異物検出装置及び方法、並びに露光装置及び方法
【課題】基板表面に付着した異物の検出精度を向上する。
【解決手段】レチクルＲの被検査面（ガラス面ＲＧ）に波長の異なる複数のプローブ光を照射し、ガラス面ＲＧからの散乱光を複数の受光角で受光し、受光した散乱光Ｌ１，Ｌ２のそれぞれの強度を計測する。ガラス面ＲＧでのプローブ光の照射位置と照射位置に対応する散乱光Ｌ１，Ｌ２の強度の計測結果とから、複数のプローブ光の波長と複数の散乱光の受光角毎に、ガラス面ＲＧについての散乱光の強度分布を求める。求められた複数の強度分布を相互に比較して解析することにより、レチクルパターンによる回折光からガラス面ＲＧ上に付着した異物ＡＰによる散乱光を分離して検出することができるので、精度良く異物ＡＰを検出することが可能となる。
【解決手段】レチクルＲの被検査面（ガラス面ＲＧ）に波長の異なる複数のプローブ光を照射し、ガラス面ＲＧからの散乱光を複数の受光角で受光し、受光した散乱光Ｌ１，Ｌ２のそれぞれの強度を計測する。ガラス面ＲＧでのプローブ光の照射位置と照射位置に対応する散乱光Ｌ１，Ｌ２の強度の計測結果とから、複数のプローブ光の波長と複数の散乱光の受光角毎に、ガラス面ＲＧについての散乱光の強度分布を求める。求められた複数の強度分布を相互に比較して解析することにより、レチクルパターンによる回折光からガラス面ＲＧ上に付着した異物ＡＰによる散乱光を分離して検出することができるので、精度良く異物ＡＰを検出することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物検出装置及び方法、並びに露光装置及び方法に係り、さらに詳しくは、パターンを有する基板に付着した異物を検出する異物検出装置及び方法、並びに異物検出装置を備える露光装置及び異物検出方法を利用する露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、主として、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（いわゆるステッパ）、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが用いられている。
【０００３】
この種の露光装置では、照明光がレチクル（又はマスク）及び投影光学系を介して、感応剤（レジスト）が塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）上に投射されることによって、レチクルに形成されたパターン（又はその縮小像）がウエハ上の複数のショット領域に逐次転写される。ここで、レチクルの表面（ガラス面又はペリクル面）に塵等の異物が付着すると、その付着物の形状がレチクルパターンとともにウエハ上に転写されるおそれがある。かかる不都合を改善するものとして、レチクルの表面（ガラス面）にプローブ光を照射し、異物によって散乱される散乱光を検出することによって、レチクルの表面の異物を検出する異物検出装置を備える露光装置に係る発明が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された露光装置では、レチクルの表面に照射されたプローブ光は、そのほとんどがレチクルの表面で反射される一方で、一部がレチクルの内部を透過し、その反対面に形成されたレチクルパターンに照射されるため、異物検出装置がレチクルパターンによる回折光を異物による散乱光として誤検出するおそれがある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２５６５７７号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の事情の下でなされたものであり、第１の観点からすると、パターンを有する基板に付着した異物を検出する異物検出装置であって、前記基板の被検査面に波長の異なる複数のプローブ光を照射する照射系と；前記被検査面からの散乱光を複数の受光角で受光して、前記散乱光の強度を計測する受光系と；前記被検査面上での前記複数のプローブ光の照射位置と該照射位置に対応する前記受光系の計測結果とから、前記複数のプローブ光の波長と前記複数の受光角毎に、前記被検査面についての前記散乱光の強度分布を求め、該強度分布を解析することにより前記被検査面上の異物を検出する解析系と；を備える異物検出装置である。
【０００７】
これによれば、照射系は、基板に波長の異なる複数のプローブ光を照射し、受光系は、該複数のプローブ光それぞれについて、異なる受光角で散乱光を受光する。解析系は、プローブ光の基板上の照射位置と、このプローブ光を受光した受光系の計測結果とから、複数のプローブ光それぞれについて、受光角毎に散乱光の強度分布を求め、これら散乱光の強度分布に基づいて異物を検出するので、異物の検出精度が向上する。
【０００８】
本発明は、第２の観点からすると、前記基板は該基板が有するパターンを物体に転写するための露光用マスクであり、本発明の異物検出装置を備え、該異物検出装置を用いて前記露光用マスクの表面を検査し、検査済みの前記露光用マスクを用いて該露光用マスクのパターンを前記物体に転写する露光装置である。
【０００９】
これによれば、本発明の異物検出装置を用いて被検査面が検査された露光用マスクが使用されるので、異物の形状が転写されることなく、露光用マスクのパターンを物体に転写することが可能となる。
【００１０】
本発明は、第３の観点からすると、パターンを有する基板に付着した異物を検出する異物検出方法であって、前記基板の被検査面に波長の異なる複数のプローブ光を照射し、前記被検査面からの散乱光を複数の受光角で受光して、前記散乱光の強度を計測する工程と；前記被検査面上での前記複数のプローブ光の照射位置と該照射位置に対応する前記散乱光の強度の計測結果とから、前記複数のプローブ光の波長と前記複数の受光角毎に、前記被検査面についての前記散乱光の強度分布を求め、該強度分布を解析して前記被検査面上の異物を検出する工程と；を含む異物検出方法である。
【００１１】
これによれば、計測する工程では、基板に波長の異なる複数のプローブ光が照射され、該複数のプローブ光それぞれについて、異なる受光角で散乱光が受光される。検出する工程では、プローブ光の基板上の照射位置と、このプローブ光を受光した受光系の計測結果とから、複数のプローブ光それぞれについて、受光角毎に散乱光の強度分布が求められ、これら散乱光の強度分布に基づいて異物が検出されるので、異物の検出精度が向上する。
【００１２】
本発明は、第４の観点からすると、前記基板は該基板が有するパターンを物体に転写するための露光用マスクであり、本発明の異物検出方法を利用して前記露光用マスクの表面を検査し、検査済みの前記露光用マスクを用いて該露光用マスクのパターンを前記物体に転写する露光方法である。
【００１３】
これによれば、本発明の異物検出方法を用いて被検査面が検査された露光用マスクが使用されるので、異物の形状が転写されることなく、露光用マスクのパターンを物体に転写することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図５（Ｄ）に基づいて説明する。
【００１５】
図１には、一実施形態に係る露光装置１００の概略的な構成が示されている。この露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。後述するように、本実施形態では投影光学系ＰＬが設けられており、以下においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行な方向をＺ軸方向、これに直交する面内でレチクルとウエハとが相対走査される走査方向をＹ軸方向、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行う。
【００１６】
露光装置１００は、照明系ＩＯＰ、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、レチクルＲの表面に付着した異物を検出する異物検出装置８０、レチクルＲに形成されたパターンの像を感応剤（レジスト）が塗布されたウエハＷ上に投影する投影ユニットＰＵ、ウエハＷを保持してＸＹ平面内を移動するウエハステージＷＳＴ、及びこれらの制御系等を備えている。
【００１７】
照明系ＩＯＰは、光源、及び光源に送光光学系を介して接続された照明光学系を含み、レチクルブラインド（マスキングシステム）で規定されたレチクルＲ上でＸ軸方向（図１における紙面直交方向）に細長く伸びるスリット状の照明領域ＩＡＲを、照明光（露光光）ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。照明系１０の構成は、例えば米国特許出願公開第２００３／０２５８９０号明細書などに開示されている。ここで、照明光ＩＬとして、一例として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられる。
【００１８】
レチクルステージＲＳＴは、照明系ＩＯＰの図１における下方に配置されている。レチクルステージＲＳＴ上には、そのパターン面（図１における下面）に回路パターンなどが形成されたレチクルＲが載置されている。レチクルＲは、例えば真空吸着によりレチクルステージＲＳＴ上に固定されている。なお、レチクルＲについては、その表面に付着した異物を検出する異物検出装置８０等とともに、さらに後述する。
【００１９】
レチクルステージＲＳＴは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系１１（図１では不図示、図２参照）によって、水平面（ＸＹ平面）内で微小駆動可能であるとともに、走査方向（図１における紙面内左右方向であるＹ軸方向）に所定ストローク範囲で駆動可能となっている。レチクルステージＲＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、レチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）１４によって、移動鏡１２（又はレチクルステージＲＳＴの端面に形成された反射面）を介して、例えば０．２５ｎｍ程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計１４の計測情報は、主制御装置１２０（図１では不図示、図２参照）に供給される。
【００２０】
投影ユニットＰＵは、レチクルステージＲＳＴの図１における下方に配置されている。投影ユニットＰＵは、鏡筒４０と、鏡筒４０内に保持された投影光学系ＰＬとを含む。投影光学系ＰＬとしては、例えば、Ｚ軸方向と平行な光軸ＡＸｐに沿って配列される複数の光学素子（レンズエレメント）から成る屈折光学系が用いられている。投影光学系ＰＬは、例えば両側テレセントリックで、所定の投影倍率（例えば１／４倍、１／５倍又は１／８倍など）を有する。このため、照明系１０からの照明光ＩＬによってレチクルＲ上の照明領域ＩＡＲが照明されると、投影光学系ＰＬの第１面（物体面）とパターン面がほぼ一致して配置されるレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬ（投影ユニットＰＵ）を介してその照明領域ＩＡＲ内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の縮小像）が、投影光学系ＰＬの第２面（像面）側に配置される、表面にレジスト（感応剤）が塗布されたウエハＷ上の前記照明領域ＩＡＲに共役な領域（以下、露光領域とも呼ぶ）ＩＡに形成される。そして、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとの同期駆動によって、照明領域ＩＡＲ（照明光ＩＬ）に対してレチクルＲを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させるとともに、露光領域ＩＡ（照明光ＩＬ）に対してウエハＷを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させることで、ウエハＷ上の１つのショット領域（区画領域）の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルのパターンが転写される。
