(57)【要約】【課題】真空チャンバーに引き込まれる前のフォトマスクの汚染有無またはパーティクルの有無を検査するフォトマスク検査装置および検査方法を提供する。【解決手段】本発明のフォトマスク検査装置は、フォトマスクに光を照射してウェハーにパターニングを行い、高真空状態に維持されるメインチャンバーと、前記メインチャンバーの前段に設けられ、引き込まれる前記フォトマスクを収容し、前記メインチャンバーの真空状態より低い真空状態を維持するサブチャンバーと、前記メインチャンバーの前段に設けられ、前記フォトマスク上にパーティクルが存在するか否か、および前記パーティクルが存在する場合には許容基準値以上であるか否かを検査する検査部と、を含んでなり、フォトマスクのパーティクルの存否を検知し、パーティクルが存在すると判断されると、フォトマスクをアンロードさせ、洗浄することができるようにして、フォトマスクにより発生するエラーを防止するという効果がある。【選択図】図１
2016180976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスクに光を照射してウェハーにパターニングを行い、高真空状態に維持されるメインチャンバーと、
前記メインチャンバーの前段に設けられ、引き込まれる前記フォトマスクを収容し、前記メインチャンバーの真空状態より低い真空状態を維持するサブチャンバーと、
前記メインチャンバーの前段に設けられ、前記フォトマスク上にパーティクルが存在するか否か、および前記パーティクルが存在する場合には許容基準値超過であるか否かを検査する検査部と、を含んでなることを特徴とする、フォトマスク検査装置。
【請求項２】
前記検査部は前記サブチャンバー内の上部に固定されることを特徴とする、請求項１に記載のフォトマスク検査装置。
【請求項３】
前記検査部は、前記サブチャンバーの前段に設けられた移送部の上部に固定されることを特徴とする、請求項１に記載のフォトマスク検査装置。
【請求項４】
前記サブチャンバーの前段に設けられた移送部の上部に設けられた洗浄部をさらに含み、
前記移送部は、前記検査部の検査結果、前記パーティクルが許容基準値超過である場合には前記フォトマスクを洗浄部へ搬送させ、
前記洗浄部は、搬送された前記フォトマスクに気体を噴射し或いはパーティクルを吸入することにより、前記パーティクルを除去することを特徴とする、請求項２に記載のフォトマスク検査装置。
【請求項５】
前記検査部の後段である前記移送部の上部に設けられた洗浄部をさらに含み、
前記移送部は、前記検査部の検査結果、前記パーティクルが許容基準値を超過する場合には前記フォトマスクを洗浄部へ移送させ、前記パーティクルが許容基準値未満である場合には前記洗浄部を通過させ、
前記洗浄部は、移送された前記フォトマスクに気体を噴射し或いはパーティクルを吸入することにより、前記パーティクルを除去することを特徴とする、請求項３に記載のフォトマスク検査装置。
【請求項６】
前記検査部は、
ブライトフィールド検査反応またはダークフィールド検査反応を用いてパーティクルの存否を判別するようにすることを特徴とする、請求項１に記載のフォトマスク検査装置。
【請求項７】
メインチャンバーから流出するガスストリームの通路を形成し、前記メインチャンバーから延びて設けられたガス管と、
前記ガス管と前記メインチャンバーとの接続地点に設置され、前記ガスストリームの速度を測定するためのセンサーと、
前記ガス管の一側に設置され、平面ビームを生成して前記ガス管に入射させるレーザー発射部と、
前記ガス管の他側に設置され、前記ガス管から出射される平面ビームを受信するレーザー受信部と、
前記レーザー受信部から、前記ガスストリームに内包されたパーティクルによって散乱した平面ビームの情報を受信し、前記センサーからの前記ガスストリームの速度を受信して単位時間当たり前記ガス管を流動しながら平面ビームを通過した前記パーティクルの個数および前記パーティクルの粒径を計算し、パーティクル変化量を計算する制御部と、
前記制御部の計算結果、単位時間当たりのパーティクル変化量が所定の基準値以上である場合にはアラームを発生させるアラーム部と、を含んでなることを特徴とする、フォトマスク検査装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記メインチャンバーから流出する前記ガスストリームに含まれているパーティクルの容積を次の数式によって算出し、
Ｖ＝Ｎ×ｄ３
式中、Ｖはパーティクルの容積、Ｎはパーティクルの個数、ｄはパーティクルの平均粒径をそれぞれ示すことを特徴とする、請求項７に記載のフォトマスク検査装置。
