专利名称：异物检查和去除装置及异物检查去除程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对用于将电路图案(circuit pattern)转印至半导体晶片 (semiconductor wafer)上的掩模(reticle)等的基板表面上所附着的异物进行检查，并 将该异物予以去除的异物检查和去除装置及异物检查去除程序。
背景技术：
关于对基板表面的异物进行检查的异物检查装置，如专利文献1所示，有包括如 下各部分的异物检查装置将检查光照射至基板表面上的照射光学系统，对来自所述基板 表面的反射散射光进行检测的检测光学系统；以及根据由该检测光学系统所获取的光强度 信号而对基板表面上有无异物进行判断的信息处理装置。而且，以往在根据该异物检查装置的检查结果而在基板表面上有异物时，暂时将 该异物从异物检查装置内取出，并通过使用气枪(air gun)等的使用者的手动作业来将异 物予以去除。然而，当利用使用者的手动作业来将附着在基板表面的异物予以去除时，有可 能会导致基板破损，因而去除作业需要熟练的技能(skills)。特别是当基板为带有表膜 (pellicle)的掩模的情况下，表膜容易破损，因而在利用手动作业来去除异物时必须仔细 注意。而且，因为是由使用者来判断是否要去除异物，所以是否要进行异物去除作业的确认 不仅变得烦杂，而且会因使用者而导致有判断误差，也有可能会看漏应去除的异物。另一方面，也考虑在异物检查装置侧判断有无异物并将异物予以去除的方法，但 现有的异物检查装置只是进行统一判断而与基板内的各区域的种类无关。然而，在形成着精密电路图案的区域，即便是较小的异物也必须将其去除。另一方 面，在形成着粗大的电路图案的区域或未形成电路图案的区域，则不一定要将较小的异物 予以去除。这样的话，要针对基板表面的各区域来决定应去除的异物及无需去除的异物，因 此，如果是在检测到规定尺寸的异物时统一将异物予以去除，则会因未必需要去除的异物 而造成去除作业的进行，从而导致作业时间的延长。专利文献1 日本专利特开2006-10544号公报专利文献2 日本专利特开2006-300705号公报
发明内容
对此，本发明是为了能够一举解决所述问题而完成的，其主要期望的课题在于，通 过自动地判断有无应进行异物去除的异物，以减轻使用者的作业负担及排除判断误差，并 防止作业时间的延长。S卩，本发明的异物检查和去除装置的特征在于包括以下的(1) (4)。(1)异物信息获取部，获取附着在基板表面的异物的异物信息。(2)异物去除部，将所述所附着的异物予以去除。(3)比较部，对针对所述基板表面的各区域设定的用于进行异物去除的条件、与由所述异物信息获取部获取的各区域的异物信息进行比较。(4)异物去除控制部，当所述比较部的比较结果表示所述异物信息满足所述条件 时，利用所述异物去除部来将所述基板表面的异物予以去除。如果是这样的异物检查和去除装置，则会针对基板表面的各区域而设定条件，并 以仅在满足该条件时进行异物去除的方式，来判断是否针对基板表面的各区域进行异物去 除，因此能够省去不必要的异物去除作业。因此，可减少包含异物去除作业在内的基板的清 洗次数，从而可防止作业时间的延长，且可削减运行成本(running cost)。而且，因为是自 动地进行判断而无需让使用者来判断异物的大小或数量等的异物信息，所以能够排除因各 使用者的不同而导致的判断误差。而且，并不是由使用者来进行去除作业，而是利用机器来 进行去除作业，因此能够减轻使用者的负担，同时能够降低基板的破损等的危险性，且不需 要去除技能。较理想的是，所述基板为用于将电路图案转印至半导体晶片上的掩模或安装着表 膜的掩模，且所述各区域针对该掩模上所形成的各个不同的电路图案设定。这样，根据掩模 上所形成的电路图案的尺寸所允许的附着异物的大小有所不同，而能够进一步加强所述发 明的效果。