【００２１】
ウエハステージＷＳＴは、リニアモータ等を含むステージ駆動系２４によって、ステージベース２２上をＸ軸方向、Ｙ軸方向に所定ストロークで駆動されるとともに、Ｚ軸方向、θｘ方向、θｙ方向、及びθｚ方向に微小駆動される。ウエハステージＷＳＴ上に、ウエハＷが、ウエハホルダ（不図示）を介して真空吸着等によって保持されている。なお、ウエハステージＷＳＴに代えて、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向に移動する第１ステージと、該第１ステージ上でＺ軸方向、θｘ方向及びθｙ方向に微動する第２ステージとを備える、ステージ装置を用いることもできる。
【００２２】
ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置情報（回転情報（ヨーイング量（θｚ方向の回転量θｚ）、ピッチング量（θｘ方向の回転量θｘ）、ローリング量（θｙ方向の回転量θｙ））を含む）は、レーザ干渉計システム(以下、「干渉計システム」と略述する)１８によって、移動鏡１６（ウエハステージＷＳＴの端面に形成された反射面）を介して、例えば０．２５ｎｍ程度の分解能で常時検出される。
【００２３】
干渉計システム１８の計測情報は、主制御装置１２０に供給される（図２参照）。主制御装置１２０は、干渉計システム１８の計測情報に従って、ステージ駆動系２４を介してウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置（θｚ方向の回転を含む）を制御する。
【００２４】
また、図１では図示が省略されているが、ウエハＷの表面のＺ軸方向の位置及び傾斜量は、例えば米国特許第５，４４８，３３２号明細書等に開示される斜入射方式の多点焦点位置検出系から成るフォーカスセンサＡＦＳ（図２参照）によって計測される。このフォーカスセンサＡＦＳの計測情報も主制御装置１２０に供給される（図２参照）。
【００２５】
また、ウエハステージＷＳＴ上には、その表面がウエハＷの表面と同じ高さである基準板ＦＰが固定されている。この基準板ＦＰの表面には、アライメント検出系ＡＳのベースライン計測等に用いられる基準マーク、及び後述するレチクルアライメント検出系で検出される一対の基準マークなどが形成されている。
【００２６】
投影ユニットＰＵの鏡筒４０の側面には、ウエハＷに形成されたアライメントマーク及び基準マークを検出するアライメント検出系ＡＳが設けられている。アライメント検出系ＡＳとして、一例としてハロゲンランプ等のブロードバンド（広帯域）光でマークを照明し、このマーク画像を画像処理することによってマーク位置を計測する画像処理方式の結像式アライメントセンサの一種であるＦＩＡ（Field Image Alignment）系が用いられている。
【００２７】
露光装置１００では、さらに、レチクルステージＲＳＴの上方に、例えば米国特許第５，６４６，４１３号明細書等に開示される、露光波長の光を用いたＴＴＲ（Through The Reticle）アライメント系から成る一対のレチクルアライメント検出系１３（図１では不図示、図２参照）が設けられている。レチクルアライメント検出系１３の検出信号は、主制御装置１２０に供給される（図２参照）。
【００２８】
さらに、露光装置１００では、図１に示されるように、レチクルステージＲＳＴの上方で、照明光ＩＬを遮らない位置（図１では光軸ＡＸｐの−Ｙ側）に、レチクルＲに付着した異物を検出する異物検出装置８０が配置されている。異物検出装置８０の検出信号は、主制御装置１２０に供給される（図２参照）。異物検出装置８０の詳細は、後述する。
【００２９】
図２には、露光装置１００の制御系の主要な構成が示されている。制御系は、装置全体を統括制御するマイクロコンピュータ（あるいはワークステーション）などを含む主制御装置１２０を中心として構成されている。
【００３０】
次に、本実施形態の異物検出装置８０の構成、異物の検出原理、及び検出方法等について詳述する。
【００３１】
異物検出装置８０は、図２に示されるように、照射系８１、受光系８２、及び解析系８３等を備えている。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）には、異物検出装置８０の一部を構成する照射系８１と受光系８２とが、レチクルＲと共に示されている。
【００３２】
異物検出装置８０の説明に先立って、レチクルＲについて説明する。レチクルＲのパターン面（−Ｚ側の面）には、図３（Ａ）に示されるように、パターンＣＰが形成され、該パターンＣＰが形成されたパターン領域を取り囲むように、ペリクル枠ＰＦｒが接着等により取り付けられている。ペリクル枠ＰＦｒの下端面には、パターンＣＰを保護するための（パターンＣＰへの異物の付着を防ぐための）ペリクル膜ＰＦｉが接着等によって取り付けられている。
【００３３】
レチクルＲは、パターン面と反対側の面（以下、ガラス面ＲＧと呼ぶ）を上方に、ペリクル膜ＰＦｉの表面（以下、ペリクル面ＲＰとも呼ぶ）を下方に向けた状態で、レチクルステージＲＳＴに載置されている。この場合、レチクルステージＲＳＴには、ペリクル枠ＰＦｒより一回り大きな開口（不図示）が形成され、該開口の内部にペリクル枠ＰＦｒが挿入され、ペリクル枠ＰＦｒの周囲のパターン面の領域が、レチクルステージＲＳＴに設けられたバキュームチャック（不図示）等により吸着保持されている。
【００３４】
このように、レチクルＲはレチクルステージＲＳＴに保持されているが、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）においては、図面の錯綜を避けるため、レチクルステージＲＳＴは、図示が省略されている。
【００３５】
照射系８１は、図３（Ａ）に示されるように、レチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）の−Ｘ側であって、レチクルＲのガラス面ＲＧよりも上方（＋Ｚ側）に配置されている。照射系８１は、図３（Ａ）に示されるように、レチクルＲの表面（ガラス面ＲＧ）に対して、微少角度（鋭角）を成して入射するように、プローブ光Ｌ８１を照射する。この場合、図３（Ｂ）に示されるように、プローブ光Ｌ８１は、レチクルＲのガラス面ＲＧ上の領域Ａ８１、すなわちＸ軸方向に関してほぼガラス面ＲＧの幅に等しい長さとＹ軸方向に関してプローブ光Ｌ８１のビーム径に等しい幅を有する矩形状の領域、に照射される。
【００３６】
レチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）は、前述の通り、レチクルステージ駆動系１１により、走査方向（図３（Ｂ）内の矢印方向、すなわちＹ軸方向）に駆動される。主制御装置１２０は、異物検出装置８０の照射系８１からレチクルＲにプローブ光Ｌ８１を照射した状態で、レチクルステージ駆動系１１を介してレチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）を走査方向に駆動することにより、レチクルＲのガラス面ＲＧの全領域にプローブ光Ｌ８１を照射する。なお、プローブ光Ｌ８１の射出方向（光軸）とレチクルＲの移動方向（移動軸）が非平行であれば、光軸と移動軸とを、露光装置１００の構成に応じて、任意に配置しても良い。
【００３７】
照射系８１は、プローブ光Ｌ８１として、波長７８５ｎｍ，６３５ｎｍの２つのプローブ光を照射可能に設けられている。ただし、照射系８１から照射されるプローブ光の波長は、これに限らず、レチクルＲのパターン、特に、その微細度（例えば、ラインアンドスペースパターンのピッチなど）に応じて、適宜変更が可能である。なお、本実施形態の異物検出装置８０では、照射系８１は、２つの波長のプローブ光を、切り換えて検出対象（レチクル）に照射するが、これに限らず、２つのプローブ光を、同時に、ただし異なる入射角で、レチクルＲのガラス面ＲＧに照射しても良い。
【００３８】
受光系８２は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、レチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）の上方（＋Ｚ側）、すなわち、レチクルＲのガラス面ＲＧに対向して配置されている。ここで、レチクルＲのガラス面ＲＧには異物ＡＰが付着している。ガラス面ＲＧに照射されたプローブ光Ｌ８１は、その一部が異物ＡＰにより散乱される。受光系８２は、その散乱光Ｌ８２を受光し、受光した散乱光Ｌ８２の強度を計測する。
【００３９】
また、ガラス面ＲＧに照射されたプローブ光Ｌ８１の別の一部は、ガラス面ＲＧからレチクルＲの内部に進入し、パターン面に形成されたパターンＣＰに照射される。この場合、パターンＣＰから発生する回折光を、受光系８２が、異物ＡＰによる散乱光Ｌ８２として、誤検出する可能性がある。ここで、パターンから発生する回折光の回折角は、その微細度及びプローブ光Ｌ８１の波長に応じて定まる、換言すれば、回折光は、パターンＣＰに応じた指向性を有する。そこで、本実施形態の露光装置１００では、受光系８２による回折光の検出を抑制するために、受光系８２（より詳細には、受光系８２が有する受光素子）は、レチクルＲのパターンＣＰ及びプローブ光の波長に基づいて、予めプローブ光の照射によりパターンＣＰから発生し得る回折光が散乱し得ない方向に、あるいは十分弱い強度の回折光のみが散乱する方向に配置されている。ただし、プローブ光Ｌ８１のガラス面ＲＧでの反射光の進行方向は、除かれる。本実施形態では、受光系８２の受光素子は、図３（Ｂ）に示されるように、平面視において、プローブ光Ｌ８１のガラス面ＲＧ上の照射領域Ａ８１を基準として、プローブ光Ｌ８１の進行方向及びそのガラス面ＲＧでの反射光の進行方向であるＸ軸方向に対して垂直な方向（−Ｙ方向）の所定の位置に、配置されている。受光系８２の受光素子としては、Ｘ軸方向に細長く延びる受光面を有する、１次元ＣＣＤ（Charge Coupled Device）（すなわちＣＣＤラインセンサ）、又は２次元ＣＣＤ（ＣＣＤイメージセンサ）などを用いることができる。
【００４０】
本実施形態の異物検出装置８０では、昨今の半導体素子の高集積化に伴うレチクルパターンＣＰの微細化のため、レチクルパターンＣＰからの回折光と、付着物ＡＰによる散乱光とを、より確実に、分離して、検出するため、上記の受光素子の配置を採用するのに加えて、受光系８２が、ガラス面ＲＧからの散乱光を複数の受光角で受光する構成が採用されている。この点について詳述する。
【００４１】
図４には、受光系８２の構成の一例が示されている。受光系８２は、一例として、レチクルＲのガラス面ＲＧから散乱光を、８５度と４５度の２つの受光角で受光する。受光系８２には、これら２つの受光角に対応する２系統の光学回路が含まれている。図４では、プローブ光Ｌ８１は、紙面奥側から手前に向かってガラス面ＲＧに照射され、ガラス面ＲＧに付着した異物ＡＰによって散乱されている。ガラス面ＲＧに対して８５度の方向に散乱する散乱光Ｌ１は、順に、反射ミラーＭ１１，Ｍ１２にて反射され、コリメータレンズＣＬを介して集光され、ＣＣＤラインセンサＤ１によって受光（検出）される。一方、ガラス面ＲＧに対して４５度の方向に散乱する散乱光Ｌ２は、順に、反射ミラーＭ２１，Ｍ２２にて反射され、コリメータレンズＣＬを介して集光され、ＣＣＤラインセンサＤ２によって検出される。