【請求項９】
前記制御部は、単位時間ｔ当たりの前記パーティクル変化量を次の数式によって算出すし、
ｍ＝Ｖ／ｖｔ
式中、Ｖはパーティクルの容積、ｍはパーティクル変化量、ｖはガスストリームの速度、ｔは噴射機を介してガスストリームを噴射した単位時間、またはポンプが作動した単位時間をそれぞれ示すことを特徴とする、請求項７に記載のフォトマスク検査装置。
【請求項１０】
メインチャンバーから流出するガスストリームに含まれているパーティクルの容積Ｖを計算する過程と、
単位時間ｔ当たりのパーティクル変化量ｍを算出する過程と、
所定の基準値とパーティクル変化量とを比較する過程と、
前記比較する過程における比較の結果、パーティクル変化量が基準値以上である場合にはメインチャンバーが汚染したと判断してアラームを鳴らすようにする過程とを含んでなることを特徴とする、フォトマスク検査方法。
【請求項１１】
前記容積を計算する過程における前記パーティクルの容積は、
次の数式を用いて計算し、
Ｖ＝Ｎ×ｄ３
式中、Ｖはパーティクルの容積、Ｎはパーティクルの個数、ｄはパーティクルの平均粒径をそれぞれ示すことを特徴とする、請求項１０に記載のフォトマスク検査方法。
【請求項１２】
前記パーティクル変化量ｍを算出する過程におけるパーティクル変化量は、
次の数式を用いて算出し、
ｍ＝Ｖ／ｖｔ
式中、Ｖはパーティクルの容積、ｍはパーティクル変化量、ｖはガスストリームの速度、ｔは噴射機を介してガスストリームを噴射した単位時間、またはポンプが作動した単位時間をそれぞれ示すことを特徴とする、請求項１０に記載のフォトマスク検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスク検査装置および検査方法に係り、より詳しくは、フォトマスク工程チャンバーに引き込まれる前に、サブチャンバーにおけるフォトマスクの汚染有無またはパーティクルの存否、および工程チャンバーに引き込まれる粒子（いわゆる、パーティクルなどの「粉塵」）のサイズおよび数をモニタリングするようにし、モニタリングの結果、異物が発見される場合には、これを取り除いて重大な不良が発生することを防止する、フォトマスク検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトマスク製造中に、粒子は高レベルで除去されながら、残存するパーティクルの数およびサイズが常にモニタリングされる。半導体製造処理ラインにおける各工程処理の際に、フォトマスクの汚染は重大なエラーを発生させるおそれがある。特に、フォトマスクのパターン面に異物が存在する場合、重大な不良が発生して高費用の損失が発生するという問題点がある。
【０００３】
一般に、半導体素子を製造する工程でフォトマスクに形成されたパターンをウェハー上に転写する工程をリソグラフィー工程という。リソグラフィー工程を数〜数十回繰返し行うことで、トランジスタ、コンデンサ、抵抗を含む半導体素子が製造される。
【０００４】
リソグラフィー工程を行うために、クロム（Ｃｒ）またはシリコン化合物（ＭｏＳｉ）などの金属物質を用いて、半透明または不透明な露光パターンが形成されたレチクル（ｒｅｔｉｃｌｅ）またはフォトマスクを製造する。レチクルが用意された後、薄膜が形成されたウェハー上には感光物質を含むフォトレジストフィルムが形成され、レチクルを用いてフォトレジストフィルムには光が照射されてフォトレジストフィルムにレチクルの露光パターンが転写され、現像液によってフォトレジストフィルムを現像することにより、ウェハー上にはフォトレジストパターンが形成される。その後、フォトレジストパターンにイオン注入などによって不純物を注入するか、或いはフォトレジストパターンを用いてウェハー上の薄膜をエッチングしてパターニングする。
【０００５】
フォトマスクは、製造時に透明度の高い四角形の石英（Ｑｚ）の表面にモリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）ＥＢＲ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｂｅａｍ  Ｒｅｓｉｓｔ）層として構成され、電子ビームを用いてＥＢＲの表面にパターンを描く。デベロップ（Ｄｅｖｅｌｏｐ）によって、露光部分と非露光部分に現像液を用いてパターンを現像する。
【０００６】
もしフォトマスクの表面が異物などで汚染している場合は、異物などで汚染している部分は、ビーム（Ｂｅａｍ）が照射されないため、パターンニングの後に現像してみると、フォトマスクのパターンにショートや変形などが発生することがある。
【０００７】