而且，在安装着表膜的掩模中，如果由使用者来进行清洗，则会存在特别容易破 损的问题，而如果在装置侧 进行异物去除作业，便能够防止表膜的破损，从而可减少表膜的 更换次数，且能够大幅地削减运行成本。另外，通过针对各电路图案来判断是否允许附着异 物，可削减清洗次数，使得掩模上所形成的电路图案其自身的寿命延长，由此可降低掩模所 花费的成本。而且，本发明的异物检查去除程序，使用获取附着在基板表面的异物的异物信息 的异物信息获取部、以及将所述附着的异物予以去除的异物去除部，来对附着在基板表面 上的异物进行检查并将该异物予以去除，此程序的特征在于使电脑作为如下各部分而发挥 功能比较部，对针对所述基板表面的各区域而设定的用于进行异物去除的条件、与由所述 异物信息获取部获取的各区域的异物信息进行比较；以及异物去除控制部，当所述比较部 的比较结果表示所述异物信息满足所述条件时，利用所述异物去除部来将所述基板表面的 异物予以去除。[发明的效果]根据以此方式构成的本发明，通过自动地判断有无要去除的异物，以减轻使用者 的作业负担及排除判断误差、防止基板的破损并防止作业时间的延长。
图1是本发明的一实施方式的异物检查和去除装置的整体构成图。图2是表示该实施方式的异物信息获取部的构成的示意图。图3是表示该实施方式的异物去除部的构成的示意图。图4是表示该实施方式的信息处理装置的功能构成的图。图5是表示掩模的各区域的示意图。[符号的说明]2 底座3 异物信息获取部4 异物去除部5 信息处理装置
6 移动平台7 移动机构31 光照射部31a 光源31b 扫描镜31c 聚光光学系统32:光检测部32a:光检测器32b 信号处理器41 送风机42 喷嘴43 抽吸机44 配管51 异物检查控制部52 照射位置计算部53 异物计算部54:比较部55:异物去除控制部56 画面显示部71 轨道构件72:固定构件100 异物检查和去除装置(a)、(b)、(d)、(c)、(e)区域 Dl 条件数据存储部X、Y、Z:方向W:基板(带有表膜的掩模)Wl 基板表面
具体实施例方式以下参照附图来对本发明的异物检查和去除装置的一实施方式进行说明。<装置构成>本实施方式的异物检查和去除装置100是对附着在基板W的表膜内的表面Wl上 的异物进行检查及去除的装置，所述基板W是在例如用于将电路图案转印至半导体晶片上 的掩模上安装作为保护膜的表膜而形成，如图1所示，所述异物检查和去除装置100包括 底座2 ；异物信息获取部3，获取基板表面Wl的异物信息；异物去除部4，将附着在基板表面 Wl的异物予以去除；以及信息处理装置5，获取来自异物信息获取部3的输出信号，计算出 基板表面Wl的异物信息，并且根据该异物信息来对异物去除部4进行控制。而且，所述异 物检查和去除装置中，在一个底座2内收容异物信息获取部3及异物去除部4从而形成为 迷你环境(minienvironment)结构。异物信息获取部3是光散射方式的装置，用于获取附着在基板表面Wl上的异物的 有无、大小及其位置等的异物信息，且如图2所示，所述异物信息获取部3包括光照射部 31，一边对放置于移动平台6上的基板W的表面Wl扫描检查光一边进行照射；以及光检测 部32，对来自被照射了检查光的基板表面的反射散射光进行检测。移动平台6能够在X方向、Y方向及Z方向上移动，且所述移动平台6以于检查过 程中在Y方向上按照固定速度移动的方式，被下述信息处理装置5的异物检查控制部51控 制着。并且，在所述移动平台6的上表面水平载置着作为基板的带有表膜的掩模W等。另 夕卜，所述移动平台6以于异物去除过程中在X方向及Y方向上按照固定速度移动的方式，被 下述信息处理装置5的异物去除控制部55控制着。