、レチクルステージＲＳＴの＋Ｙ方向であっても良く、又はレチクルステージＲＳＴの±Ｘ方向であっても良い。レチクルライブラリ２１はＺ方向に配列された複数の支持板（図示省略）を備えており、各支持板上にはレチクルＲがそれぞれ載置されている。このレチクルライブラリ２１は、スライド機構（図示省略）によってＺ方向に移動自在に支持されている。レチクルライブラリ２１のＺ方向への移動は、主制御系ＭＣによって制御される。
【００２３】
レチクル搬送系２２は、主制御系ＭＣの制御の下で、レチクルライブラリ２１と異物検査装置ＤＩとの間、又は異物検査装置ＤＩとレチクルステージＲＳＴとの間でレチクルＲの搬送を行う。具体的には、レチクル搬送系２２は、レチクルライブラリ２１、異物検査装置ＤＩ、及びレチクルステージＲＳＴ間で移動可能な搬送アームＡＲ（図２〜図４参照）を備えており、このアーム上にレチクルＲを載置して搬送する。また、レチクル搬送系２２は、各レチクルＲの側面に貼付されたバーコードを読み取る読み取り装置２３を備えている。読み取り装置２３で読み取られた情報は主制御系ＭＣに供給される。
【００２４】
レチクルＲに関する情報（形成されているパターンの種類、透過率、平坦度、ペリクル高さ（ガラス基板からペリクルの張架位置までの距離）等を示す情報）は、レチクルＲに貼付されたバーコードと対応付けて予め主制御系ＭＣに記憶されている。レチクルＲに貼付されたバーコードが読み取り装置２３で読み取られて主制御系ＭＣに供給されることにより、主制御系ＭＣはそのバーコードに対応付けられているレチクルＲに関する情報を得ることができる。尚、使用するレチクルＲが多い場合には、露光装置ＥＸを管理するホストコンピュータ（図示省略）に、バーコードに対応付けられているレチクルＲに関する情報を記憶させておき、読み取り装置２３で読み取られたバーコードが主制御系ＭＣに供給されたときに、主制御系ＭＣがホストコンピュータからそのバーコードに対応付けられているレチクルＲに関する情報を取得するのが望ましい。
【００２５】
異物検査装置ＤＩは、レチクルＲの表面上及びレチクルＲに張架されたペリクルの表面上における異物を検査し、その検査結果を主制御系ＭＣに出力する。詳細は後述するが、本実施形態の異物検査装置ＤＩは、レチクルＲの上面（パターンＤＰが形成されていない面）と、パターンＤＰが形成されている面に張架されたペリクルの表面との同時検査が可能である。また、ペリクル高さを自動的に求めることも可能である。次に、異物検査装置ＤＩについて詳細に説明する。
【００２６】
〔異物検査装置〕
〈第１実施形態〉
図２は本発明の第１実施形態による異物検査装置を示す平面図であり、図３は同異物検査装置を示す正面図であり、図４は同異物検査装置を示す側面図である。図２〜図４に示す通り、本実施形態の異物検査装置ＤＩは、フォーク状の搬送アームＡＲ上に載置されたレチクルＲの上面（パターＤＰが形成されていない面）と、パターンＤＰが形成されている面に張架されたペリクルＰの表面とにおける異物Ｄの有無、大きさ、及び位置を検査する。尚、詳細は後述するが、搬送アームＡＲは、Ｙ方向に移動可能である。
【００２７】
異物検査装置ＤＩは、第１照明系３１ａ及び第２照明系３１ｂ、第１受光系３２ａ及び第２受光系３２ｂ、光電検出素子としての第１ラインセンサ３３ａ及び第２ラインセンサ３３ｂ、並びにラインセンサ３４を含んで構成される。第１照明系３１ａは、−Ｘ側から＋Ｘ方向に向けてシートビーム状に整形された検査用のレーザ光（以下、検査光という）Ｌ１をレチクルＲの上面に照射する。第２照明系３１ｂは、−Ｘ側から＋Ｘ方向に向けてシートビーム状に整形された検査光Ｌ２をペリクルＰの面上に照射する。
【００２８】
第１受光系３２ａは、第１照明系３１ａからの検査光Ｌ１がレチクルＲの上面における異物Ｄに照射されて生ずる散乱光を受光する。第２受光系３２ｂは、第２照明系３１ｂからの検査光Ｌ２がペリクルＰの面上における異物Ｄに照射されて生ずる散乱光を受光する。また、第１ラインセンサ３３ａは、第１受光系３２ａで受光された散乱光の光強度に応じた信号を出力する。第２ラインセンサ３３ｂは、第２受光系３２ｂで受光された散乱光の光強度に応じた信号を出力する。第１ラインセンサ３３ａ及び第２ラインセンサ３３ｂから出力される信号は主制御系ＭＣに供給される。
【００２９】
尚、第１ラインセンサ３３ａは、第１受光系３２ａに関して、その受光面がレチクルＲの上面内における検査光Ｌ１の照射面と共役となるように配置されている。同様に、第２ラインセンサ３３ｂは、第２受光系３２ｂに関して、その受光面がペリクルＰの面内における検査光Ｌ２の照射面と共役となるように配置されている。ラインセンサ３４は、第２照明系３１ｂからの検査光Ｌ２を受光し、その受光位置を検出する。尚、詳細は後述するが、ラインセンサ３４は、ペリクル高さを検出するために設けられる。
【００３０】
第１照明系３１ａは、光源３６ａ、コリメートレンズ３７ａ、及びミラー３８ａを含んで構成される。光源３６ａは、例えば半導体レーザダイオードであり、所定の角度で発散するレーザ光を−Ｚ方向に射出する。コリメートレンズ３７ａは、光源３６ａから射出されるレーザ光を平行光に変換する。ミラー３８ａは、コリメートレンズ３７ａを介したレーザ光を＋Ｘ方向に偏向して検査光Ｌ１とする。このミラー３８ａは、レチクルＲの上面に対する検査光Ｌ１の入射角が８０°程度又はそれ以上になるようコリメートレンズ３７ａを介したレーザ光を＋Ｘ方向に偏向する。
【００３１】