また、半導体チップの高度化に伴い、パターンの露光時間に非常に長い時間がかかるという問題点もある。
【０００８】
このとき、異物または汚染源がブランクマスク（Ｂｌａｎｋ  Ｍａｓｋ：パターン露光前のクリーンなマスク）に存在すれば、大きな損失がもたらされる。原資材価格の損失や露光時間の損失、開発機会の損失などの甚大な被害が発生する。
【０００９】
一方、レチクルロード／アンロード装備からステッパーへロード／アンロードされるレチクルは、反復的に使用するにつれてパーティクルなどにより汚染してしまう。よって、レチクルにくっ付いたパーティクルを除去するために、周期的にレチクルロード／アンロード装備にロードされたレチクルはクリーニングされる。このとき、レチクルは、一般に、高速で噴射される窒素ガスによってクリーニングされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点を解決するためのもので、フォトマスクのパーティクルの存否を検知し、パーティクルが存在すると判断されると、フォトマスクをアンロードさせることができるフォトマスク検査装置および検査方法を提供することを目的とする。（現在：フォトマスクボックス→ロード／アンロード部→マスク移動→工程チャンバーへの定着→工程進行）
（解決課題：フォトマスクボックス→ロード／アンロード部→マスク移動→工程チャンバー入口検査装置→工程チャンバーへの定着→工程進行）
【００１１】
また、本発明は、真空チャンバーで行われる工程の場合、フォトマスクがメインチャンバーに引き込まれる前に、サブチャンバーにおけるフォトマスク検査装置および検査方法を提供することを目的とする。
（現在：フォトマスクボックス→ロード／アンロード部→マスク移動→サブチャンバーへの引き込み→メインチャンバーへの移動→メインチャンバーへの定着→工程進行）
（解決課題：フォトマスクボックス→ロード／アンロード部→マスク移動→サブチャンバーへの引き込み→サブチャンバーの上端に構成された検査装置を用いたパーティクル検査→メインチャンバーへの移動→メインチャンバーへの定着→工程進行）
【００１２】
また、本発明は、パーティクルのサイズを検知し、その個数をカウントし、カウント結果が基準値以上である場合には、これを運用者に知らせ、運用者が適切な措置を行えるようにする、フォトマスク検査装置および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】
【００１３】
上記目的を達成するための本発明のフォトマスク検査装置は、フォトマスクに光を照射してウェハーにパターニングを行い、高真空状態に維持されるメインチャンバーと、前記メインチャンバーの前段に設けられ、引き込まれる前記フォトマスクを収容し、前記メインチャンバーの真空状態より低い真空状態を維持するサブチャンバーと、前記メインチャンバーの前段に設けられ、前記フォトマスク上にパーティクルが存在するか否か、および前記パーティクルが存在する場合には許容基準値以上であるか否かを検査する検査部と、を含んでなる。
【００１４】
前記検査部は、前記サブチャンバー内の上部に固定されてもよい。
【００１５】
前記検査部は、前記サブチャンバーの前段に設けられた移送部の上部に固定されてもよい。
【００１６】
前記サブチャンバーの前段に設けられた移送部の上部に設けられた洗浄部をさらに含み、前記検査部の検査結果、前記パーティクルが許容基準値以上である場合、前記移送部は前記フォトマスクを洗浄部へ搬送させ、前記洗浄部は前記フォトマスクに気体を噴射するか或いはパーティクルを吸入して除去することができる。
【００１７】
前記検査部と前記サブチャンバーとの間に設けられ、移送部の上部に設けられた洗浄部をさらに含み、前記検査部で前記パーティクルが許容基準値以上であるか否かを判断し、前記パーティクルが許容基準値以上である場合には洗浄部へ移送させて洗浄し、前記パーティクルが許容基準値未満である場合には前記洗浄部を通過させることを特徴とする。
【００１８】
前記検査部は、ブライトフィールド検査反応およびダークフィールド検査反応の少なくとも一つを用いてパーティクルの存否を判別するように構成できる。
【００１９】