【００４２】
ＣＣＤラインセンサＤ１，Ｄ２は、ＸＺ平面に平行でＸ軸方向に延びる細長い長方形状の受光面を有する。受光面の長手方向は、ガラス面ＲＧ上のプローブ光Ｌ８１の照射領域Ａ８１の長手方向と平行である。ガラス面ＲＧからの散乱光Ｌ１，Ｌ２は、コリメータレンズＣＬにより、それぞれ受光面上に集光される。従って、ＣＣＤラインセンサＤ１，Ｄ２は、それぞれ散乱光Ｌ１，Ｌ２の強度を、Ｘ軸方向に関する受光位置の関数として計測する。なお、ＣＣＤラインセンサＤ１，Ｄ２の計測結果は、後述する解析系（不図示）に送信される。
【００４３】
解析系８３（図２参照）は、レチクルＲのガラス面ＲＧ上でのプローブ光Ｌ８１の照射位置（Ｙ軸方向に関する位置）とそれに対応する受光系８２の散乱光Ｌ８２の強度の計測結果とから、ガラス面ＲＧについての散乱光Ｌ８２の強度分布を求め、求められた強度分布を解析してガラス面ＲＧ上に付着した異物を検出する。
【００４４】
プローブ光Ｌ８１の照射位置（Ｙ軸方向に関する位置）は、レチクル干渉計１４のレチクルステージＲＳＴの位置の計測結果から求められる。主制御装置１２０は、異物検出装置８０の照射系８１からレチクルＲのガラス面ＲＧ（上の領域Ａ８１）にプローブ光Ｌ８１を照射させながら、レチクルステージ駆動系１１を介してレチクルＲが載置されたレチクルステージＲＳＴをＹ軸方向（走査方向）に駆動し、この駆動と並行して、受光系８２を用いて散乱光Ｌ８２の強度を計測する。主制御装置１２０は、上記のレチクルステージＲＳＴのＹ軸方向への駆動中、レチクル干渉計１４の計測結果を解析系８３に供給する。
【００４５】
解析系８３は、主制御装置１２０から受信したレチクル干渉計１４の計測結果に対応付けて、受光系８２から散乱光Ｌ８２の強度の計測結果を受信する。解析系８３は、レチクル干渉計１４の計測結果からプローブ光Ｌ８１の照射位置を求め、求められた照射位置とそれに対応する散乱光Ｌ８２の強度の計測結果とを編集して、ガラス面ＲＧの全領域についての散乱光Ｌ８２の強度分布を求める。
【００４６】
なお、解析系８３は、受信したレチクル干渉計１４の計測結果と受光系８２の計測結果とをリアルタイムで処理しても良いし、受信した計測結果を一旦、不図示の記憶装置に保存し、計測終了後に保存した計測結果を処理しても良い。また、上記の説明では、解析系８３は、レチクル干渉計１４のレチクルステージＲＳＴの位置の計測結果からガラス面ＲＧ上でのプローブ光Ｌ８１の照射位置を求めることとしたが、レチクル干渉計１４と独立のレチクルステージＲＳＴの位置を計測する計測系を異物検出装置８０に搭載し、それを用いて得られる計測結果からプローブ光Ｌ８１の照射位置を求めても良い。すなわち、ガラス面ＲＧ上でのプローブ光Ｌ８１の照射位置に対応付けて受光系８２の計測結果を処理することができれば、照射位置の計測方法は特に限定されない。
【００４７】
解析系８３は、プローブ光Ｌ８１の波長と散乱光Ｌ８２の受光角毎に、散乱光Ｌ８２の強度分布を求める。すなわち、本実施形態の異物検出装置８０では、照射系８１は、２つの波長（７８５ｎｍ，６３５ｎｍ）のプローブ光をガラス面ＲＧに照射する。また、受光系８２は、レチクルＲのガラス面ＲＧからの散乱光Ｌ８２を２つの受光角（８５度、４５度）で受光し、２つの受光角で受光された散乱光Ｌ８２それぞれの強度を計測する。従って、解析系８３は、２つのプローブ光Ｌ８１の波長（７８５ｎｍ，６３５ｎｍ）、及び２つの散乱光Ｌ８２の受光角（８５度、４５度）についての全４通りの組み合わせに対して、散乱光Ｌ８２の強度分布を求める。
【００４８】
解析系８３は、散乱光Ｌ８２の強度分布を解析して、ガラス面ＲＧ上に付着した異物を検出する。図５（Ａ）〜図５（Ｄ）には、ＣＣＤラインセンサＤ１，Ｄ２の出力に基づく散乱光Ｌ８２の強度分布の一例が示されている。図５（Ａ）及び図５（Ｃ）には、プローブ光Ｌ８１の波長を７８５ｎｍとしたときのＣＣＤラインセンサＤ１，Ｄ２それぞれの出力に基づく散乱光Ｌ８２の強度分布が示され、図５（Ｂ）及び図５（Ｄ）には、プローブ光Ｌ８１の波長を６３５ｎｍとしたときのＣＣＤラインセンサＤ１，Ｄ２それぞれの出力に基づく散乱光Ｌ８２の強度分布が示されている。これら図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に示される４つの強度分布それぞれには、２つの強度分布のピーク（信号）Ｐ１，Ｐ２が存在する。
【００４９】
ここで、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に示される強度分布のピーク（信号）Ｐ１がガラス面ＲＧ上に付着した異物ＡＰによる散乱光に由来する場合、その強度はプローブ光Ｌ８１の波長に依らず、一定である（ただし、散乱光Ｌ８２の受光角に依って変わり得る）。また、ピークＰ１の位置は、プローブ光Ｌ８１の波長及び散乱光Ｌ８２の受光角に依らず、一定である。さらに、プローブ光Ｌ８１のＹ軸方向についての照射領域Ａ８１の幅は、プローブ光Ｌ８１のビーム径に等しく狭いので、ピークＰ１のＹ位置は、ガラス面ＲＧ上に付着した異物ＡＰのＹ位置を反映する。そして、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に示される強度分布では、ピークＰ１の強度及び位置はほぼ一定である。従って、解析系８３は、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に示される強度分布に基づいて、ピークＰ１の有無を判定することにより、ガラス面ＲＧ上に付着した異物ＡＰを検出することができる。
【００５０】
一方、強度分布のピークＰ２がパターンＣＰによる回折光に由来する場合、その強度及び位置はプローブ光Ｌ８１の波長、及び散乱光Ｌ８２の受光角によって変化する。ここで、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に示される強度分布では、ピークＰ２それぞれの強度及び位置が異なる。従って、解析系８３は、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に示される強度分布に基づいて、ピークＰ２がパターンＣＰによる回折光に由来するピークであると判断することができる。
【００５１】
従って、解析系８３は、４つの強度分布を相互比較し、ほぼ同じ強度でほぼ同じ位置に共通して現れる強度分布のピークを検出することにより、パターンＣＰによる回折光に由来するピークと、ガラス面ＲＧ上に付着した異物ＡＰによる散乱光に由来するピークとを、分離して検出することができる。すなわち、解析系８３は、パターンＣＰによる回折光に影響を受けることなく、ガラス面ＲＧ上に付着した異物ＡＰを正確に検出することが可能となる。
【００５２】
しかし、ガラス面ＲＧ上に付着した異物ＡＰによる散乱光は、例えば、等方的に散乱されるとは限らないので、受光角によってその検出強度が変わり得るし、さらにはその検出ができないこともあり得る。そこで、本実施形態の異物検出装置８０では、以下に説明する一定の指針に基づいて、解析系８３は、強度分布に表れるピーク（信号）の有意度を判断する。
【００５３】
解析系８３は、まず、基本的な指針として、複数のプローブ光の波長と複数の散乱光の受光角とに対して作成された複数の強度分布のうちの少なくとも２つについて共通して同じ位置に現れるピーク（信号）を検出することにより、ガラス面ＲＧ上に付着した異物に由来するピーク（信号）を検出する。なお、解析系８３は、複数の強度分布の論理積より、共通して同じ位置に現れるピーク（信号）を検出する。
【００５４】
次に、解析系８３は、具体的な指針として、少なくとも２つの異なるプローブ光の波長と１つの共通の散乱光の受光角（例えば４５度）とに対する強度分布について共通して現れる信号を、有意な信号と判断する。この理由は、異物による散乱光の強度は、プローブ光の波長には依存しないが、受光角に依存し得るからである。例えば、解析系８３は、図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）に示される強度分布において共通して現れるピーク（信号）Ｐ１を、有意な信号と判断する。そして、解析系８３は、有意な信号が、少なくとも２つの異なる散乱光の受光角に対する強度分布についても確認できる場合、特に、より大きな散乱光の受光角に対する強度分布について確認できる場合、より有意な信号と判断する。すなわち、図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）に示される強度分布において共通して現れたピーク（信号）Ｐ１が、図５（Ａ）及び／又は図５（Ｂ）に示される強度分布においても確認できる場合、より有意な信号と判断する。
【００５５】
なお、受光系８２が有するＣＣＤラインセンサＤ１，Ｄ２の受光角と受光位置との少なくとも一方を可変に構成し、解析系８３は、追加の指針として、受光角と受光位置との少なくとも一方を変えても上述の有意な信号が検出された場合、この信号をより有意な信号と判断することとしても良い。
【００５６】
以上説明した解析系８３による強度分布の解析より、レチクルＲのガラス面ＲＧ上の異物の有無、その位置等が検出される。解析系８３の検出結果は、異物検出装置８０の出力として、主制御装置１２０に送信される（図２参照）。
【００５７】
本実施形態では、主制御装置１２０は、レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲが交換され、その交換後のレチクルＲを用いたウエハＷに対する露光処理が開始される前等に、異物検出装置８０を用いてレチクルＲのガラス面ＲＧ上の異物を検出する。なお、これに限られず、主制御装置１２０は、レチクルＲを用いた露光中、常時、異物を検出することとしても良い。主制御装置１２０は、異物が検出された際には、不図示のレチクル洗浄機を用いてレチクルＲを洗浄する等してレチクルＲから異物を取り除き、再度、異物検出装置８０を用いて異物を検出する。異物が検出されなければ、主制御装置１２０は、レチクルＲを用いてウエハＷに対する露光処理を開始する。
【００５８】
以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置１００が備える異物検出装置８０によると、解析系８３により、プローブ光の複数の波長及び複数の受光角毎に作成される散乱光の強度分布が、相互に比較され、解析されるので、レチクルのパターンによる回折光から異物ＡＰによる散乱光を分離して検出することが可能になる。従って、異物検出装置８０によると、レチクルＲのガラス面ＲＧ上の異物ＡＰを、精度良く検出することが可能となる。また、本実施形態の露光装置１００によると、異物検出装置８０を用いて検査を行った検査済みのレチクルＲを用いてウエハＷに露光処理を行うので、異物の影響等を受けることなく、レチクルＲのパターンをウエハＷ上に精度良く転写することが可能となる。
【００５９】
なお、上記実施形態では、異物検出装置８０の照射系８１及び受光系８２は、レチクルステージＲＳＴの上方に配置され、レチクルステージＲＳＴに載置されたレチクルＲに対して付着物を検出する構成が採用されたが、これに限らず、異物検出装置８０の照射系８１及び受光系８２がレチクルライブラリからレチクルステージＲＳＴへのレチクルＲの搬送経路に配置され、搬送されるレチクルＲに対して付着物を検出する構成が採用されても良い。この場合、照射系８１及び受光系８２は、上記搬送経路の上方は勿論、下方、側方などのいずれに配置しても良い。
【００６０】
また、上記実施形態の異物検出装置８０は、レチクルＲのガラス面ＲＧの付着物を検出する構成が採用されたが、同様にペリクル面ＲＰの付着物を検出する構成が採用されても良い。
【００６１】