同様に、第２照明系３１ｂは、光源３６ｂ、コリメートレンズ３７ｂ、及びミラー３８ｂを含んで構成される。光源３６ｂは、例えば半導体レーザダイオードであり、所定の角度で発散するレーザ光を＋Ｚ方向に射出する。コリメートレンズ３７ｂは、光源３６ｂから射出されるレーザ光を平行光に変換する。ミラー３８ｂは、コリメートレンズ３７ｂを介したレーザ光を＋Ｘ方向に偏向して検査光Ｌ２とする。このミラー３８ｂは、ペリクルＰの面に対する検査光Ｌ２の入射角が８０°程度又はそれ以上になるようコリメートレンズ３７ｂを介したレーザ光を＋Ｘ方向に偏向する。
【００３２】
本実施形態の異物検査装置ＤＩは、第２照明系３１ｂをＺ方向に移動させてペリクルの面に対する検査光Ｌ２の照射位置を可変する駆動装置３９を備える。この駆動装置３９は、ペリクル高さが異なるレチクルＲの検査を可能にするために設けられる。尚、駆動装置３９は、図１に示す主制御系ＭＣの下で第２照明系３１ｂをＺ方向に移動させる。ここで、ペリクル高さが図３に示すペリクルＰのペリクル高さとは異なるレチクルＲが搬送アームＡＲ上に載置されている場合を考える。尚、以下の説明では、図３，図４に示すペリクルＰのペリクル高さ（即ち、搬送アームＡＲで所定の高さ位置にレチクルＲを保持したときに、第２照明系３１ｂからの検査光Ｌ２がペリクルＰの面上に照射されるよう設計されたペリクル高さ）を「基準ペリクル高さ」という。
【００３３】
図５は、ペリクル高さが異なるレチクルＲの検査を行う場合の照明系の説明図である。尚、図５は、図３に対応する正面図である。図５（ａ）に示す通り、ガラス基板の厚みは図３に示すレチクルＲのガラス基板の厚みと同じであるが、ペリクル高さが基準ペリクル高さよりも低いレチクルＲが搬送アームＡＲ上に載置されているとする。このレチクルＲは、ガラス基板の厚みが図３に示すレチクルＲと同じであるため、搬送アームＡＲのＺ方向の位置が図３に示すＺ方向の位置と同じ場合には、第１照明系３１ａからの検査光Ｌ１は入射角が８０°程度又はそれ以上と大きくても常にレチクルＲの上面に照射される。
【００３４】
これに対し、ペリクル高さが基準ペリクル高さよりも低い場合には、搬送アームＡＲのＺ方向の位置が図３に示すＺ方向の位置と同じであっても、ペリクルＰの面は、図３に示すペリクルＰの面よりも＋Ｚ方向にずれることになる。この状態では、検査光Ｌ２の入射角は８０°程度又はそれ以上と大きいため、図５（ａ）に示す通り、検査光Ｌ２がペリクルＰの面に照射されない。これにより、ペリクルＰの面上における異物Ｄの検査を行うことができくなる。
【００３５】
そこで、図５（ｂ）に示す通り、駆動装置３９により第２照明系３１ｂを＋Ｚ方向に移動させると、検査光Ｌ２の照射位置が変化するためペリクル高さが異なる場合であってもペリクルＰの面上に検査光Ｌ２を照射することができるようになる。尚、ガラス基板の厚みは図３に示すレチクルＲのガラス基板の厚みと同じであるが、ペリクル高さが基準ペリクル高さよりも高いレチクルＲが搬送アームＡＲ上に載置されている場合には、駆動装置３９により第２照明系３１ｂを−Ｚ方向に移動させれば、検査光Ｌ２をペリクルＰの面上に照射させることができる。
【００３６】
尚、以上の説明では、駆動装置３９が第２照明系３１ｂをＺ方向に移動させる構成を例に挙げたが、図５（ｃ）に示す通り、駆動装置３９が第２照明系３１ｂに含まれるミラー３８ｂのみをＺ方向に移動させる構成であっても良い。また、仮にレチクルＲのガラス基板の厚みが異なるものがある場合には、第１照明系３１ａをＺ方向に移動させる駆動装置、又は第１照明系３１ａに含まれるミラー３８ａのみをＺ方向に移動させる駆動装置を更に備える構成であっても良い。
【００３７】
図６は、ペリクル高さが異なるレチクルＲの検査を行う場合の受光系の説明図である。尚、図６は、図４に対応する側面図であり、搬送アームＡＲ、受光系３２ａ、及び第１ラインセンサ３３ａについては図示を省略している。前述した通り、第２ラインセンサ３３ｂは、ペリクルＰのペリクル高さが基準ペリクル高さである場合に、第２受光系３２ｂに関して、その受光面がペリクルＰの面内における検査光Ｌ２の照射面と共役となるように配置されている。このため、図６に示す通り、ペリクルＰのペリクル高さが基準ペリクル高さＺ０である場合には、ペリクルＰの面上にある微小な異物Ｄ１からの散乱光は第２受光系３２ｂを介して第２ラインセンサ３３ｂの受光面上の点ｆ１に集光される。
【００３８】
これに対し、図６に示す通り、ペリクルＰのペリクル高さが基準ペリクル高さＺ０よりも低いＺ１である場合には、このペリクルＰの面上にある微小な異物Ｄ２からの散乱光は第２受光系３２ｂを介しても第２ラインセンサ３３ｂの受光面上の点ｆ１とは異なる点ｆ２に集光される。この点ｆ２は、第２ラインセンサ３３ｂの受光面上の点ではないため、異物Ｄ２の光学像は第２ラインセンサ３３ｂの受光面上においてぼけてしまい、検査精度の悪化を招いてしまう。このため、本実施形態では、ペリクル高さが基準ペリクル高さとは異なるレチクルＲの検査を行う場合であっても、ペリクルＰの面内における検査光Ｌ２の照射面と第２ラインセンサ３３ｂの受光面との共役関係が保たれるよう対策が施されている。
【００３９】
図７は、ペリクル高さが変化してもペリクルＰの面と第２ラインセンサ３３ｂの受光面との共役関係を保つ構成を説明するための図である。図７（ａ）に示す例では、第２受光系３２ｂの内部にズーム光学系等の第２受光系３２ｂの焦点位置を可変とする光学系が設けられており、また、図１に示す主制御系ＭＣの制御の下で第２受光系３２ｂの焦点位置を調整する焦点可変装置としての調整装置４０が設けられている。かかる構成において、ペリクルＰのペリクル高さが基準ペリクル高さＺ０である場合には、調整装置４０は、図６に示す通り、ペリクルＰの面上にある微小な異物Ｄ１からの散乱光が第２受光系３２ｂを介して第２ラインセンサ３３ｂの受光面上の点ｆ１に集光されるよう第２受光系３２ｂの焦点位置を調整する。