上記目的を達成するための本発明に係るフォトマスク検査装置は、メインチャンバーから流出するガスストリームの通路を形成し、前記メインチャンバーから延びて設けられたガス管と；前記ガス管と前記メインチャンバーとの接続地点に設置され、前記ガスストリームの速度を測定するためのセンサーと、前記ガス管の一側に設置され、平面ビームを生成して前記ガス管に入射させるレーザー発射部と、前記ガス管の他側に設置され、前記ガス管から出射される平面ビームを受信するレーザー受信部と、前記レーザー受信部から、前記ガスストリームに内包されたパーティクルによって散乱した平面ビームの情報を受信し、前記センサーからの前記ガスストリームの速度を受信して単位時間当たり前記ガス管を流動しながら平面ビームを通過した前記パーティクルの個数および前記パーティクルの粒径を計算し、パーティクル変化量を計算する制御部と、前記制御部の計算結果、単位時間当たりのパーティクル変化量が所定の基準値以上である場合にはアラームを発生させるアラーム部と、を含んで構成される。
【００２０】
前記制御部は、前記メインチャンバーから流出する前記ガスストリームに含まれているパーティクルの容積を次の数式によって算出することができ、
Ｖ＝Ｎ×ｄ３
式中、Ｖはパーティクルの容積、Ｎはパーティクルの個数、ｄはパーティクルの平均粒径をそれぞれ示す。
【００２１】
前記制御部は、単位時間ｔ当たりの前記パーティクル変化量を次の数式によって算出することができ、
ｍ＝Ｖ／ｖｔ
式中、ｍはパーティクル変化量、ｖはガスストリームの速度、ｔは噴射機を介してガスストリームを噴射した単位時間、またはポンプが作動した単位時間をそれぞれ示す。
【００２２】
上記目的を達成するための本発明に係るフォトマスク検査方法は、メインチャンバーから流出するガスストリームに含まれているパーティクルの容積Ｖを計算する過程と、
単位時間ｔ当たりのパーティクル変化量ｍを算出する過程と、所定の基準値とパーティクル変化量とを比較する過程と、前記比較する過程における比較の結果、パーティクル変化量が基準値以上である場合にはメインチャンバーが汚染したと判断してアラームを発生させる過程とを含んでなる。
【００２３】
前記容積を計算する過程における前記パーティクルの容積は次の数式を用いて計算することができ、
Ｖ＝Ｎ×ｄ３
式中、Ｖはパーティクルの容積、Ｎはパーティクルの個数、ｄはパーティクルの平均粒径をそれぞれ示す。
【００２４】
前記パーティクル変化量ｍを算出する過程におけるパーティクル変化量は次の数式を用いて算出することができ、
ｍ＝Ｖ／ｖｔ
式中、ｍはパーティクル変化量、ｖはガスストリームの速度、ｔは噴射機を介してガスストリームを噴射した単位時間、またはポンプが作動した単位時間をそれぞれ示す。
【発明の効果】
【００２５】
前述した構成を持つ本発明のフォトマスク検査装置および検査方法は、フォトマスクのパーティクルの存否を検知し、パーティクルが存在すると判断されると、フォトマスクをアンロードすることができるようにして、フォトマスクにあるパーティクルなどの異物により発生するエラーを防止するという効果がある。
【００２６】
また、本発明のフォトマスク検査装置および検査方法は、フォトマスクのパーティクルの存否を検知し、パーティクルが存在すると判断されると、フォトマスクのパーティクルを除去し、再びサブチャンバーおよびメインチャンバーにロードさせることができるフォトマスク検査装置および検査方法を提供するという効果がある。
【００２７】
また、本発明のフォトマスク検査装置および検査方法は、パーティクルのサイズを検知し、その個数をカウントすることができるという効果がある。
【００２８】
また、本発明のフォトマスク検査装置および検査方法は、パーティクルのサイズを検知し、その個数をカウントし、カウントの結果、基準汚染数値を超過したと判断されると、これを運用者に知らせ、運用者が適切な措置を行うようにすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係るフォトマスク検査装置の構成を概略的に示す構成図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るフォトマスク検査装置の構成を示す構成図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るフォトマスク検査装置の構成を概略的に示す構成図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る図３のパーティクルカウンターの構成を概略的に示す構成図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るフォトマスクを検査する過程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を示す添付図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。
【００３１】