また、上記実施形態では、照射系８１（及び受光系８２）が固定され、レチクルＲがＹ軸方向（走査方向）に移動されることで、レチクルＲのガラス面ＲＧの全領域にプローブ光Ｌ８１が照射される構成の異物検出装置８０について説明したが、異物検出装置の構成がこれに限定されるものではない。例えば、ガラス面にプローブ光がスポット状に照射され、レチクルがＹ軸方向（走査方向）及びＸ軸方向（非走査方向）に移動されることで、ガラス面の全領域にプローブ光が照射される構成の異物検出装置を採用することもできる。また、異物検出装置の構成としては、固定のレチクル（レチクルステージ）に対して照射系を移動させる構成、あるいは、レチクル及び照明系の両方を移動（相対移動）させる構成などを採用することもできる。また、異物検出装置は、レチクル（レチクルステージ）と照射系の両方が固定され、凹レンズ等を用いてプローブ光のビーム径が広げられることによって、あるいは可動式の光学素子（ミラー等）を用いてプローブ光が散逸されることによって、ガラス面の全領域にプローブ光が照射される構成であっても良い。
【００６２】
また、上記実施形態では、照射系８１は、レチクルＲに７８５ｎｍ及び６３５ｎｍの波長のプローブ光を照射し、受光系８２は、該２種類のプローブ光それぞれについて、８５度及び４５度の２つの受光角で散乱光を受光したが、プローブ光の波長、及び受光系８２による散乱光の受光角は、これに限らず適宜変更が可能である。従って、例えばプローブ光の波長は３種類以上であっても良く、受光部は、これら３種類以上の波長のプローブ光それぞれについて、互いに異なる受光角（３つ以上でも良い）で散乱光を検出しても良い。
【００６３】
また、異物検出装置の受光系の構成は、上記実施形態で説明した構成のものに限られず、適宜変形が可能である。例えば、図６（Ａ）には、上記実施形態の異物検出装置に適用可能な受光系の構成の他の一例が示されている。図６（Ａ）に示される受光系８２’は、Ｘ軸方向を長手とする矩形状の受光面を有する２次元ＣＣＤ（ＣＣＤイメージセンサ）Ｄ３を用いて、２つの波長のプローブ光を同時に検出する点が上記実施形態と異なる。また、図６（Ａ）に示される受光系８２’を用いる場合、２つの波長のプローブ光が互いに異なる入射角で同時にガラス面ＲＧに照射され、受光系８２’は、２つの波長のプローブ光のそれぞれに由来する散乱光を２つの受光角で受光する。
【００６４】
受光系８２’では、図６（Ａ）に示されるように、２つの波長のプローブ光の一方に由来し、ガラス面ＲＧに対して８５度の方向に散乱する散乱光Ｌ１１’は、反射ミラーＭ１’（の裏面の反射面）、反射ミラーＭ１１’にて順次反射され、コリメータレンズＣＬ’を介して集光され、ＣＣＤイメージセンサＤ３によって検出される。同じ一方の波長のプローブ光に由来し、ガラス面ＲＧに対して４５度の方向に散乱する散乱光Ｌ１２’は、反射ミラーＭ２’（の裏面の反射面）、反射ミラーＭ１２’にて順次反射され、コリメータレンズＣＬ’を介して集光され、ＣＣＤイメージセンサＤ３によって検出される。同様に、他方の波長のプローブ光に由来し、ガラス面ＲＧに対して８５度の方向に散乱する散乱光Ｌ２１’は、反射ミラーＭ１’（の表面の反射面）、反射ミラーＭ２１’にて順次反射され、コリメータレンズＣＬ’を介して集光され、ＣＣＤイメージセンサＤ３によって検出される。また、同じ他方の波長のプローブ光に由来し、ガラス面ＲＧに対して４５度の方向に散乱する散乱光Ｌ２２’は、反射ミラーＭ２’（の表面の反射面）、反射ミラーＭ２２’にて順次反射され、コリメータレンズＣＬ’を介して集光され、ＣＣＤイメージセンサＤ３によって検出される。なお、プローブ光は、一方の波長を６３５ｎｍ、他方の波長を７８５ｎｍとする。
【００６５】
ＣＣＤイメージセンサＤ３は、ＸＺ平面に平行でＸ軸方向に延びる細長い長方形状の受光面を有する。受光面の長手方向は、ガラス面ＲＧ上のプローブ光Ｌ８１の照射領域Ａ８１の長手方向と平行である。そして、受光系８２’が有する光学素子の配置により、４つの散乱光Ｌ１１’，Ｌ１２’，Ｌ２１’，Ｌ２２’は、コリメータレンズＣＬ’により、図６（Ｂ）に示される、ＣＣＤイメージセンサＤ３の受光面上で相互に平行な４本のライン上のいずれかの位置に集光される。このように、受光系８２’は、複数のプローブ光のそれぞれに由来する散乱光を個別に受光する複数の光学系を用いて構成されていても良い。また、複数の光学系の内の一部の素子、例えばＣＣＤイメージセンサＤ３及びコリメータレンズＣＬ’は、散乱光Ｌ１１’，Ｌ１２’，Ｌ２１’，Ｌ２２’の検出系で共有されていても良い。
【００６６】
なお、上記実施形態では、主制御装置１２０が、異物検出装置の制御系をも兼ねる場合について説明したが、異物検出装置に専用の制御系を設けても良い。反対に、異物検出装置の解析系の機能を、主制御装置１２０又はその他の制御装置に持たせても良い。
【００６７】
なお、上記実施形態では、スキャニング・ステッパに本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に本発明を適用しても良い。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置にも本発明は適用することができる。
【００６８】
また、上記実施形態の露光装置における投影光学系は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系ＰＬは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、この投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。
【００６９】
また、照明光ＩＬは、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）に限らず、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。例えば米国特許第７,０２３,６１０号明細書に開示されているように、真空紫外光としてＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。
【００７０】
また、上記実施形態では、露光装置の照明光ＩＬとしては波長１００ｎｍ以上の光に限らず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、軟Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を用いるＥＵＶ露光装置に本発明を適用することができる。その他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、本発明は適用できる。
【００７１】
さらに、例えば米国特許第６，６１１，３１６号明細書に開示されているように、２つのレチクルパターンを、投影光学系を介してウエハ上で合成し、１回のスキャン露光によってウエハ上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。
【００７２】
なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体（エネルギビームが照射される露光対象の物体）はウエハに限られるものでなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど他の物体でも良い。
【００７３】
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。
【００７４】
半導体素子などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置（パターン形成装置）及びその露光方法によりマスク（レチクル）のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の異物検出装置及び方法は、パターンを有する基板に付着した異物を検出するのに適している。また、本発明の露光装置及び方法は、基板が有するパターンを物体に転写するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】一実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】一実施形態の露光装置の制御系の主要な構成を示すブロック図である。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、異物検出装置の概略構成を示す図である。
【図４】異物検出装置が有する受光系の概略構成を示す図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、異物検出装置の検出結果を示す図である。
【図６】図６（Ａ）は異物検出装置が有する受光系の概略構成の他の例を示す図、図６（Ｂ）は他の例における異物検出装置が有する２次元ＣＣＤの検出面を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０…照明系、１１…レチクルステージ駆動系、１４…レチクル干渉計、２４…ステージ駆動系、８０…異物検出装置、８１…照射系、８２，８２’…受光系、１２０…主制御装置、１００…露光装置、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３…受光素子、ＰＬ…投影光学系、ＰＵ…投影ユニット、Ｒ…レチクル、ＲＳＴ…レチクルステージ、Ｗ…ウエハ、ＷＳＴ…ウエハステージ、ＷＴＢ…ウエハテーブル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物検出装置及び方法、並びに露光装置及び方法に係り、さらに詳しくは、パターンを有する基板に付着した異物を検出する異物検出装置及び方法、並びに異物検出装置を備える露光装置及び異物検出方法を利用する露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、主として、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（いわゆるステッパ）、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが用いられている。
【０００３】
この種の露光装置では、照明光がレチクル（又はマスク）及び投影光学系を介して、感応剤（レジスト）が塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）上に投射されることによって、レチクルに形成されたパターン（又はその縮小像）がウエハ上の複数のショット領域に逐次転写される。ここで、レチクルの表面（ガラス面又はペリクル面）に塵等の異物が付着すると、その付着物の形状がレチクルパターンとともにウエハ上に転写されるおそれがある。かかる不都合を改善するものとして、レチクルの表面（ガラス面）にプローブ光を照射し、異物によって散乱される散乱光を検出することによって、レチクルの表面の異物を検出する異物検出装置を備える露光装置に係る発明が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された露光装置では、レチクルの表面に照射されたプローブ光は、そのほとんどがレチクルの表面で反射される一方で、一部がレチクルの内部を透過し、その反対面に形成されたレチクルパターンに照射されるため、異物検出装置がレチクルパターンによる回折光を異物による散乱光として誤検出するおそれがある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２５６５７７号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の事情の下でなされたものであり、第１の観点からすると、パターンを有する基板に付着した異物を検出する異物検出装置であって、前記基板の被検査面に波長の異なる複数のプローブ光を照射する照射系と；前記被検査面からの散乱光を複数の受光角で受光して、前記散乱光の強度を計測する受光系と；前記被検査面上での前記複数のプローブ光の照射位置と該照射位置に対応する前記受光系の計測結果とから、前記複数のプローブ光の波長と前記複数の受光角毎に、前記被検査面についての前記散乱光の強度分布を求め、該強度分布を解析することにより前記被検査面上の異物を検出する解析系と；を備える異物検出装置である。