光照射部31 —边对载置于移动平台6上的掩模W扫描检查光一边进行照射，以 及包括发出激光束(laser beam)的光源31a、在X方向上扫描激光束的扫描镜(scanning mirror) 31b以及聚光光学系统31c，且所述光照射部31构成为一边从检查对象物的规定角 度的斜上方，在X方向(图2中垂直于纸面的方向)上直线地来回扫描来自光源31a的激光束一边进行照射。本实施方式中，使用氦氖(HeNe)激光等的激光管作为光源31a。而且， 扫描镜31b是由下述信息处理装置5的异物检查控制部51来控制。光检测部32对来自基板表面Wl的反射散射光进行检测，在本实施方式中，两个 光检测部32通过未图示的保持构件而配置在检查对象物W的斜上方，且分别由聚光透镜 (condenser lens)、针对反射散射光而具有入射光限制用狭缝(slit)的固定狭缝板(fixed slit plate)(均未图示)及光检测器32a(例如光电倍增管(Photomultiplier Tube))等 所构成。而且，光检测部32还包括信号处理器32b。异物去除部4通过对附着在基板表面Wl的异物吹气体(空气、惰性气体 (inactive gas)、液滴(mist)混合的气体等)而将该异物予以去除，且如图3所示，所述异 物去除部4包括喷嘴(nozzle) 42，该喷嘴42上形成着将来自送风机(blower)41的空气向 外部吹出的吹出口、以及利用抽吸机(suction machine) 43吸入来自外部的空气的吸入口。 所述喷嘴42与送风机41以及喷嘴42与抽吸机43分别通过具有柔性(flexibility)的配 管44而连接，所述送风机41及抽吸机43设置在底座2外。而且，所述喷嘴42设置成能够 在移动机构7的作用下与基板表面Wl相对向而移动。
所述移动机构7以如下方式而保持所述喷嘴42，即，使从喷嘴42吹出的气体相对 于基板表面Wl而垂直地接触，并且根据已经过异物检查的基板W的种类或区域(针对各电 路图案等而设定)，而将喷嘴42的吹出口与基板表面Wl的距离设为固定。更详细而言，所 述移动机构7使喷嘴42阶段性地移动到与基板W的尺寸等的各规格及/或表膜的有无相 对应的高度位置处，且将喷嘴42的吹出口与基板表面Wl的距离设为固定。所述移动机构 7具体的构成是包括相对于基板表面Wl而垂直(即在Z方向上)延设的轨道(rail)构 件71 ；在该轨道构件71上滑动移动并且固定着喷嘴42的固定构件72 ；以及使固定构件72 相对于轨道构件71移动的步进电动机(st印ping motor)或伺服电动机(servo motor)等 的具有激励器(actuator)的驱动部(未图示)。而且，驱动部是由下述信息处理装置5的 异物去除控制部55来控制。信息处理装置5对移动平台6及光照射部31进行控制，接收来自光检测部32的 光强度信号并计算出基板表面Wl内的异物信息，同时根据由此而获得的异物信息来对移 动平台6、送风机41及移动机构7进行控制。所述设备构成是通用的电脑或专用的电脑， 由中央处理器(centralprocessing unit, CPU)、内部存储器、外部存储器、输入输出接口 (input-output interface)、模拟数字(analog to digital, AD)转换器等构成，所述 CPU 或其外围设备(peripheral)等根据所述内部存储器或外部存储器的规定区域中所存储的 程序而工作，以便如图4所示作为异物检查控制部51、照射位置计算部52、异物计算部53、 条件数据存储部D1、比较部54、异物去除控制部55、画面显示部56等而发挥功能。异物检查控制部51以使移动平台6在Y方向上按照固定速度移动的方式进行控 制，且对扫描镜31b的扭转角(twisting angle)进行控制，并将这些控制信号输出至移动 平台6及扫描镜31b，同时输出至照射位置计算部52。