図１は本発明の一実施形態に係るフォトマスク検査装置の構成を概略的に示す構成図である。
【００３２】
図１を参照すると、本発明のフォトマスク検査装置および検査方法は、メインチャンバー１１０、サブチャンバー１２０、フォトマスクステージ１３０、ウェハーステージ１４０、高真空ポンプ１５０、低真空ポンプ１６０および第１検査部１２１から構成される。
【００３３】
メインチャンバー１１０は、内部を真空状態にするために、２つのポンプ１５０、１６０のうちの高真空ポンプ１５０が接続される。高真空ポンプ１５０とメインチャンバー１１０との間にも開閉器（図示せず）が設けられてもよい。メインチャンバー１１０とサブチャンバー１２０との間には第２開閉手段１２６が設けられており、サブチャンバー１２０からメインチャンバー１１０へフォトマスク１３２が引き込まれる場合には開放され、フォトマスク１３２がメインチャンバー１１０への引き込みが完了すると、第２開閉手段１２６は閉鎖される。第２開閉手段１２６が閉鎖された後にさらに高真空ポンプ１５０が作動してメインチャンバー１１０の真空状態を高めることができる。このようにフォトマスク１３２がフォトマスクステージ１３０に固定されると、フォトマスト１３２に光を照射してウェハー１４２にパターンを形成することができる。このとき、ウェハー１４２はウェハーステージ１４０に固定される。
【００３４】
サブチャンバー１２０は、高真空状態であるメインチャンバー１１０の前段に設けられ、低真空状態としてフォトマスク１３２の移送を移送部１２２および第１開閉手段１２４を介して受けて収容する。サブチャンバー１２０は、メインチャンバー１１０にフォトマスク１３２を収容する前に、フォトマスク１３２を低真空状態として緩衝して収容することができる。すなわち、高真空状態であるメインチャンバー１１０に引き込まれるフォトマスク１３２が高真空による圧力によって強く吸入されて揺れなどにより誤差が発生することを防止する。つまり、移送部１２２によって移送されたフォトマスク１３２は、第１開閉手段１２４が開放されると、サブチャンバー１２０に引き込まれ、再び第１開閉手段１２４が閉鎖されると、さらに低真空状態にするために低真空ポンプ１６０が作動してサブチャンバー１２０の内部を所望の低真空状態にする。サブチャンバー１２０が低真空状態になると、サブチャンバー１２０の上部に取り付けられて構成された第１検査部１２１によってフォトマスク１３０にパーティクルが存在するか否か、またはパーティクルが存在する場合には許容基準値以上であるか否かを検査する。第１検査部１２１の検査結果、パーティクルが許容基準値内で検出されるか、或いはパーティクルが検出されない場合には、第２開閉手段１２６を開放してフォトマスク１３２をメインチャンバー１１０に引き込ませてフォトマスクステージ１３０に固定させ、第２開閉手段１２６を閉鎖させることができる。閉鎖後には、前述したように、高真空ポンプ１５０が作動してメインチャンバー１１０の内部を高真空状態に維持させることができる。
【００３５】
高真空ポンプ１５０は、メインチャンバー１１０の内部を高真空状態に維持するために、第１ガス管１５２を介してメインチャンバー１１０に接続される。高真空ポンプ１５０は、設定された高真空状態を維持するために、メインチャンバー１１０内の雰囲気を第１ガス管１５２を介して吸入して高真空状態に維持する。
【００３６】
サブチャンバー１２０は、内部を真空状態にするために、端部に２つのポンプ１５０、１６０のうちの低真空ポンプ１６０が接続される。このため、サブチャンバー１２０に連通した第２ガス管１６２が延び、延びた第２ガス管１６２の端部には低真空ポンプ１６０が接続される。低真空ポンプ１６０とサブチャンバー１２０との間にも開閉器（図示せず）が設けられてもよい。
【００３７】
低真空ポンプ１６０は、サブチャンバー１２０の内部を高真空状態よりも低い圧力状態に維持するために、第２ガス管１６２を介してサブチャンバー１２０に接続される。低真空ポンプ１６０は、設定された低真空状態を維持するために、サブチャンバー１２０内の雰囲気を第２ガス管１６２を介して吸入して低真空状態に維持する。
【００３８】