【００４０】
これに対し、ペリクルＰのペリクル高さが基準ペリクル高さＺ０よりも低いＺ１である場合には、図７（ａ）に示す通り、このペリクルＰの面上にある微小な異物Ｄ２からの散乱光が受光系３２ｂを介して第２ラインセンサ３３ｂの受光面上の点ｆ３に集光されるよう調整装置４０が第２受光系３２ｂの焦点位置を調整する。これにより、ペリクル高さが基準ペリクル高さＺ０とは異なるＺ１であっても、ペリクルＰの面内における検査光Ｌ２の照射面と第２ラインセンサ３３ｂの受光面との共役関係が保たれる。尚、かかる焦点位置の調整を行った場合には、ペリクル高さが基準ペリクル高さＺ０であるペリクルＰ上にある微小な異物Ｄ１からの散乱光は第２受光系３２ｂを介して第２ラインセンサ３３ｂの受光面上にはない点ｆ４に集光される。
【００４１】
また、図７（ｂ）に示す例では、図１に示す主制御系ＭＣの制御の下で第２ラインセンサ３３ｂを移動させる素子駆動装置としての移動装置４１が設けられている。かかる構成において、ペリクルＰのペリクル高さが基準ペリクル高さＺ０である場合には、調整装置４０は、図６に示す通り、ペリクルＰの面上にある微小な異物Ｄ１からの散乱光が第２受光系３２ｂを介して集光される点ｆ１が第２ラインセンサ３３ｂの受光面上に位置するように第２ラインセンサ３３ｂを移動させる。
【００４２】
これに対し、ペリクルＰのペリクル高さが基準ペリクル高さＺ０よりも低いＺ１である場合には、図７（ｂ）に示す通り、このペリクルＰの面上にある微小な異物Ｄ２からの散乱光が受光系３２ｂを介して集光される点ｆ２が第２ラインセンサ３３ｂの受光面上に位置するように第２ラインセンサ３３ｂを移動させる。これにより、ペリクル高さが基準ペリクル高さＺ０とは異なるＺ１であっても、ペリクルＰの面内における検査光Ｌ２の照射面と第２ラインセンサ３３ｂの受光面との共役関係が保たれる。尚、第２ラインセンサ３３ｂの平行移動のみではペリクルＰ上における検査光Ｌ２の照射面全面に亘る共役関係を保つことができないことがある場合には、第２ラインセンサ３３ｂを回転させてその受光面を傾斜させても良い。
【００４３】
ここで、ペリクル高さはレチクルＲ毎に異なる可能性がある。このため、前述した駆動装置３９による第２照明系３１ｂ又はミラー３８ｂのみのＺ方向への移動量、及び、調整装置４０による第２受光系３２ｂの焦点位置の調整量又は移動装置４１による第２ラインセンサ３３ｂの移動量がレチクルＲ毎に異なる場合がある。かかる場合に、レチクルＲの上面及びペリクルＰの面上における異物を検査するためには、検査対象のレチクルＲのペリクル高さを予め主制御系ＭＣが知る必要がある。
【００４４】
前述した通り、各レチクルＲにはバーコードが貼付されており、レチクルライブラリ２１から異物検査装置ＤＩに検査対象のレチクルＲを搬送するときに、レチクル搬送系２２に設けられた読み取り装置２３でバーコードが読み取られる。読み取られたバーコードが主制御系ＭＣに供給されると、主制御系ＭＣはそのバーコードに対応付けられているレチクルＲに関する情報（ペリクル高さを含む）を取得することができる。ペリクル高さが得られれば、第２照明系３１ｂ又はミラー３８ｂのみのＺ方向への移動量、及び、調整装置４０による第２受光系３２ｂの焦点位置の調整量又は移動装置４１による第２ラインセンサ３３ｂの移動量を求めることができる。
【００４５】
また、レチクルＲに貼付されたバーコードを読み取り装置２３で読み取ってペリクル高さを得る方法以外に、レチクルＲのペリクル高さを自動的に検出することもできる。図８は、レチクルＲのペリクル高さを自動的に検出する方法を説明するために図である。尚、図８は、図３に対応する正面図である。レチクルＲのペリクル高さを自動的に検出するためには、第２照明系３１ｂと図２に示したラインセンサ３４とを用いる。尚、ラインセンサ３４は、Ｚ方向の位置を検出するように配置されている。
【００４６】
図８（ａ）に示す通り、ペリクルＰのペリクル高さが低く、第２照明系３１ｂからの検査光Ｌ２がペリクルの面に照射されない場合には、検査光Ｌ２がラインセンサ３４に直接照射される。ここで、駆動装置３９により第２照明系３１ｂを＋Ｚ方向へ移動させると、第２照明系３１ｂの移動に応じてラインセンサ３４に対する検査光Ｌ２の照射位置が変化する。このため、図８（ｃ）に示す通り、ラインセンサ３４で検出される検査光Ｌ２の検出位置が変化する。尚、図８（ｃ）においては、第２照明系３１ｂの高さ位置（Ｚ方向の位置）を横軸に取り、ラインセンサ３４で検出される検出位置（検査光Ｌ２の照射位置）を縦軸に取っている。
【００４７】
第２照明系３１ｂの＋Ｚ方向への移動を続けると、図８（ｃ）に示す通り、第２照明系３１ｂの高さ位置に応じてラインセンサ３４の検出位置が連続的に上がる。しかしながら、検査光２がペリクルＰの面に照射されると、ペリクルＰの面で検査光Ｌ２が反射されることにより、検査光Ｌ２はラインセンサ３４の下方に照射される。これにより、図８（ｃ）に示す通り、ラインセンサ３４の検出結果に飛びが生ずる。更に、第２照明系３１ｂの＋Ｚ方向への移動を続けると、ペリクルＰの面での反射により、第２照明系３１ｂの移動に応じてラインセンサ３４の検出結果が連続的に下がる。
【００４８】