照射位置计算部52根据从异物检查控制部51获取的控制信号来计算出移动平台 6的Y方向位置，且根据扫描镜31b的扭转角来计算出基板表面内的光照射位置，并将光照 射位置的数据即照射位置数据输出至异物计算部53。异物计算部53接收照射检查光时的光强度信号及其照射位置数据，并计算出基板表面Wl的异物信息。关于异物信息，除了基板表面Wl上的异物的有无、该异物的大小、位 置之外，还可以是整个表面Wl及/或各区域中的异物数量、异物密度(异物数量/面积(各 区域的面积或单位面积)、个数X大小/面积(各区域的面积或单位面积))等。并且，将 该计算结果即表示异物信息的异物信息数据输出至画面显示部56，同时输出至比较部54。条件数据存储部Dl中存储着条件数据，该条件数据表示用于进行基板表面Wl的 各区域中的异物去除的条件。本实施方式的条件数据存储部Dl中存储着表示用于进行异 物去除的阈值(threshold value)的阈值数据。此处，用于进行异物去除的阈值，如图5所 示，是按照掩模上所形成的电路图案或其致密度(尺寸)以针对所划分的至少两个以上的 区域而设定，在本实施方式中，所述阈值是该区域中允许附着的异物的大小。该异物的大小 例如可以设为异物的面积、最大长度等。例如，在电路图案微细的区域(图5中(a) (d))中， 所允许的异物的大小(阈值)设定得较小，而在电路图案粗大的区域(图5中(b) (c) (e)), 异物的大小(阈值)设定得较大。另外，所述区域可根据电路图案等而在装置侧自动地设 定，也可由使用者任意地设定。而且，基板表面Wl的各区域及针对该区域的阈值由使用者 预先设定，且这些数据被存储在阈值数据存储部中。比较部54针对各区域来对异物信息与阈值进行比较，从异物计算部53接收异物 信息数据，同时从阈值数据存储部Dl获取阈值数据，并对异物信息所示的针对各区域的异 物的大小与针对该区域而设定的阈值进行比较。而且，所述比较部54将表示该比较结果的 比较结果数据输出至异物去除控制部55。而且，当画面显示部56显示该比较结果时，将该 比较结果数据输出至画面显示部56。异物去除控制部55根据从所述比较部54接收到的比较结果，来对送风机41、移动 机构7及移动平台6进行控制。具体来说，所述异物去除控制部55根据该比较结果，当附 着在规定区域的异物超过了针对该规定区域所设定的阈值时(大于阈值时)，为了将附着 在该规定区域的异物去除，而对移动平台6进行控制，并使喷嘴42移动至规定区域。而且，异物去除控制部55对移动机构7进行控制，并根据预先输入的基板W的种 类，而将基板表面Wl与喷嘴42的吹出口的距离设为发挥异物去除性能的规定的距离。并 且，利用送风机41将空气从喷嘴42的吹出口吹向规定区域，由此将所附着的异物予以去 除，且利用抽吸机43而从喷嘴42的抽吸口抽吸所去除的异物。此时，所述异物去除控制部 55 一边使喷嘴42进行扫描一边将空气连续地吹向基板表面Wl。而且，所述异物去除控制 部55对送风机41及抽吸机43进行控制，且对从喷嘴42的吹出口吹出的空气的流量进行 调整，同时对从喷嘴42的抽吸口抽吸的空气的流量进行调整。由此，可针对各种基板W而 进行最佳的吹出及抽吸。画面显示部56接收来自异物计算部53的计算结果数据，并将计算结果显示于画 面上。而且，所述画面显示部56也可接收来自比较部54的比较结果数据，并仅将比较的结 果为超过阈值的异物显示于画面上。接着，说明本实施方式的异物检查和去除装置100的动作。首先，将曝光中所使用的带有表膜的掩模(基板W)载置在移动平台6上，该移动 平台6收容在异物检查和去除装置100的底座2内。然后，利用异物检查控制部51对移动平台6及光照射部31进行控制，由此使检查 光进行扫描。异物计算部53利用此时所获得的反射散射光来对基板表面Wl的异物信息进行计算。比较部54获取由此所获得的异物信息数据及阈值数据，并针对各区域来比较异物 信息中所包含的异物的大小与阈值。而且，异物去除控制部55针对各区域来判断是否需要 去除异物。异物去除控制部55根据比较结果，当异物尺寸大于阈值时，藉由对送风机41、移 动平台6及移动机构7进行控制，而对附着有超过阈值的异物的区域吹空气，从而将该异物 予以去除。然后，为了判断是否已可靠地进行异物去除，则通过由异物检查控制部51来对移 动平台6及光照射部31进行控制，并再次进行异物检查。