第１検査部１２１はサブチャンバー１２０の上部に取り付けられて構成される。第１検査部１２１は、光学顕微鏡カメラを使用し、これを用いてフォトマスク１３２またはフォトマスクを収容するポッド（ｐｏｄ）の画像を取得し、取得した画像からパーティクルの検出有無、または検出されたパーティクルが許容基準値以上であるか否かを確認する。第１検査部１２１はブライトフィールド検査反応またはダークフィールド検査反応が採用できる。このとき、ブライトフィールド検査反応はブライトフィールドカメラでフォトマスク１３２を撮像するものでありうる。ここで、透明なパーティクルの場合には、ブライトフィールドカメラで撮像されないことがある。よって、ダークフィールド検査反応が採用できる。ダークフィールド検査反応はダークフィールドカメラでフォトマスク１３２を撮像するものでありうる。また、ブライトフィールド検査反応とダークフィールド検査反応を一緒に採用することもできる。すなわち、ブライトフィールドカメラで取得したパーティクルの個数に、ダークフィールドカメラで獲得したパーティクルの個数を加算することにより、パーティクルを検出することができる。あるいは、ブライトフィールドカメラまたはダークフィールドカメラをそれぞれ個別に用いてパーティクルを検出することができる。
【００３９】
第１検査部１２１で検査されたフォトマスク１３２からパーティクルが検出されるか、或いはパーティクルが許容基準値を超えて検出される場合には、第１開閉手段１２４を開放し、フォトマスク１３２を移送部１２２に搬送する。搬送されてきたフォトマスク１３２を、移送部１２２の上端に配置された洗浄部１２５を用いて洗浄する。洗浄部１２５は、不活性ガスを高速噴射するか或いは空気を吸入してパーティクルを除去するように構成する。洗浄部１２５によって洗浄が完了した後、第１開閉手段１２４を開放し、移送部１２２を介してフォトマスク１３２をサブチャンバー１２０へ移送させる。第１検査部１２１は、フォトマスク１３２を再検査し、パーティクルが検出されるか或いはパーティクルが許容基準値を超過する場合には、前述した洗浄部１２５による洗浄過程を再び経て、パーティクルが検出されないか或いはパーティクルが許容基準値内で検出される場合には、第２開閉手段１２６を開放してフォトマスク１３２をメインチャンバー１１０へ移送させる。メインチャンバー１１０内で移送されたフォトマスク１３２をフォトマスクステージ１３０に固定させ、第２開閉手段１２６を閉鎖させることができる。フォトマスク１３２がメインチャンバー１１０に実装された後は、前述したように、高真空ポンプ１５０がさらに作動してメインチャンバー１１０の内部を高真空状態に維持させることができる。
【００４０】
図２は本発明の他の実施形態に係るフォトマスク検査装置の構成を示す構成図である。
【００４１】
図２を参照すると、第２検査部１２３が移送部１２２の上部に配置され、移送中に第２検査部１２３の下部に一時的に停止したフォトマスク１３２からパーティクルが検出されるか否かを確認する。確認の結果、パーティクルが検出されるか或いはパーティクルが許容基準値を超過する場合には、フォトマスク１３２を第２検査部１２３の後段に設置された洗浄部１２５へ移送させ、気体、特に窒素の噴射による洗浄過程またはフォトマスク１３２の周辺の空気を吸入する洗浄過程を経て、第１開閉手段１２４を開放させてフォトマスク１３２をサブチャンバー１２０へ移送する。その後、サブチャンバー１２０に配置されたフォトマスク１３２をメインチャンバー１１０へ移送する過程は図１の説明と同様であり、その装置の動作も類似するので、これについての説明は省略する。
【００４２】
図２では、洗浄部１２５と第２検査部１２３が移送部１２２の上部に固定されており、洗浄部１２５が第２検査部１２３の後段、すなわち、第２検査部１２３とサブチャンバー１２０との間に接続されている。ところが、信頼性を高めるために、洗浄部１２５を第２検査部１２３の前段に構成してもよい。すなわち、洗浄部１２５と第２検査部１２３を移送部１２２の上部に固定して構成するが、洗浄部１２５とサブチャンバー１２０との間に第２検査部１２３を配置し、第２検査部１２３を介してパーティクルが検出されるか或いはパーティクルが許容基準値を超過する場合にはフォトマスク１３２を再び洗浄部１２５へ搬送させて反復的にフォトマスク１３２を洗浄するように構成することができる。
【００４３】
図３は本発明の他の実施形態に係るフォトマスク検査装置の構成を概略的に示す構成図である。図３を参照すると、本発明のパーティクルモニタリング装置は、大きくメインチャンバー１１０、パーティクルカウンター１７０、低真空ポンプ１６０および高真空ポンプ１５０を含んでなる。さらに、それぞれのポンプ１５０、１６０とメインチャンバー１１０との間の通路を断続するそれぞれの開閉器１１２、１５５、１６３を含む。一方、サブチャンバー１２０を、図示してはいないが、サブチャンバー１２０がメインチャンバー１１０の前段に設けられてもよい。
【００４４】