以上から、第２照明系３１ｂをＺ方向へ移動させた場合に、検査光Ｌ２がペリクルＰの面に照射されたときにラインセンサ３４の検出位置が不連続になる（飛びが生ずる）。よって、搬送アームＡＲがレチクルＲを保持する高さ位置を一定にすれば、検査光Ｌ２のペリクルＰの面に対する入射角は一定であるため、ラインセンサ３４の検出位置が不連続になるときの第２照明系３１ｂの高さ位置Ｋ（図８（ｃ）参照）を求めれば、ペリクル高さを自動的に検出することができる。尚、以上の制御は、ラインセンサ３４の検出結果を用いて主制御系ＭＣが行っても良く、又はラインセンサ３４の検出結果を用いて駆動装置３９が行っても良い。また、上記の例では、第２照明系３１ｂからの検査光Ｌ２を用いてペリクル高さを検出する場合を挙げて説明したが、ペリクル高さを検出するための専用の光源を設け、この光源を用いて上記の同様の検出を行っても良い。
【００４９】
上記構成において、レチクルＲの上面及びペリクルＰの面上における異物を検査する場合には、まず上述したレチクルＲに貼付されたバーコードの読み取りが行われてペリクル高さが求められ、又は上述したペリクル高さの自動検出がなされる。次に、レチクルＲのペリクル高さに応じた駆動装置３９による第２照明系３１ｂの高さ位置調整、及び、調整装置４０による第２受光系３２ｂの焦点位置調整又は移動装置４１による第２ラインセンサ３３ｂの移動調整が行われる。以上の前処理を終えると、検査対象のレチクルＲが搬送アームＡＲ上に載置された状態で異物検査装置ＤＩ内に搬送される。レチクルＲが搬送アームＡＲにより検査開始位置までに搬送されると、第１照明系３１ａから検査光Ｌ１が射出されるとともに第２照明系３１ｂから検査光Ｌ２が照射される。
【００５０】
第１照明系３１ａからの検査光Ｌ１はレチクルＲの上面上におけるＸ方向に延びた照射面に照射され、第２照明系３１ｂからの検査光Ｌ２はペリクルＰの面上におけるＸ方向に延びた照射面に照射される。ここで、レチクルＲの上面上における照射面及びペリクルＰの面上における照射面は、レチクルＲのＸ方向の幅程度に設定されている。また、第１受光系３２ａに関して第１ラインセンサ３３ａの受光面はレチクルＲの上面上における照射面と共役にされ、第２受光系３２ｂに関して第２ラインセンサ３３ｂの受光面はペリクルＰの面上における照射面と共役にされている。
【００５１】
このため、レチクルＲの上面上における照射面に存在する異物によって生じた散乱光が第１ラインセンサ３３ａで受光されると、第１ラインセンサ３３ａの受光位置（第１ラインセンサ３３ａの検出結果）によって異物のレチクルＲ上におけるＸ方向の位置が特定され、その信号強度から異物の大きさが特定される。同様に、ペリクルＰの面上における照射面に存在する異物によって生じた散乱光が第２ラインセンサ３３ｂで受光されると、第２ラインセンサ３３ｂの受光位置（第２ラインセンサ３３ｂの検出結果）によって異物のペリクルＰ上におけるＸ方向の位置が特定され、その信号強度から異物の大きさが特定される。
【００５２】
搬送アームＡＲを＋Ｙ方向に一定速度で移動させると、レチクルＲの上面及びペリクルＰの面上が検査光Ｌ１，Ｌ２によってそれぞれ走査される。搬送アームＡＲの位置と第１ラインセンサ３３ａの時間変化とを対応付けるとレチクルＲの上面上の異物の分布を求めることができる。同様に、搬送アームＡＲの位置と第２ラインセンサ３３ｂの時間変化とを対応付けるとペリクルＰの面上の異物の分布を求めることができる。このようにして、異物の検査が行われる。尚、異物の検査は搬送アームを＋Ｙ方向に移動させながら（往路で）行っても良く、−Ｙ方向に移動させながら（復路で）行っても良い。或いは、往路と復路との両方で行い、各々の検査結果を総合して検査精度を高めるようにしても良い。
【００５３】
〈第２実施形態〉
図９は、本発明の第２実施形態による異物検査装置を示す正面図である。尚、図９においては、図３に示した構成に相当する構成には同一の符号を付してある。図９に示す異物検査装置が図３に示す異物検査装置と異なるのは、搬送アームＡＲのＺ方向の位置が可変であって、駆動装置３９が省略されている点である。従って、本実施形態では、第２照明系３１ｂのＺ方向の位置が固定されており、ペリクル高さに応じた第２照明系３１ｂの高さ位置調整は行われない。また、第２受光系３２ｂの焦点位置調整又は第２ラインセンサ３３ｂの移動調整も行われない。
【００５４】
上記構成において、レチクルＲの上面及びペリクルＰの面上における異物を検査する場合には、まず上述したレチクルＲに貼付されたバーコードの読み取りが行われてペリクル高さが求められる。次に、検査対象のレチクルＲが搬送アームＡＲ上に載置された状態で異物検査装置ＤＩ内に搬送される。レチクルＲが搬送アームＡＲにより検査開始位置までに搬送されると、図９（ａ）に示す通り、第１照明系３１ａから検査光Ｌ１が射出されるとともに第２照明系３１ｂから検査光Ｌ２が照射される。
【００５５】
第１照明系３１ａからの検査光Ｌ１はレチクルＲの上面上におけるＸ方向に延びた照射面に照射されるが、第２照明系３１ｂからの検査光Ｌ２はペリクルＰのペリクル高さが基準ペリクル高さよりも低いためペリクルＰの面上には照射されない。この状態で搬送アームＡＲを＋Ｙ方向に一定速度で移動させることにより、レチクルＲの上面の検査が行われる。
【００５６】