【０００７】
これによれば、照射系は、基板に波長の異なる複数のプローブ光を照射し、受光系は、該複数のプローブ光それぞれについて、異なる受光角で散乱光を受光する。解析系は、プローブ光の基板上の照射位置と、このプローブ光を受光した受光系の計測結果とから、複数のプローブ光それぞれについて、受光角毎に散乱光の強度分布を求め、これら散乱光の強度分布に基づいて異物を検出するので、異物の検出精度が向上する。
【０００８】
本発明は、第２の観点からすると、前記基板は該基板が有するパターンを物体に転写するための露光用マスクであり、本発明の異物検出装置を備え、該異物検出装置を用いて前記露光用マスクの表面を検査し、検査済みの前記露光用マスクを用いて該露光用マスクのパターンを前記物体に転写する露光装置である。
【０００９】
これによれば、本発明の異物検出装置を用いて被検査面が検査された露光用マスクが使用されるので、異物の形状が転写されることなく、露光用マスクのパターンを物体に転写することが可能となる。
【００１０】
本発明は、第３の観点からすると、パターンを有する基板に付着した異物を検出する異物検出方法であって、前記基板の被検査面に波長の異なる複数のプローブ光を照射し、前記被検査面からの散乱光を複数の受光角で受光して、前記散乱光の強度を計測する工程と；前記被検査面上での前記複数のプローブ光の照射位置と該照射位置に対応する前記散乱光の強度の計測結果とから、前記複数のプローブ光の波長と前記複数の受光角毎に、前記被検査面についての前記散乱光の強度分布を求め、該強度分布を解析して前記被検査面上の異物を検出する工程と；を含む異物検出方法である。
【００１１】
これによれば、計測する工程では、基板に波長の異なる複数のプローブ光が照射され、該複数のプローブ光それぞれについて、異なる受光角で散乱光が受光される。検出する工程では、プローブ光の基板上の照射位置と、このプローブ光を受光した受光系の計測結果とから、複数のプローブ光それぞれについて、受光角毎に散乱光の強度分布が求められ、これら散乱光の強度分布に基づいて異物が検出されるので、異物の検出精度が向上する。
【００１２】
本発明は、第４の観点からすると、前記基板は該基板が有するパターンを物体に転写するための露光用マスクであり、本発明の異物検出方法を利用して前記露光用マスクの表面を検査し、検査済みの前記露光用マスクを用いて該露光用マスクのパターンを前記物体に転写する露光方法である。
【００１３】
これによれば、本発明の異物検出方法を用いて被検査面が検査された露光用マスクが使用されるので、異物の形状が転写されることなく、露光用マスクのパターンを物体に転写することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図５（Ｄ）に基づいて説明する。
【００１５】
図１には、一実施形態に係る露光装置１００の概略的な構成が示されている。この露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。後述するように、本実施形態では投影光学系ＰＬが設けられており、以下においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行な方向をＺ軸方向、これに直交する面内でレチクルとウエハとが相対走査される走査方向をＹ軸方向、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行う。
【００１６】
露光装置１００は、照明系ＩＯＰ、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、レチクルＲの表面に付着した異物を検出する異物検出装置８０、レチクルＲに形成されたパターンの像を感応剤（レジスト）が塗布されたウエハＷ上に投影する投影ユニットＰＵ、ウエハＷを保持してＸＹ平面内を移動するウエハステージＷＳＴ、及びこれらの制御系等を備えている。
【００１７】
照明系ＩＯＰは、光源、及び光源に送光光学系を介して接続された照明光学系を含み、レチクルブラインド（マスキングシステム）で規定されたレチクルＲ上でＸ軸方向（図１における紙面直交方向）に細長く伸びるスリット状の照明領域ＩＡＲを、照明光（露光光）ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。照明系１０の構成は、例えば米国特許出願公開第２００３／０２５８９０号明細書などに開示されている。ここで、照明光ＩＬとして、一例として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられる。
【００１８】
レチクルステージＲＳＴは、照明系ＩＯＰの図１における下方に配置されている。レチクルステージＲＳＴ上には、そのパターン面（図１における下面）に回路パターンなどが形成されたレチクルＲが載置されている。レチクルＲは、例えば真空吸着によりレチクルステージＲＳＴ上に固定されている。なお、レチクルＲについては、その表面に付着した異物を検出する異物検出装置８０等とともに、さらに後述する。
【００１９】
レチクルステージＲＳＴは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系１１（図１では不図示、図２参照）によって、水平面（ＸＹ平面）内で微小駆動可能であるとともに、走査方向（図１における紙面内左右方向であるＹ軸方向）に所定ストローク範囲で駆動可能となっている。レチクルステージＲＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、レチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）１４によって、移動鏡１２（又はレチクルステージＲＳＴの端面に形成された反射面）を介して、例えば０．２５ｎｍ程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計１４の計測情報は、主制御装置１２０（図１では不図示、図２参照）に供給される。
【００２０】
投影ユニットＰＵは、レチクルステージＲＳＴの図１における下方に配置されている。投影ユニットＰＵは、鏡筒４０と、鏡筒４０内に保持された投影光学系ＰＬとを含む。投影光学系ＰＬとしては、例えば、Ｚ軸方向と平行な光軸ＡＸｐに沿って配列される複数の光学素子（レンズエレメント）から成る屈折光学系が用いられている。投影光学系ＰＬは、例えば両側テレセントリックで、所定の投影倍率（例えば１／４倍、１／５倍又は１／８倍など）を有する。このため、照明系１０からの照明光ＩＬによってレチクルＲ上の照明領域ＩＡＲが照明されると、投影光学系ＰＬの第１面（物体面）とパターン面がほぼ一致して配置されるレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬ（投影ユニットＰＵ）を介してその照明領域ＩＡＲ内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の縮小像）が、投影光学系ＰＬの第２面（像面）側に配置される、表面にレジスト（感応剤）が塗布されたウエハＷ上の前記照明領域ＩＡＲに共役な領域（以下、露光領域とも呼ぶ）ＩＡに形成される。そして、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとの同期駆動によって、照明領域ＩＡＲ（照明光ＩＬ）に対してレチクルＲを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させるとともに、露光領域ＩＡ（照明光ＩＬ）に対してウエハＷを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させることで、ウエハＷ上の１つのショット領域（区画領域）の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルのパターンが転写される。
【００２１】
ウエハステージＷＳＴは、リニアモータ等を含むステージ駆動系２４によって、ステージベース２２上をＸ軸方向、Ｙ軸方向に所定ストロークで駆動されるとともに、Ｚ軸方向、θｘ方向、θｙ方向、及びθｚ方向に微小駆動される。ウエハステージＷＳＴ上に、ウエハＷが、ウエハホルダ（不図示）を介して真空吸着等によって保持されている。なお、ウエハステージＷＳＴに代えて、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向に移動する第１ステージと、該第１ステージ上でＺ軸方向、θｘ方向及びθｙ方向に微動する第２ステージとを備える、ステージ装置を用いることもできる。
【００２２】
ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置情報（回転情報（ヨーイング量（θｚ方向の回転量θｚ）、ピッチング量（θｘ方向の回転量θｘ）、ローリング量（θｙ方向の回転量θｙ））を含む）は、レーザ干渉計システム(以下、「干渉計システム」と略述する)１８によって、移動鏡１６（ウエハステージＷＳＴの端面に形成された反射面）を介して、例えば０．２５ｎｍ程度の分解能で常時検出される。
【００２３】
干渉計システム１８の計測情報は、主制御装置１２０に供給される（図２参照）。主制御装置１２０は、干渉計システム１８の計測情報に従って、ステージ駆動系２４を介してウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置（θｚ方向の回転を含む）を制御する。
【００２４】
また、図１では図示が省略されているが、ウエハＷの表面のＺ軸方向の位置及び傾斜量は、例えば米国特許第５，４４８，３３２号明細書等に開示される斜入射方式の多点焦点位置検出系から成るフォーカスセンサＡＦＳ（図２参照）によって計測される。このフォーカスセンサＡＦＳの計測情報も主制御装置１２０に供給される（図２参照）。
【００２５】
また、ウエハステージＷＳＴ上には、その表面がウエハＷの表面と同じ高さである基準板ＦＰが固定されている。この基準板ＦＰの表面には、アライメント検出系ＡＳのベースライン計測等に用いられる基準マーク、及び後述するレチクルアライメント検出系で検出される一対の基準マークなどが形成されている。
【００２６】
投影ユニットＰＵの鏡筒４０の側面には、ウエハＷに形成されたアライメントマーク及び基準マークを検出するアライメント検出系ＡＳが設けられている。アライメント検出系ＡＳとして、一例としてハロゲンランプ等のブロードバンド（広帯域）光でマークを照明し、このマーク画像を画像処理することによってマーク位置を計測する画像処理方式の結像式アライメントセンサの一種であるＦＩＡ（Field Image Alignment）系が用いられている。
【００２７】
露光装置１００では、さらに、レチクルステージＲＳＴの上方に、例えば米国特許第５，６４６，４１３号明細書等に開示される、露光波長の光を用いたＴＴＲ（Through The Reticle）アライメント系から成る一対のレチクルアライメント検出系１３（図１では不図示、図２参照）が設けられている。レチクルアライメント検出系１３の検出信号は、主制御装置１２０に供給される（図２参照）。