另外，为了提高异物去除的可靠性，较理想的是将所述步骤重复进行多次。而且， 重复的次数可根据基板W的种类来设定。此时，可预先根据各基板W的种类来决定重复的 次数，也可将该重复数据存储在存储器中，并自动地进行判断且重复所述步骤。所述的异物检查去除步骤优选在使用了带有表膜的掩模(基板W)的曝光步骤结 束之后、且收纳在用来收纳该基板W的基板收纳盒之前进行。这样，虽然附着在基板表面Wl 的异物随着时间的经过会变得难以去除，但通过在曝光步骤结束后立即将异物予以去除， 而能够容易地进行异物去除。〈本实施方式的效果〉根据以此方式所构成的本实施方式的异物检查和去除装置100，针对基板表面Wl 的各区域而设置阈值，并以仅在超过该阈值时将异物予以去除的方式，来判断是否针对基 板表面Wl的各区域进行异物去除，因此能够省去不必要的异物去除作业。因此，可减少包 含异物去除作业在内的基板W的清洗次数，从而可防止作业时间的延长，且可削减运行成 本。而且，因为是自动地进行异物检查而无需让使用者来判断异物的大小，所以能够排除因 各使用者的不同而导致的判断误差。而且，并不是由使用者来进行去除作业，而是利用机器 来进行去除作业，因此能够减轻使用者的负担，同时能够降低基板W的破损等的危险性，且 不需要去除技能。<另一变形实施方式>另外，本发明并不限于所述实施方式。例如，关于表面信息获取部，除了光散射方式的异物检查装置之外，也可以是使用 显微镜来获取表面图像的异物检查装置。而且，所述实施方式的基板是安装着表膜的掩模，但也可以是掩模单体，另外，还 可以是半导体基板、玻璃基板等的进行异物检查去除的各种基板。另外，所述实施方式中，是利用一个信息处理装置来对异物信息获取部及异物去 除部进行控制，但也可在异物信息获取部及异物去除部分别设置专用的信息处理装置，并 在这些信息处理装置间进行信号的收发。综上，所述实施方式的异物去除部的相对于基板的在XYZ方向上的相对移动，是 利用移动平台及移动机构来进行，但也可以仅利用移动机构来进行。此时，移动机构包括分 别使喷嘴在X方向、Y方向及Z方向上分别移动的X方向移动机构、Y方向移动机构及Z方 向移动机构。而且，关于所述喷嘴的相对移动，当然可以仅利用移动平台来进行。此时，可 不需要喷嘴的移动机构。此外，所述实施方式中是将异物的大小设为阈值，但除此之外还可以将各区域所包含的异物数量、异物密度等的最大值设为阈值。而且，也可以组合异物的大小、异物数量 或异物密度等的至少两个以上的异物信息来作为阈值。所述实施方式中是设定阈值来作为用于进行异物去除的条件，且在大于该阈值时 进行异物去除，此外，也可以将异物的形状设为条件，还可以将异物的大小等的范围设为条 件。当将异物的形状设为条件时，例如将异物的长宽比(aspect ratio)(长边/短边)的 规定值设为阈值，如果是大于该阈值的异物，则可以进行异物去除。这样，通过对长宽比设 定阈值，从而能够有重点地将例如线(thread)等的容易去除的异物予以去除。另外，所述实施方式中，异物信息获取部及异物去除部仅设置在基板的一面(上 表面)侧，且进行的是仅基板的一面(上表面)的异物检查及异物去除，但也可构成为将异 物信息获取部及异物去除部设置在基板的两面侧的双方上，且进行基板的一面(上表面) 及另一面(下表面)的两方的异物检查及异物去除。而且，所述异物检查和去除装置还可以更包括对异物信息获取部获取异物信息的 区域进行设定的获取区域设定部，异物信息获取部仅获取由该获取区域设定部所设定的区 域的异物信息，并通过比较部来进行比较。