次に、図９（ｂ）に示す通り、上記のバーコードの読み取りにより得られたペリクル高さに応じて、搬送アームＡＲを−Ｚ方向に移動させる。具体的には、基準ペリクル高さとバーコードの読み取りにより得られたペリクル高さとの差の分だけ搬送アームＡＲを−Ｚ方向に移動させる。これにより、第２照明系３１ｂからの検査光Ｌ２はペリクルＰの面上におけるＸ方向に延びた照射面に照射されるが、第１照明系３１ａからの検査光Ｌ１は搬送アームＡＲを−Ｚ方向に移動させたためレチクルＲの上面上には照射されない。この状態で搬送アームＡＲを−Ｙ方向に一定速度で移動させることにより、ペリクルＰの面の検査が行われる。
【００５７】
以上の通り、本実施形態では、搬送アームＡＲをＺ方向に移動可能とし、往路ではレチクルＲの上面の検査を行い、復路ではペリクルＰの面の検査を行っている。このため、大幅に装置構成を変更することなく、異なるペリクル高さのレチクルＲの検査を行うことができる。尚、図９（ａ）においては理解を容易にするために、往路で検査を行う場合及び復路で検査を行う場合の何れの場合においても検査光Ｌ１，Ｌ２の双方が射出されている状態を図示しているが、往路では検査光Ｌ１のみを射出させ、復路では検査光Ｌ２のみを射出させるのが望ましい。
【００５８】
また、本実施形態と前述の第１実施形態とを組み合わせることも可能である。例えば、Ｚ方向に移動可能な第２照明系３１ｂにより図８を用いて説明した方法によりペリクル高さを自動的に求め、このペリクル高さに応じて搬送アームＡＲをＺ方向に移動させることも可能である。往路でペリクルＰの面の検査を行い、復路でレチクルＲの上面の検査を行っても良いことは言うまでもない。
【００５９】
〈第３実施形態〉
図１０は、本発明の第３実施形態による異物検査装置を示す側面図である。尚、図１０においては、図４に示した構成に相当する構成には同一の符号を付してあり、搬送アームＡＲ、第１受光系３２ａ及び第２受光系３２ｂ、並びに第１ラインセンサ３３ａ及び第２ラインセンサ３３ｂの図示は省略している。図１０に示す異物検査装置が図４に示す異物検査装置と異なるのは、ペリクル高さに合わせて複数の照明系を備えた点である。尚、第１実施形態と同様に、図示していない第２受光系３２ｂは焦点位置の調整が可能に構成されており、或いは図示していない第２ラインセンサ３３ｂは移動調整が可能に構成されている。
【００６０】
図１０に示す通り、本実施形態の異物検査装置は、図４に示す第１実施形態の異物検査装置と同様に第１照明系３１ａ及び第２照明系３１ｂを備えているが、これらに加えて−Ｘ側から＋Ｘ方向に向けてシートビーム状に整形された検査光をペリクルＰの面上に照射する第３照明系３１ｃを備えている。第２照明系３１ｂは、ペリクル高さが基準ペリクル高さＺ０であるペリクルＰの面に検査光Ｌ２が照射されるようにＺ方向の位置が調整されており、第３照明系３１ｃは、ペリクル高さが基準ペリクル高さＺ０よりも低いＺ１であるペリクルＰの面に検査光が照射されるようにＺ方向の位置が調整されている。
【００６１】
具体的に、第３照明系３１ｃは、光源３６ｃ、コリメートレンズ３７ｃ、及びミラー３８ｃを含んで構成される。光源３６ｃは、例えば半導体レーザダイオードであり、所定の角度で発散するレーザ光を＋Ｚ方向に射出する。コリメートレンズ３７ｃは、光源３６ｃから射出されるレーザ光を平行光に変換する。ミラー３８ｃは、コリメートレンズ３７ｃを介したレーザ光を＋Ｘ方向に偏向して検査光とする。このミラー３８ｃは、ペリクルＰの面に対する検査光の入射角が８０°程度又はそれ以上になるようコリメートレンズ３７ｃを介したレーザ光を＋Ｘ方向に偏向する。尚、第３照明系３１ｃが射出する検査光のペリクルＰの面に対する入射角は、第２照明系３１ｂが射出する検査光Ｌ２のペリクルＰの面に対する入射角と同じである。
【００６２】
上記構成において、レチクルＲの上面及びペリクルＰの面上における異物を検査する場合には、まず第１実施形態と同様に、レチクルＲに貼付されたバーコードの読み取りが行われてペリクル高さが求められ、又は上述したペリクル高さの自動検出がなされる。次に、第１実施形態と同様に、レチクルＲのペリクル高さに応じた調整装置４０による第２受光系３２ｂの焦点位置調整又は移動装置４１による第２ラインセンサ３３ｂの移動調整が行われる（図７参照）。以上の前処理を終えると、検査対象のレチクルＲが搬送アームＡＲ上に載置された状態で異物検査装置ＤＩ内に搬送される。
【００６３】
レチクルＲが搬送アームＡＲにより検査開始位置までに搬送されると、第１照明系３１ａから検査光Ｌ１が射出されるとともに、レチクルＲのペリクル高さに応じて第２照明系３１ｂから検査光Ｌ２が照射され、又は第３照明系３１ｃから検査光が照射される。具体的には、搬送アームＡＲ上に載置されたレチクルＲのペリクル高さが基準ペリクル高さＺ０である場合には第２照明系３１ｂから検査光Ｌ２が照射され、ペリクル高さが基準ペリクル高さＺ０とは異なるペリクル高さＺ１である場合には第３照明系３１ｃから検査光が照射される。
【００６４】
第１照明系３１ａからの検査光Ｌ１はレチクルＲの上面上におけるＸ方向に延びた照射面に照射され、第２照明系３１ｂからの検査光Ｌ２又は第３照明系３１ｃからの検査光はペリクルＰの面上におけるＸ方向に延びた照射面に照射される。この状態で搬送アームＡＲを＋Ｙ方向に一定速度で移動させると、レチクルＲの上面が検査光Ｌ１によって走査され、ペリクルＰの面が検査光Ｌ２又は第３照明系３１ｃからの検査光によって走査される。このようにしてレチクルＲの上面とペリクルＰの面の検査が行われる。尚、第１実施形態と同様に、検査は往路で行っても良く、復路で行っても良い。或いは、往路と復路との両方で行い、各々の検査結果を総合して検査精度を高めるようにしても良い。
【００６５】
〈第４実施形態〉