【００２８】
さらに、露光装置１００では、図１に示されるように、レチクルステージＲＳＴの上方で、照明光ＩＬを遮らない位置（図１では光軸ＡＸｐの−Ｙ側）に、レチクルＲに付着した異物を検出する異物検出装置８０が配置されている。異物検出装置８０の検出信号は、主制御装置１２０に供給される（図２参照）。異物検出装置８０の詳細は、後述する。
【００２９】
図２には、露光装置１００の制御系の主要な構成が示されている。制御系は、装置全体を統括制御するマイクロコンピュータ（あるいはワークステーション）などを含む主制御装置１２０を中心として構成されている。
【００３０】
次に、本実施形態の異物検出装置８０の構成、異物の検出原理、及び検出方法等について詳述する。
【００３１】
異物検出装置８０は、図２に示されるように、照射系８１、受光系８２、及び解析系８３等を備えている。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）には、異物検出装置８０の一部を構成する照射系８１と受光系８２とが、レチクルＲと共に示されている。
【００３２】
異物検出装置８０の説明に先立って、レチクルＲについて説明する。レチクルＲのパターン面（−Ｚ側の面）には、図３（Ａ）に示されるように、パターンＣＰが形成され、該パターンＣＰが形成されたパターン領域を取り囲むように、ペリクル枠ＰＦｒが接着等により取り付けられている。ペリクル枠ＰＦｒの下端面には、パターンＣＰを保護するための（パターンＣＰへの異物の付着を防ぐための）ペリクル膜ＰＦｉが接着等によって取り付けられている。
【００３３】
レチクルＲは、パターン面と反対側の面（以下、ガラス面ＲＧと呼ぶ）を上方に、ペリクル膜ＰＦｉの表面（以下、ペリクル面ＲＰとも呼ぶ）を下方に向けた状態で、レチクルステージＲＳＴに載置されている。この場合、レチクルステージＲＳＴには、ペリクル枠ＰＦｒより一回り大きな開口（不図示）が形成され、該開口の内部にペリクル枠ＰＦｒが挿入され、ペリクル枠ＰＦｒの周囲のパターン面の領域が、レチクルステージＲＳＴに設けられたバキュームチャック（不図示）等により吸着保持されている。
【００３４】
このように、レチクルＲはレチクルステージＲＳＴに保持されているが、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）においては、図面の錯綜を避けるため、レチクルステージＲＳＴは、図示が省略されている。
【００３５】
照射系８１は、図３（Ａ）に示されるように、レチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）の−Ｘ側であって、レチクルＲのガラス面ＲＧよりも上方（＋Ｚ側）に配置されている。照射系８１は、図３（Ａ）に示されるように、レチクルＲの表面（ガラス面ＲＧ）に対して、微少角度（鋭角）を成して入射するように、プローブ光Ｌ８１を照射する。この場合、図３（Ｂ）に示されるように、プローブ光Ｌ８１は、レチクルＲのガラス面ＲＧ上の領域Ａ８１、すなわちＸ軸方向に関してほぼガラス面ＲＧの幅に等しい長さとＹ軸方向に関してプローブ光Ｌ８１のビーム径に等しい幅を有する矩形状の領域、に照射される。
【００３６】
レチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）は、前述の通り、レチクルステージ駆動系１１により、走査方向（図３（Ｂ）内の矢印方向、すなわちＹ軸方向）に駆動される。主制御装置１２０は、異物検出装置８０の照射系８１からレチクルＲにプローブ光Ｌ８１を照射した状態で、レチクルステージ駆動系１１を介してレチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）を走査方向に駆動することにより、レチクルＲのガラス面ＲＧの全領域にプローブ光Ｌ８１を照射する。なお、プローブ光Ｌ８１の射出方向（光軸）とレチクルＲの移動方向（移動軸）が非平行であれば、光軸と移動軸とを、露光装置１００の構成に応じて、任意に配置しても良い。
【００３７】
照射系８１は、プローブ光Ｌ８１として、波長７８５ｎｍ，６３５ｎｍの２つのプローブ光を照射可能に設けられている。ただし、照射系８１から照射されるプローブ光の波長は、これに限らず、レチクルＲのパターン、特に、その微細度（例えば、ラインアンドスペースパターンのピッチなど）に応じて、適宜変更が可能である。なお、本実施形態の異物検出装置８０では、照射系８１は、２つの波長のプローブ光を、切り換えて検出対象（レチクル）に照射するが、これに限らず、２つのプローブ光を、同時に、ただし異なる入射角で、レチクルＲのガラス面ＲＧに照射しても良い。
【００３８】
受光系８２は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、レチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）の上方（＋Ｚ側）、すなわち、レチクルＲのガラス面ＲＧに対向して配置されている。ここで、レチクルＲのガラス面ＲＧには異物ＡＰが付着している。ガラス面ＲＧに照射されたプローブ光Ｌ８１は、その一部が異物ＡＰにより散乱される。受光系８２は、その散乱光Ｌ８２を受光し、受光した散乱光Ｌ８２の強度を計測する。
【００３９】
また、ガラス面ＲＧに照射されたプローブ光Ｌ８１の別の一部は、ガラス面ＲＧからレチクルＲの内部に進入し、パターン面に形成されたパターンＣＰに照射される。この場合、パターンＣＰから発生する回折光を、受光系８２が、異物ＡＰによる散乱光Ｌ８２として、誤検出する可能性がある。ここで、パターンから発生する回折光の回折角は、その微細度及びプローブ光Ｌ８１の波長に応じて定まる、換言すれば、回折光は、パターンＣＰに応じた指向性を有する。そこで、本実施形態の露光装置１００では、受光系８２による回折光の検出を抑制するために、受光系８２（より詳細には、受光系８２が有する受光素子）は、レチクルＲのパターンＣＰ及びプローブ光の波長に基づいて、予めプローブ光の照射によりパターンＣＰから発生し得る回折光が散乱し得ない方向に、あるいは十分弱い強度の回折光のみが散乱する方向に配置されている。ただし、プローブ光Ｌ８１のガラス面ＲＧでの反射光の進行方向は、除かれる。本実施形態では、受光系８２の受光素子は、図３（Ｂ）に示されるように、平面視において、プローブ光Ｌ８１のガラス面ＲＧ上の照射領域Ａ８１を基準として、プローブ光Ｌ８１の進行方向及びそのガラス面ＲＧでの反射光の進行方向であるＸ軸方向に対して垂直な方向（−Ｙ方向）の所定の位置に、配置されている。受光系８２の受光素子としては、Ｘ軸方向に細長く延びる受光面を有する、１次元ＣＣＤ（Charge Coupled Device）（すなわちＣＣＤラインセンサ）、又は２次元ＣＣＤ（ＣＣＤイメージセンサ）などを用いることができる。
【００４０】
本実施形態の異物検出装置８０では、昨今の半導体素子の高集積化に伴うレチクルパターンＣＰの微細化のため、レチクルパターンＣＰからの回折光と、付着物ＡＰによる散乱光とを、より確実に、分離して、検出するため、上記の受光素子の配置を採用するのに加えて、受光系８２が、ガラス面ＲＧからの散乱光を複数の受光角で受光する構成が採用されている。この点について詳述する。
【００４１】
図４には、受光系８２の構成の一例が示されている。受光系８２は、一例として、レチクルＲのガラス面ＲＧから散乱光を、８５度と４５度の２つの受光角で受光する。受光系８２には、これら２つの受光角に対応する２系統の光学回路が含まれている。図４では、プローブ光Ｌ８１は、紙面奥側から手前に向かってガラス面ＲＧに照射され、ガラス面ＲＧに付着した異物ＡＰによって散乱されている。ガラス面ＲＧに対して８５度の方向に散乱する散乱光Ｌ１は、順に、反射ミラーＭ１１，Ｍ１２にて反射され、コリメータレンズＣＬを介して集光され、ＣＣＤラインセンサＤ１によって受光（検出）される。一方、ガラス面ＲＧに対して４５度の方向に散乱する散乱光Ｌ２は、順に、反射ミラーＭ２１，Ｍ２２にて反射され、コリメータレンズＣＬを介して集光され、ＣＣＤラインセンサＤ２によって検出される。
【００４２】
ＣＣＤラインセンサＤ１，Ｄ２は、ＸＺ平面に平行でＸ軸方向に延びる細長い長方形状の受光面を有する。受光面の長手方向は、ガラス面ＲＧ上のプローブ光Ｌ８１の照射領域Ａ８１の長手方向と平行である。ガラス面ＲＧからの散乱光Ｌ１，Ｌ２は、コリメータレンズＣＬにより、それぞれ受光面上に集光される。従って、ＣＣＤラインセンサＤ１，Ｄ２は、それぞれ散乱光Ｌ１，Ｌ２の強度を、Ｘ軸方向に関する受光位置の関数として計測する。なお、ＣＣＤラインセンサＤ１，Ｄ２の計測結果は、後述する解析系（不図示）に送信される。
【００４３】
解析系８３（図２参照）は、レチクルＲのガラス面ＲＧ上でのプローブ光Ｌ８１の照射位置（Ｙ軸方向に関する位置）とそれに対応する受光系８２の散乱光Ｌ８２の強度の計測結果とから、ガラス面ＲＧについての散乱光Ｌ８２の強度分布を求め、求められた強度分布を解析してガラス面ＲＧ上に付着した異物を検出する。
【００４４】
プローブ光Ｌ８１の照射位置（Ｙ軸方向に関する位置）は、レチクル干渉計１４のレチクルステージＲＳＴの位置の計測結果から求められる。主制御装置１２０は、異物検出装置８０の照射系８１からレチクルＲのガラス面ＲＧ（上の領域Ａ８１）にプローブ光Ｌ８１を照射させながら、レチクルステージ駆動系１１を介してレチクルＲが載置されたレチクルステージＲＳＴをＹ軸方向（走査方向）に駆動し、この駆動と並行して、受光系８２を用いて散乱光Ｌ８２の強度を計測する。主制御装置１２０は、上記のレチクルステージＲＳＴのＹ軸方向への駆動中、レチクル干渉計１４の計測結果を解析系８３に供給する。
【００４５】
解析系８３は、主制御装置１２０から受信したレチクル干渉計１４の計測結果に対応付けて、受光系８２から散乱光Ｌ８２の強度の計測結果を受信する。解析系８３は、レチクル干渉計１４の計測結果からプローブ光Ｌ８１の照射位置を求め、求められた照射位置とそれに対応する散乱光Ｌ８２の強度の計測結果とを編集して、ガラス面ＲＧの全領域についての散乱光Ｌ８２の強度分布を求める。
【００４６】
なお、解析系８３は、受信したレチクル干渉計１４の計測結果と受光系８２の計測結果とをリアルタイムで処理しても良いし、受信した計測結果を一旦、不図示の記憶装置に保存し、計測終了後に保存した計測結果を処理しても良い。また、上記の説明では、解析系８３は、レチクル干渉計１４のレチクルステージＲＳＴの位置の計測結果からガラス面ＲＧ上でのプローブ光Ｌ８１の照射位置を求めることとしたが、レチクル干渉計１４と独立のレチクルステージＲＳＴの位置を計測する計測系を異物検出装置８０に搭載し、それを用いて得られる計測結果からプローブ光Ｌ８１の照射位置を求めても良い。すなわち、ガラス面ＲＧ上でのプローブ光Ｌ８１の照射位置に対応付けて受光系８２の計測結果を処理することができれば、照射位置の計測方法は特に限定されない。
【００４７】
解析系８３は、プローブ光Ｌ８１の波長と散乱光Ｌ８２の受光角毎に、散乱光Ｌ８２の強度分布を求める。すなわち、本実施形態の異物検出装置８０では、照射系８１は、２つの波長（７８５ｎｍ，６３５ｎｍ）のプローブ光をガラス面ＲＧに照射する。また、受光系８２は、レチクルＲのガラス面ＲＧからの散乱光Ｌ８２を２つの受光角（８５度、４５度）で受光し、２つの受光角で受光された散乱光Ｌ８２それぞれの強度を計測する。従って、解析系８３は、２つのプローブ光Ｌ８１の波長（７８５ｎｍ，６３５ｎｍ）、及び２つの散乱光Ｌ８２の受光角（８５度、４５度）についての全４通りの組み合わせに対して、散乱光Ｌ８２の強度分布を求める。
【００４８】