而且，还可以更包括对比较部所比较的区域进行 设定的比较区域设定部，比较部仅对由该比较区域设定部所设定的区域进行比较。关于获 取区域设定部或比较区域设定部所设定的区域，考虑有例如容易附着异物的区域或电路图 案微细的区域等。另外，当进行设定时，可以在装置侧自动地设定，也可以由使用者任意地 设定。这样即便在进行局部的异物检查时，也可以进行整个基板表面的异物去除。由此，可 缩短异物检查的时间。所述实施方式的异物去除部是通过对基板表面吹气体来进行异物去除，但也可以 例如使用使前端尖锐的针来将附着在基板表面上的异物去除。而且，所述实施方式的异物去除控制部是不论基板的种类而将基板表面与喷嘴的 吹出口的距离设为固定，但也可根据基板的种类来将基板表面与喷嘴的吹出口的距离设为可变。另外，所述实施方式中，作为异物检查和去除装置，其一体地具有异物信息获取部 及异物去除部，但也可分开设置异物信息获取部与异物去除部，并通过搬送机构在异物信 息获取部及异物去除部间搬送基板等而加以组合，从而进行异物检查去除。所述实施方式中，为了判断是否已可靠地进行异物去除，是通过异物信息获取部 而再次地进行异物检查，但也可不用再次进行异物检查。此外，也可将所述实施方式或变形实施方式的一部分或全部进行适当组合，本发 明并不限于所述实施方式，可在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容作出些许的更 动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明 的技术实质来对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术 方案的范围内。
权利要求
一种异物检查和去除装置，其特征在于包括异物信息获取部，获取附着在基板表面的异物的异物信息；异物去除部，将所述附着的异物予以去除；比较部，对针对所述基板表面的各区域设定的用于进行异物去除的条件、与由所述异物信息获取部获取的各区域的异物信息进行比较；以及异物去除控制部，当所述比较部的比较结果表示所述异物信息满足所述条件时，利用所述异物去除部来将所述基板表面的异物予以去除。
2.根据权利要求1所述的异物检查和去除装置，其特征在于所述基板为用于将电路图案转印至半导体晶片上的掩模或安装着表膜的掩模，且所述 各区域针对该掩模上所形成的各个不同的电路图案设定。
3.一种异物检查去除程序，使用获取附着在基板表面的异物的异物信息的异物信息获 取部、以及将所述附着的异物予以去除的异物去除部，来对附着在基板表面上的异物进行 检查并将该异物予以去除，此程序的特征在于使电脑作为如下各部分来发挥功能比较部，对针对所述基板表面的各区域设定的用于进行异物去除的条件、与由所述异 物信息获取部获取的各区域的异物信息进行比较；以及异物去除控制部，当所述比较部的比较结果表示所述异物信息满足所述条件时，利用 所述异物去除部来将所述基板表面的异物予以去除。
全文摘要
本发明通过自动地判断有无要去除的异物，以减轻使用者的作业负担及排除判断误差、防止基板(W)的破损并防止作业时间的延长。异物检查和去除装置包括获取基板表面的附着异物的异物信息的异物信息获取部(3)；将附着异物予以去除的异物去除部(4)；对针对基板表面(W1)的各区域而设定的阈值、与由异物信息获取部(3)获取的各区域的异物信息进行比较的比较部(54)；以及根据比较部(54)的比较结果，利用异物去除部(4)来将所述基板表面(W1)的异物予以去除的异物去除控制部(55)。
文档编号G03F1/84GK101832949SQ20101012554
公开日2010年9月15日 申请日期2010年3月2日 优先权日2009年3月11日
发明者大槻久仁夫, 神崎豊树 申请人:株式会社堀场制作所