図１１は本発明の第４実施形態による同異物検査装置を示す正面図であり、図１２は同異物検査装置を示す側面図である。尚、図１１，図１２においては、図３，４に示した構成に相当する構成には同一の符号を付してあり、搬送アームＡＲの図示は省略している。本実施形態の異物検査装置は、図３及び図４に示す第１実施形態の異物検査装置が備える第１照明系３１ａ並びに不図示の第１受光系３２ａ及び第１ラインセンサ３３ａと同様の構成を備えている。しかしながら、ペリクルＰの面に対して検査光を照射する照明系及びペリクルＰの面に付着した異物からの散乱光を受光する受光側の構成が異なる。
【００６６】
図１１，図１２に示す通り、本実施形態の異物検査装置は、ペリクルＰの面に対して検査光を照射する照明系として第２照明系５１を備えており、ペリクルＰの面に付着した異物からの散乱光を受光する受光側の構成として第２受光系５２及び第２ラインセンサ５３を備えている。尚、図１２に示す通り、第２照明系５１は側面から見た場合に、その光軸ＢＸがＺＸ平面に対して角度θだけ傾むくように配置されている。
【００６７】
第２照明系５１は、図１１、図１２に示す通り、光源５６、コリメートレンズ５７、照射部材としてのシリンドリカルレンズ５８、及びミラー５９を含んで構成され、−Ｘ側から＋Ｘ方向に向けて、発散する検査光Ｌ４をペリクルＰの面上に照射する。光源５６は、例えば半導体レーザダイオードであり、所定の角度で発散するレーザ光を光軸ＢＸ方向に射出する。コリメートレンズ５７は、光源５６から射出されるレーザ光を平行光に変換する。シリンドリカルレンズ５８は、光軸ＢＸが含まれる面内でコリメートレンズ５７を介したレーザ光を所定の角度で発散させる。ミラー５９は、シリンドリカルレンズ５８で発散されたレーザ光を＋Ｘ方向に偏向して検査光Ｌ４とする。
【００６８】
ミラー５９の偏向角は、ペリクルの面に対する光軸ＢＸの角度（即ち、検査光Ｌ４の入射角）が第１〜第３実施形態で説明した検査光Ｌ１，Ｌ２の入射角よりも小さくなるように設定される。ここで、本実施形態では第２照明系５１が備えるシリンドリカルレンズ５８によってコリメートレンズ５７を介したレーザ光を光軸ＢＸが含まれる面内で発散させている。このため、検査光Ｌ４の入射角を小さくしても、図１１に示す通り、ペリクルＰのＸ方向については検査光Ｌ４がペリクルＰを覆うよう照射される。尚、シリンドリカルレンズ２８で発散させているのは光軸ＢＸ（ミラー５９で折り曲げられている光軸ＢＸ）が含まれる面内のみであり、検査光Ｌ４がペリクルＰの全面に照射される訳ではない点に注意されたい。
【００６９】
ここで、シリンドリカルレンズ５８による発散角は、検査光Ｌ４がＸ方向についてペリクルＰを覆うのに最低限必要な角度以上の角度に設定されている。これは、ペリクル高さが異なるレチクルＲが配置された場合であっても、ペリクルＰの面上におけるＸ方向に延びた照射面の全体に検査光Ｌ４を照射するためである。
【００７０】
このため、図１１（ａ）に示す通り、ペリクル高さが基準ペリクル高さであるレチクルＲの検査を行う場合には、ペリクルＰに向けて照射される検査光Ｌ４のうち、ペリクルＰの面上に照射されない検査光Ｌ５（ペリクルＰの枠に照射されて反射される検査光Ｌ５）が存在する。また、図１１（ｂ）に示す通り、ペリクル高さが基準ペリクル高さよりも低いレチクルＲの検査を行う場合には、ペリクルＰに向けて照射される検査光Ｌ４のうち、ペリクルＰの面上に照射されない検査光Ｌ６が存在する。
【００７１】
図１１（ａ），（ｂ）に示す通り、本実施形態では、ペリクルＰに向けて照射される検査光Ｌ４のうち、検査に寄与しない検査光Ｌ５，Ｌ６が存在する。このため、これらの検査光Ｌ５，Ｌ６が検査に悪影響を与えないように、照明系及び受光側の配置を工夫し、或いはこれらの検査光Ｌ５，Ｌ６が受光側に迷光として入射するのを防止する対策を施すのが望ましい。
【００７２】
次に、図１２を参照して受光側の構成について説明する。第２受光系５２は、第２照明系５１からの検査光Ｌ４がペリクルＰの面上における異物Ｄ（異物Ｄ１又は異物Ｄ２）に照射されて生ずる散乱光を受光する。第２ラインセンサ５３は、第２受光系５２で受光された散乱光の光強度に応じた信号を出力する。第２ラインセンサ５３から出力される信号は主制御系ＭＣに供給される。
【００７３】
ここで、第２受光系５２と第２ラインセンサ５３とからなる受光側の構成は、側面から見た場合に、その光軸ＣＸが第２照明系５１の光軸ＢＸと９０°の角度をなすよう配置される。具体的には、前述した通り、第２照明系５１は側面から見た場合に、その光軸ＢＸがＺＸ平面に対して角度θだけ傾むくように配置されているため、第２受光系５２と第２ラインセンサ５３とからなる受光側の構成は、側面から見た場合に、その光軸ＣＸがＺＸ平面に対して角度（９０°−θ）だけ傾むくように配置されている。
【００７４】
第２受光系５２と第２ラインセンサ５３とからなる受光側の構成をかかる配置とするのは、ペリクル高さが異なる場合であってもペリクル高さの相違に拘わらず、第２受光系５２に関して第２ラインセンサ５３の受光面とペリクルＰの面内における検査光Ｌ４の照射面とを共役にするためである。
【００７５】
いま、ペリクル高さが基準ペリクル高さＺ０であるとする。かかるペリクル高さＺ０のペリクル面上における微小な異物Ｄ１からの散乱光は第２受光系５２を介して第２ラインセンサ５３の受光面上における点ｆ５に集光される。一方、ペリクル高さ基準ペリクル高さＺ０よりも低いＺ１であるペリクルＰの面上における微小な異物Ｄ１からの散乱光は第２受光系５２を介して第２ラインセンサ５３の受光面上における点ｆ６に集光される。