前述したように、メインチャンバー１１０の内部を真空状態にするために２つのポンプ１５０、１６０が使用される。このため、メインチャンバー１１０に連通したガス管１５４が延び、延びたガス管１５４は２つのガス管１５２、１６２にそれぞれ分岐される。中でも、第２ガス管１６２の一側にはメインチャンバー１１０の内部を低真空状態にするための低真空ポンプ１６０が接続され、第１ガス管１５２の一側にはメインチャンバー１１０の内部を高真空状態にするための真空ポンプ１５０が接続される。
【００４５】
ガス管１５４と高真空ポンプ１５０間の開閉を操作する第３開閉器１５５を閉鎖し、一側に分岐された第２ガス管１６２と低真空ポンプ１６０との開閉を操作する第２開閉器１６３を開放する。第２開閉器１６３が開放された状態で低真空ポンプ１６０を作動させる。このとき、低真空ポンプ１６０によってガスストリームが発生し、センサー１１４はガス管１５４を介して吸入されるガスストリームの速度ｖを検知する。
【００４６】
低真空ポンプ１６０の作動によってメインチャンバー１１０の内部を低真空状態にする。メインチャンバー１１０の内部が低真空状態になると、第２開閉器１６３を閉鎖し、第３開閉器１５５、および高真空ポンプ１５０と低真空ポンプ１６０との間を開閉する第１開閉器１１２を開放する。第１開閉器１１２および第３開閉器１５５が開放された状態で高真空ポンプ１５０を作動させる。このとき、高真空ポンプ１５０によってガスストリームが発生し、センサー１１４はガス管１２４を介して吸入されるガスストリームの速度ｖを検知する。
【００４７】
低真空ポンプ１６０と高真空ポンプ１５０を一緒に作動させずにメインチャンバー１１０の内部を低真空状態にした後、高真空状態にするのは、低真空状態を経ることなく高真空状態にする場合に装備、特にポンプ１５０、１６０に無理がかかって故障が発生するおそれがあるためである。例えば、大気圧状態で低真空ポンプ１６０をまず作動させずに高真空ポンプ１５０を作動させる場合、真空ポンプ１５０を構成する回転翼が曲がるなどの破損が発生することがある。
【００４８】
図４は本発明の他の実施形態に係る図３のパーティクルカウンターの構成を概略的に示す構成図である。図４を参照すると、レーザー受信部２３０は、前記レーザー発射部２１０から発射された平面ビーム２２０が、ガスストリーム中に含まれているパーティクルを通過しながら、散乱する情報を受信してパーティクルの個数およびサイズを認知することができる。平面ビーム２２０の幅はガス管１５４の直径と同じサイズである。もし平面ビーム２２０の幅がより大きい場合にはエラーが発生するおそれがあるので、ガス管１５４の直径に相当する幅の平面ビーム２２０を生成する。
【００４９】
制御部２４０は、単位時間あたり前記ガス管を流動しながら平面ビームを通過した前記パーティクルの個数および前記パーティクルの粒径を計算することができる。このとき、レーザー発射部２１０はミー散乱理論（Ｍｉｅ  ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  ｔｈｅｏｒｙ）に基づいて作動する。平面ビーム２２０がパーティクル粒子に触れると、粒子の散乱スペクトルが、粒子の運動に影響されないフーリエレンズ（Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｌｅｎｚ）の焦点面（ｆｏｃａｌ  ｐｌａｎｅ）に形成され、散乱スペクトルを分析してパーティクル粒径を知ることができる。同じ粒径を有する球状の粒子があると考え、散乱光エネルギーはＥｌｉｅ  ｃｉｒｃｌｅに沿った分布をなす。言い換えれば、レンズの焦点面に一連の同心円を形成する。同心円の直径は、散乱を起こす粒子と関連があるが、粒径が小さい場合には散乱角と同心円の直径が大きくなり、粒径が大きい場合には散乱角と同心円の直径が小さくなる原理によって、粒子のサイズを測定することができある。また、粒子の個数は分析されたパーティクル粒子の個数を測定すればよい。このような同心円情報とパーティクル粒子の個数情報が制御部２４０へ伝送される。
【００５０】
制御部２４０は、それぞれのパーティクルの個数およびそれぞれのパーティクルの粒径を測定するために、レーザー発射部２１０から発射された平面ビーム２２０をレーザー受信部２３０を介して受信し、受信された情報のうちの同心円情報からパーティクルの平均粒径を計算する。制御部２４０は算出されたパーティクルの平均粒径情報とパーティクルの総数を用いて総パーティクルの容積を計算する。
【００５１】
制御部２４０が算出する総パーティクルの容積は、次の数式１で表すことができる。
［数１］
Ｖ＝Ｎ×ｄ３