解析系８３は、散乱光Ｌ８２の強度分布を解析して、ガラス面ＲＧ上に付着した異物を検出する。図５（Ａ）〜図５（Ｄ）には、ＣＣＤラインセンサＤ１，Ｄ２の出力に基づく散乱光Ｌ８２の強度分布の一例が示されている。図５（Ａ）及び図５（Ｃ）には、プローブ光Ｌ８１の波長を７８５ｎｍとしたときのＣＣＤラインセンサＤ１，Ｄ２それぞれの出力に基づく散乱光Ｌ８２の強度分布が示され、図５（Ｂ）及び図５（Ｄ）には、プローブ光Ｌ８１の波長を６３５ｎｍとしたときのＣＣＤラインセンサＤ１，Ｄ２それぞれの出力に基づく散乱光Ｌ８２の強度分布が示されている。これら図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に示される４つの強度分布それぞれには、２つの強度分布のピーク（信号）Ｐ１，Ｐ２が存在する。
【００４９】
ここで、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に示される強度分布のピーク（信号）Ｐ１がガラス面ＲＧ上に付着した異物ＡＰによる散乱光に由来する場合、その強度はプローブ光Ｌ８１の波長に依らず、一定である（ただし、散乱光Ｌ８２の受光角に依って変わり得る）。また、ピークＰ１の位置は、プローブ光Ｌ８１の波長及び散乱光Ｌ８２の受光角に依らず、一定である。さらに、プローブ光Ｌ８１のＹ軸方向についての照射領域Ａ８１の幅は、プローブ光Ｌ８１のビーム径に等しく狭いので、ピークＰ１のＹ位置は、ガラス面ＲＧ上に付着した異物ＡＰのＹ位置を反映する。そして、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に示される強度分布では、ピークＰ１の強度及び位置はほぼ一定である。従って、解析系８３は、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に示される強度分布に基づいて、ピークＰ１の有無を判定することにより、ガラス面ＲＧ上に付着した異物ＡＰを検出することができる。
【００５０】
一方、強度分布のピークＰ２がパターンＣＰによる回折光に由来する場合、その強度及び位置はプローブ光Ｌ８１の波長、及び散乱光Ｌ８２の受光角によって変化する。ここで、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に示される強度分布では、ピークＰ２それぞれの強度及び位置が異なる。従って、解析系８３は、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に示される強度分布に基づいて、ピークＰ２がパターンＣＰによる回折光に由来するピークであると判断することができる。
【００５１】
従って、解析系８３は、４つの強度分布を相互比較し、ほぼ同じ強度でほぼ同じ位置に共通して現れる強度分布のピークを検出することにより、パターンＣＰによる回折光に由来するピークと、ガラス面ＲＧ上に付着した異物ＡＰによる散乱光に由来するピークとを、分離して検出することができる。すなわち、解析系８３は、パターンＣＰによる回折光に影響を受けることなく、ガラス面ＲＧ上に付着した異物ＡＰを正確に検出することが可能となる。
【００５２】
しかし、ガラス面ＲＧ上に付着した異物ＡＰによる散乱光は、例えば、等方的に散乱されるとは限らないので、受光角によってその検出強度が変わり得るし、さらにはその検出ができないこともあり得る。そこで、本実施形態の異物検出装置８０では、以下に説明する一定の指針に基づいて、解析系８３は、強度分布に表れるピーク（信号）の有意度を判断する。
【００５３】
解析系８３は、まず、基本的な指針として、複数のプローブ光の波長と複数の散乱光の受光角とに対して作成された複数の強度分布のうちの少なくとも２つについて共通して同じ位置に現れるピーク（信号）を検出することにより、ガラス面ＲＧ上に付着した異物に由来するピーク（信号）を検出する。なお、解析系８３は、複数の強度分布の論理積より、共通して同じ位置に現れるピーク（信号）を検出する。
【００５４】
次に、解析系８３は、具体的な指針として、少なくとも２つの異なるプローブ光の波長と１つの共通の散乱光の受光角（例えば４５度）とに対する強度分布について共通して現れる信号を、有意な信号と判断する。この理由は、異物による散乱光の強度は、プローブ光の波長には依存しないが、受光角に依存し得るからである。例えば、解析系８３は、図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）に示される強度分布において共通して現れるピーク（信号）Ｐ１を、有意な信号と判断する。そして、解析系８３は、有意な信号が、少なくとも２つの異なる散乱光の受光角に対する強度分布についても確認できる場合、特に、より大きな散乱光の受光角に対する強度分布について確認できる場合、より有意な信号と判断する。すなわち、図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）に示される強度分布において共通して現れたピーク（信号）Ｐ１が、図５（Ａ）及び／又は図５（Ｂ）に示される強度分布においても確認できる場合、より有意な信号と判断する。
【００５５】
なお、受光系８２が有するＣＣＤラインセンサＤ１，Ｄ２の受光角と受光位置との少なくとも一方を可変に構成し、解析系８３は、追加の指針として、受光角と受光位置との少なくとも一方を変えても上述の有意な信号が検出された場合、この信号をより有意な信号と判断することとしても良い。
【００５６】
以上説明した解析系８３による強度分布の解析より、レチクルＲのガラス面ＲＧ上の異物の有無、その位置等が検出される。解析系８３の検出結果は、異物検出装置８０の出力として、主制御装置１２０に送信される（図２参照）。
【００５７】
本実施形態では、主制御装置１２０は、レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲが交換され、その交換後のレチクルＲを用いたウエハＷに対する露光処理が開始される前等に、異物検出装置８０を用いてレチクルＲのガラス面ＲＧ上の異物を検出する。なお、これに限られず、主制御装置１２０は、レチクルＲを用いた露光中、常時、異物を検出することとしても良い。主制御装置１２０は、異物が検出された際には、不図示のレチクル洗浄機を用いてレチクルＲを洗浄する等してレチクルＲから異物を取り除き、再度、異物検出装置８０を用いて異物を検出する。異物が検出されなければ、主制御装置１２０は、レチクルＲを用いてウエハＷに対する露光処理を開始する。
【００５８】
以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置１００が備える異物検出装置８０によると、解析系８３により、プローブ光の複数の波長及び複数の受光角毎に作成される散乱光の強度分布が、相互に比較され、解析されるので、レチクルのパターンによる回折光から異物ＡＰによる散乱光を分離して検出することが可能になる。従って、異物検出装置８０によると、レチクルＲのガラス面ＲＧ上の異物ＡＰを、精度良く検出することが可能となる。また、本実施形態の露光装置１００によると、異物検出装置８０を用いて検査を行った検査済みのレチクルＲを用いてウエハＷに露光処理を行うので、異物の影響等を受けることなく、レチクルＲのパターンをウエハＷ上に精度良く転写することが可能となる。
【００５９】
なお、上記実施形態では、異物検出装置８０の照射系８１及び受光系８２は、レチクルステージＲＳＴの上方に配置され、レチクルステージＲＳＴに載置されたレチクルＲに対して付着物を検出する構成が採用されたが、これに限らず、異物検出装置８０の照射系８１及び受光系８２がレチクルライブラリからレチクルステージＲＳＴへのレチクルＲの搬送経路に配置され、搬送されるレチクルＲに対して付着物を検出する構成が採用されても良い。この場合、照射系８１及び受光系８２は、上記搬送経路の上方は勿論、下方、側方などのいずれに配置しても良い。
【００６０】
また、上記実施形態の異物検出装置８０は、レチクルＲのガラス面ＲＧの付着物を検出する構成が採用されたが、同様にペリクル面ＲＰの付着物を検出する構成が採用されても良い。
【００６１】
また、上記実施形態では、照射系８１（及び受光系８２）が固定され、レチクルＲがＹ軸方向（走査方向）に移動されることで、レチクルＲのガラス面ＲＧの全領域にプローブ光Ｌ８１が照射される構成の異物検出装置８０について説明したが、異物検出装置の構成がこれに限定されるものではない。例えば、ガラス面にプローブ光がスポット状に照射され、レチクルがＹ軸方向（走査方向）及びＸ軸方向（非走査方向）に移動されることで、ガラス面の全領域にプローブ光が照射される構成の異物検出装置を採用することもできる。また、異物検出装置の構成としては、固定のレチクル（レチクルステージ）に対して照射系を移動させる構成、あるいは、レチクル及び照明系の両方を移動（相対移動）させる構成などを採用することもできる。また、異物検出装置は、レチクル（レチクルステージ）と照射系の両方が固定され、凹レンズ等を用いてプローブ光のビーム径が広げられることによって、あるいは可動式の光学素子（ミラー等）を用いてプローブ光が散逸されることによって、ガラス面の全領域にプローブ光が照射される構成であっても良い。
【００６２】
また、上記実施形態では、照射系８１は、レチクルＲに７８５ｎｍ及び６３５ｎｍの波長のプローブ光を照射し、受光系８２は、該２種類のプローブ光それぞれについて、８５度及び４５度の２つの受光角で散乱光を受光したが、プローブ光の波長、及び受光系８２による散乱光の受光角は、これに限らず適宜変更が可能である。従って、例えばプローブ光の波長は３種類以上であっても良く、受光部は、これら３種類以上の波長のプローブ光それぞれについて、互いに異なる受光角（３つ以上でも良い）で散乱光を検出しても良い。
【００６３】
また、異物検出装置の受光系の構成は、上記実施形態で説明した構成のものに限られず、適宜変形が可能である。例えば、図６（Ａ）には、上記実施形態の異物検出装置に適用可能な受光系の構成の他の一例が示されている。図６（Ａ）に示される受光系８２’は、Ｘ軸方向を長手とする矩形状の受光面を有する２次元ＣＣＤ（ＣＣＤイメージセンサ）Ｄ３を用いて、２つの波長のプローブ光を同時に検出する点が上記実施形態と異なる。また、図６（Ａ）に示される受光系８２’を用いる場合、２つの波長のプローブ光が互いに異なる入射角で同時にガラス面ＲＧに照射され、受光系８２’は、２つの波長のプローブ光のそれぞれに由来する散乱光を２つの受光角で受光する。
【００６４】
受光系８２’では、図６（Ａ）に示されるように、２つの波長のプローブ光の一方に由来し、ガラス面ＲＧに対して８５度の方向に散乱する散乱光Ｌ１１’は、反射ミラーＭ１’（の裏面の反射面）、反射ミラーＭ１１’にて順次反射され、コリメータレンズＣＬ’を介して集光され、ＣＣＤイメージセンサＤ３によって検出される。同じ一方の波長のプローブ光に由来し、ガラス面ＲＧに対して４５度の方向に散乱する散乱光Ｌ１２’は、反射ミラーＭ２’（の裏面の反射面）、反射ミラーＭ１２’にて順次反射され、コリメータレンズＣＬ’を介して集光され、ＣＣＤイメージセンサＤ３によって検出される。同様に、他方の波長のプローブ光に由来し、ガラス面ＲＧに対して８５度の方向に散乱する散乱光Ｌ２１’は、反射ミラーＭ１’（の表面の反射面）、反射ミラーＭ２１’にて順次反射され、コリメータレンズＣＬ’を介して集光され、ＣＣＤイメージセンサＤ３によって検出される。また、同じ他方の波長のプローブ光に由来し、ガラス面ＲＧに対して４５度の方向に散乱する散乱光Ｌ２２’は、反射ミラーＭ２’（の表面の反射面）、反射ミラーＭ２２’にて順次反射され、コリメータレンズＣＬ’を介して集光され、ＣＣＤイメージセンサＤ３によって検出される。なお、プローブ光は、一方の波長を６３５ｎｍ、他方の波長を７８５ｎｍとする。
【００６５】