【００７６】
以上の通り、本実施形態では、側面から見た場合に、第２受光系５２と第２ラインセンサ５３とからなる受光側を、その光軸ＣＸが第２照明系５１の光軸ＢＸと９０°の角度をなすよう配置しているため、ペリクル高さが異なっていても第２受光系５２に関して第２ラインセンサ５３の受光面とペリクルＰの面（検査光Ｌ４の照射面）とを共役にすることができる。これにより、ペリクル高さが異なるレチクルＲの検査を行う場合の第２受光系の焦点位置調整又は第２ラインセンサの移動調整が不要となる。
【００７７】
上記構成において、レチクルＲの上面及びペリクルＰの面上における異物を検査する場合には、まず第１実施形態と同様に、レチクルＲに貼付されたバーコードの読み取りが行われてペリクル高さが求められる。尚、本実施形態においては、第１照明系３１ａ及び第２照明系５１の位置は固定であるが、第１照明系３１ａ及び第２照明系５１とは別途に、図５に示す方法によりペリクル高さの自動検出を行うための照明系を設け、ペリクル高さを自動検出しても良い。
【００７８】
以上の前処理を終えると、検査対象のレチクルＲが搬送アームＡＲ上に載置された状態で異物検査装置ＤＩ内に搬送される。レチクルＲが搬送アームＡＲにより検査開始位置までに搬送されると、第１照明系３１ａから検査光Ｌ１が射出されるとともに第２照明系５１から検査光Ｌ４が照射される。第１照明系３１ａからの検査光Ｌ１はレチクルＲの上面上におけるＸ方向に延びた照射面に照射され、第２照明系５１からの検査光Ｌ４はペリクルＰの面上におけるＸ方向に延びた照射面に照射される。
【００７９】
この状態で搬送アームＡＲを＋Ｙ方向に一定速度で移動させると、レチクルＲの上面が検査光Ｌ１によって走査され、ペリクルＰの面が検査光Ｌ４によって走査される。このようにしてレチクルＲの上面とペリクルＰの面の検査が行われる。尚、第１実施形態と同様に、検査は往路で行っても良く、復路で行っても良い。或いは、往路と復路との両方で行い、各々の検査結果を総合して検査精度を高めるようにしても良い。
【００８０】
以上の通り、本実施形態ではシリンドリカルレンズ５８による発散角を、検査光Ｌ４がＸ方向についてペリクルＰを覆うのに最低限必要な角度以上の角度に設定しているため、ペリクル高さが異なっていてもペリクルＰの面上に検査光Ｌ４を照射することができる。よって、本実施形態では、第２照明系５１の焦点位置調整若しくは第２ラインセンサの移動調整又は搬送アームＡＲのＺ方向への移動をすることなくペリクル高さが異なるレチクルＲを検査することができる。また、本実施形態では受光側の構成を駆動する必要がなく、第２受光系５２及び第２ラインセンサ５３の位置ぶれを防止することができる。これにより、フォーカスが合った状態の安定した信号が得られ、より精確な検査を行うことができる。
【００８１】
尚、上述の通り、本実施形態では、側面から見た場合に、第２受光系５２と第２ラインセンサ５３とからなる受光側の光軸ＣＸと第２照明系５１の光軸ＢＸとが９０°の角度をなすように受光側全体を配置するする場合を例に挙げて説明した。しかしながら、光軸ＢＢＸと光軸ＣＸが上記の関係となるように、第２照明系５１に設けられるシリンドリカルレンズ５８の向きのみを変え、又はミラー５９の姿勢のみを変えても良い。
【００８２】
〔露光装置の動作〕
次に、本発明の一実施形態による露光装置ＥＸの動作について簡単に説明する。露光処理が開始されると、レチクルライブラリ２１から所定のレチクルＲが取り出されレチクル搬送装置２２によって搬送される。このとき、レチクルＲに貼付されたバーコードが読み取り装置２３で読み取られ、その情報が主制御系ＭＣに供給される。主制御系ＭＣは、この情報に基づいてレチクル搬送装置２２によって搬送されているレチクルＲのレチクル高さを求め、異物検査装置ＤＩに対して制御信号を出力する。
【００８３】
具体的には、露光装置ＥＸに第１実施形態の異物検査装置ＤＩが設けられている場合には、主制御系ＭＣは第２照明系３１ｂのＺ方向の位置調整のための制御信号を駆動装置３９に出力するための制御信号を出力する。また、これとともに、第２照明系３１ｂの焦点位置調整のための制御信号を調整装置４０に出力し、又は第２ラインセンサの移動調整のための制御信号を移動装置４１に出力する。露光装置ＥＸに第２実施形態の異物検査装置ＤＩが設けられている場合には、主制御系ＭＣは、搬送アームＡＲのＺ方向への移動量を示す制御信号を異物検査装置ＤＩに出力する。
【００８４】
露光装置ＥＸに第３実施形態の異物検査装置ＤＩが設けられている場合には、主制御系ＭＣは第２照明系３１ｂ及び第３照明系３１ｃの何れから検査光を射出するかを示す制御信号を異物検査装置ＤＩに出力する。また、これとともに、第２照明系３１ｂの焦点位置調整のための制御信号を調整装置４０に出力し、又は第２ラインセンサの移動調整のための制御信号を移動装置４１に出力する。尚、露光装置ＥＸに第４実施形態の異物検査装置ＤＩが設けられている場合には、主制御系ＭＣは異物検査装置ＤＩに対する制御信号の出力が不要となる。
【００８５】
レチクルＲが搬送装置２２によって異物検査装置ＤＩに搬送されると、異物検査装置ＤＩにより前述したレチクルＲの検査が行われる。検査を終えたレチクルＲは搬送装置２２によって搬送されてレチクルステージＲＳＴ上に保持される。レチクルＲが保持されると、不図示のレチクルアライメントセンサによりレチクルＲとウェハステージＷＳＴとの相対位置関係が調整される。
【００８６】