式中、Ｎはレーザー受信部２３０で受光した情報を分析して調べたパーティクルの個数であり、ｄはレーザー受信部２３０で受光した同心円情報から算出したパーティクルの平均粒径である。同心円情報から計算された粒径の平均値を算出し、これをｄ値として設定する。
【００５２】
Ｖは総パーティクルの容積（体積）を示し、パーティクルのそれぞれの平均容積ｄ３にパーティクルの個数を掛けた値を用いて求めることができる。
【００５３】
一方、制御部２４０は、前述した数式１で算出した総パーティクルの容積、センサー１１４から受信したガスストリームの速度ｖ、およびガスストリームが引き出された単位時間またはポンプ１５０、１６０を作動させた単位時間ｔを用いて、次の数式２によって単位時間ｔ当たりのパーティクル変化量を測定することができる。数式２は次のとおりである。
［数２］
ｍ＝Ｖ／ｖｔ
式中、ｍはパーティクル変化量、ｖはガスストリームの速度、ｔは単位時間をそれぞれ示す。一方、前述した数式２における変数は、パーティクルの容積を示すＶおよびガスストリームの速度ｖであり、パーティクルの容積はリアルタイムで時間の変化に対応して検出される。よって、リアルタイムでパーティクル変化量を検出することができる。すなわち、単位時間当たりの汚染度を測定することができ、単位時間を短く設定すると、短時間でも汚染度を測定することができる。
【００５４】
制御部２４０は、単位時間当たりｔのパーティクル変化量ｍを測定し、単位時間当たりのパーティクル変化量ｍが所定の基準値以上である場合にはアラーム部２５０がアラームを鳴らすように制御することができる。
【００５５】
図５は本発明の一実施形態に係るフォトマスクを検査する過程を示すフローチャートである。図５を参照すると、Ｓ３０２過程で、制御部２４０は、メインチャンバー１１０から流出するガスストリームに含まれているパーティクルの容積Ｖを計算する。パーティクルの容積Ｖは前述した数式１によって求めることができる。
【００５６】
Ｓ３０４過程で、制御部２４０は単位時間ｔ当たりのパーティクル変化量ｍを前述した数式２によって算出する。単位時間当たりのパーティクル変化量を用いて、単位時間当たり、すなわち設定された時間ｔの間のメインチャンバー１１０の汚染度を認知することができる。
【００５７】
Ｓ３０６過程で、制御部２４０は所定の基準値とパーティクル変化量とを比較する。
【００５８】
Ｓ３０６過程における比較の結果、パーティクル変化量が基準値以上である場合には、制御部２４０は、メインチャンバー１１０が汚染したと判断し、アラーム部２５０がアラームを鳴らすように制御する（Ｓ３０８）。
【００５９】
Ｓ３０６過程における比較の結果、パーティクル変化量が基準値未満である場合には、Ｓ３０６過程にリターンする。
【００６０】
例えば、時間を１０秒と設定し、低真空ポンプ１６０によって引き出されるガスストリームの速度をセンサー１１４が５０ｍ／ｓと検知し、１０秒間引き出されたパーティクルの総容積が２×１０−７ｍ３である場合には、パーティクル変化量として４×１０−１０の値を出力する。このとき、ユーザーが汚染度の基準値を２×１０−１０に設定した場合には基準値よりもパーティクル変化量が大きいため、制御部２４０は、アラーム部２５０がアラームを鳴らすように制御することができる。
【００６１】
前述した本発明の内容は図示した実施形態を参考として説明されたが、これらの実施形態は例示的なものに過ぎず、本技術分野における通常の知識を有する者であれば、様々な変形および均等な他の実施が可能であることを理解するだろう。よって、本発明の真正な技術的保護範囲は、添付された特許請求の範囲の技術的思想によって定められるべきである。
【符号の説明】
【００６２】
１１０    メインチャンバー
１１２、１５５、１６３    開閉器
１１４    センサー
１２０    サブチャンバー
１２１    第１検査部
１２２    移送部
１２３    第２検査部
１２４    第１開閉手段
１２５    洗浄部
１２６    第２開閉手段
１３０    フォトマスクステージ
１３２    フォトマスク
１４０    ウェハーステージ
１４２    ウェハー
１５０    高真空ポンプ
１５２    第１ガス管
１５４    ガス管
１６０    低真空ポンプ
１６２    第２ガス管
１７０    パーティクルカウンター
２１０    レーザー発射部
２２０    平面ビーム
２３０    レーザー受信部
２４０    制御部
２５０    アラーム部
【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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