以上の処理を終えると、ウェハステージＷＳＴが所定のローディングポジションに移動し、露光処理を行うべきウェハＷがロードされてウェハステージＷＳＴ上に保持される。ウェハＷのロードが完了すると、ウェハステージＷＳＴはアライメントセンサ２０の下方（−Ｚ方向）に移動して、ＥＧＡ計測が行われる。このＥＧＡ計測では、ウェハＷに形成された代表的な数個のアライメントマークの計測が行われ、統計演算によりウェハＷ上に設定された全てのショット領域の配列が求められる。
【００８７】
ＥＧＡ計測が終了すると、ウェハＷ上に設定された各ショット領域に対する露光が行われる。この処理では、主制御系ＭＣがウェハ駆動装置１８を駆動し、最初に露光すべきショット領域が移動開始位置に配置されるようウェハステージＷＳＴを移動させる。これと同時にレチクルステージＲＳＴも移動開始に配置される。以上の配置が完了すると、主制御系ＭＣはレチクルステージＲＳＴ及びウェハステージＷＳＴの移動を開始させ、レチクルステージＲＳＴ及びウェハステージＷＳＴが所定の速度に達してから整定時間（レチクルステージＲＳＴ及びウェハステージＷＳＴの加速により生じた振動を収めるために設けられる時間）経過後に露光光ＥＬがレチクルＲに照射されてショット領域の露光が開始される。１つのショット領域に対する露光処理が終了すると、主制御系ＭＣはウェハステージＷＳＴをＸ方向にステップ移動させ、次に露光すべきショット領域を移動開始位置に配置する。以下、同様にしてウェハＷ上のショット領域の全てに対する露光が行われる。
【００８８】
以上、本発明の一実施形態による露光装置及び異物検査装置について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置にも適用可能である。また、半導体素子の製造に用いられる露光装置だけではなく、液晶表示素子（ＬＣＤ）等を含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウェハ上へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一実施形態による露光装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による異物検査装置を示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による異物検査装置を示す正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による異物検査装置を示す側面図である。
【図５】ペリクル高さが異なるレチクルＲの検査を行う場合の照明系の説明図である。
【図６】ペリクル高さが異なるレチクルＲの検査を行う場合の受光系の説明図である。
【図７】ペリクル高さが変化してもペリクルＰの面と第２ラインセンサ３３ｂの受光面との共役関係を保つ構成を説明するための図である。
【図８】レチクルＲのペリクル高さを自動的に検出する方法を説明するために図である。
【図９】本発明の第２実施形態による異物検査装置を示す正面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態による異物検査装置を示す側面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態による同異物検査装置を示す正面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態による同異物検査装置を示す側面図である。
【符号の説明】
【００９０】
２３                      読み取り装置
３１ａ                    第１照明系
３１ｂ                    第２照明系
３１ｃ                    第３照明系
３２ａ                    第１受光系
３２ｂ                    第２受光系
３３ａ                    第１ラインセンサ
３３ｂ                    第２ラインセンサ
３４                      ラインセンサ
３９                      駆動装置
４０                      調整装置
４１                      移動装置
５１                      第２照明系
５２                      第２受光系
５３                      第２ラインセンサ
５８                      シリンドリカルレンズ
ＡＲ                      搬送アーム
Ｄ，Ｄ１，Ｄ２            異物
ＤＩ                      異物検査装置
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４    検査光
Ｒ                        レチクル
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
2007178152.tif 000011
【図１０】
2007178152.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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