ＣＣＤイメージセンサＤ３は、ＸＺ平面に平行でＸ軸方向に延びる細長い長方形状の受光面を有する。受光面の長手方向は、ガラス面ＲＧ上のプローブ光Ｌ８１の照射領域Ａ８１の長手方向と平行である。そして、受光系８２’が有する光学素子の配置により、４つの散乱光Ｌ１１’，Ｌ１２’，Ｌ２１’，Ｌ２２’は、コリメータレンズＣＬ’により、図６（Ｂ）に示される、ＣＣＤイメージセンサＤ３の受光面上で相互に平行な４本のライン上のいずれかの位置に集光される。このように、受光系８２’は、複数のプローブ光のそれぞれに由来する散乱光を個別に受光する複数の光学系を用いて構成されていても良い。また、複数の光学系の内の一部の素子、例えばＣＣＤイメージセンサＤ３及びコリメータレンズＣＬ’は、散乱光Ｌ１１’，Ｌ１２’，Ｌ２１’，Ｌ２２’の検出系で共有されていても良い。
【００６６】
なお、上記実施形態では、主制御装置１２０が、異物検出装置の制御系をも兼ねる場合について説明したが、異物検出装置に専用の制御系を設けても良い。反対に、異物検出装置の解析系の機能を、主制御装置１２０又はその他の制御装置に持たせても良い。
【００６７】
なお、上記実施形態では、スキャニング・ステッパに本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に本発明を適用しても良い。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置にも本発明は適用することができる。
【００６８】
また、上記実施形態の露光装置における投影光学系は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系ＰＬは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、この投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。
【００６９】
また、照明光ＩＬは、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）に限らず、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。例えば米国特許第７,０２３,６１０号明細書に開示されているように、真空紫外光としてＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。
【００７０】
また、上記実施形態では、露光装置の照明光ＩＬとしては波長１００ｎｍ以上の光に限らず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、軟Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を用いるＥＵＶ露光装置に本発明を適用することができる。その他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、本発明は適用できる。
【００７１】
さらに、例えば米国特許第６，６１１，３１６号明細書に開示されているように、２つのレチクルパターンを、投影光学系を介してウエハ上で合成し、１回のスキャン露光によってウエハ上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。
【００７２】
なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体（エネルギビームが照射される露光対象の物体）はウエハに限られるものでなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど他の物体でも良い。
【００７３】
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。
【００７４】
半導体素子などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置（パターン形成装置）及びその露光方法によりマスク（レチクル）のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の異物検出装置及び方法は、パターンを有する基板に付着した異物を検出するのに適している。また、本発明の露光装置及び方法は、基板が有するパターンを物体に転写するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】一実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】一実施形態の露光装置の制御系の主要な構成を示すブロック図である。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、異物検出装置の概略構成を示す図である。
【図４】異物検出装置が有する受光系の概略構成を示す図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、異物検出装置の検出結果を示す図である。
【図６】図６（Ａ）は異物検出装置が有する受光系の概略構成の他の例を示す図、図６（Ｂ）は他の例における異物検出装置が有する２次元ＣＣＤの検出面を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０…照明系、１１…レチクルステージ駆動系、１４…レチクル干渉計、２４…ステージ駆動系、８０…異物検出装置、８１…照射系、８２，８２’…受光系、１２０…主制御装置、１００…露光装置、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３…受光素子、ＰＬ…投影光学系、ＰＵ…投影ユニット、Ｒ…レチクル、ＲＳＴ…レチクルステージ、Ｗ…ウエハ、ＷＳＴ…ウエハステージ、ＷＴＢ…ウエハテーブル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンを有する基板に付着した異物を検出する異物検出装置であって、
前記基板の被検査面に波長の異なる複数のプローブ光を照射する照射系と；
前記被検査面からの散乱光を複数の受光角で受光して、前記散乱光の強度を計測する受光系と；
前記被検査面上での前記複数のプローブ光の照射位置と該照射位置に対応する前記受光系の計測結果とから、前記複数のプローブ光の波長と前記複数の受光角毎に、前記被検査面についての前記散乱光の強度分布を求め、該強度分布を解析することにより前記被検査面上の異物を検出する解析系と；を備える異物検出装置。
【請求項２】
前記解析系は、前記複数のプローブ光の波長と前記複数の受光角に対して作成された前記強度分布のうちの少なくとも２つについて共通して現れる有意な信号を確認することにより、異物を検出する請求項１に記載の異物検出装置。
【請求項３】
前記解析系は、少なくとも２つの異なる前記波長と１つの共通の前記受光角に対する前記強度分布について共通して現れる信号を前記有意な信号とする請求項２に記載の異物検出装置。
【請求項４】
前記解析系は、前記有意な信号が、少なくとも２つの異なる前記受光角に対する前記強度分布について確認できる場合、前記有意な信号をより有意な信号とする請求項３に記載の異物検出装置。
【請求項５】
前記解析系は、前記有意な信号が、より大きな前記受光角に対する前記強度分布について確認できる場合、前記有意な信号をより有意な信号とする請求項３又は４に記載の異物検出装置。
【請求項６】
前記受光系は、前記散乱光の受光角と受光位置との少なくとも一方が可変であり、
前記解析系は、前記有意な信号が、前記散乱光の受光角と受光位置との少なくとも一方を変えても確認できる場合、前記有意な信号をより有意な信号とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の異物検出装置。
【請求項７】
前記基板と前記照射系は、相対的に、前記基板の被検査面にほぼ平行な面内の少なくとも一軸方向に移動可能であり、
前記照射系は、前記被検査面に、前記複数のプローブ光を前記一軸と非平行に照射する請求項１〜６のいずれか一項に記載の異物検出装置。
【請求項８】
前記照射系は、前記複数のプローブ光を、前記平行な面内で前記一軸に直交する軸にほぼ平行な前記被検査面内の直線上に照射する請求項７に記載の異物検出装置。
【請求項９】
前記受光系は、前記散乱光を受光する少なくとも１つの１次元受光素子を有する請求項８に記載の異物検出装置。
【請求項１０】
前記１次元受光素子は、前記直線とほぼ平行に配置される請求項９に記載の異物検出装置。
【請求項１１】
前記照射系は、前記複数のプローブ光を、順次、前記被検査面に照射する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の異物検出装置。
【請求項１２】
前記照射系は、前記複数のプローブ光のうちの少なくとも２つを、同時に、前記被検査面に照射する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の異物検出装置。
【請求項１３】
前記照射系は、前記少なくとも２つのプローブ光を、それぞれ異なる入射角で、前記被検査面に照射する請求項１２に記載の異物検出装置。
【請求項１４】
前記受光系は、前記複数のプローブ光のそれぞれに由来する散乱光を個別に受光する複数の光学系を有する請求項１〜１３のいずれか一項に記載の異物検出装置。
【請求項１５】
前記受光系は、前記複数のプローブ光のそれぞれに由来する散乱光を受光する共通の受光素子を有する請求項１〜１４のいずれか一項に記載の異物検出装置。
【請求項１６】
前記基板は、該基板を保持して移動することができる移動体を用いることにより、前記照射系に対して相対的に移動することができる請求項１〜１５のいずれか一項に記載の異物検出装置。
【請求項１７】
前記解析系は、前記移動体の位置を計測し、該位置の計測結果より、前記被検査面上での前記複数のプローブ光の照射位置を求める請求項１６に記載の異物検出装置。
【請求項１８】
前記基板は該基板が有するパターンを物体に転写するための露光用マスクであり、
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の異物検出装置を備え、該異物検出装置を用いて前記露光用マスクの表面を検査し、検査済みの前記露光用マスクを用いて該露光用マスクのパターンを前記物体に転写する露光装置。
【請求項１９】
パターンを有する基板に付着した異物を検出する異物検出方法であって、
前記基板の被検査面に波長の異なる複数のプローブ光を照射し、前記被検査面からの散乱光を複数の受光角で受光して、前記散乱光の強度を計測する工程と；
前記被検査面上での前記複数のプローブ光の照射位置と該照射位置に対応する前記散乱光の強度の計測結果とから、前記複数のプローブ光の波長と前記複数の受光角毎に、前記被検査面についての前記散乱光の強度分布を求め、該強度分布を解析して前記被検査面上の異物を検出する工程と；
を含む異物検出方法。
【請求項２０】
前記検出する工程では、前記複数のプローブ光の波長と前記複数の受光角に対して作成された前記強度分布のうちの少なくとも２つについて共通して現れる有意な信号を確認することにより、異物を検出する請求項１９に記載の異物検出方法。
【請求項２１】
前記検出する工程では、少なくとも２つの異なる前記波長と１つの共通の前記受光角に対する前記強度分布について共通して現れる信号を前記有意な信号とする請求項２０に記載の異物検出方法。
【請求項２２】
前記検出する工程では、前記有意な信号が、少なくとも２つの異なる前記受光角に対する前記強度分布について確認できる場合、前記有意な信号をより有意な信号とする請求項２１に記載の異物検出方法。
【請求項２３】
前記検出する工程では、前記有意な信号が、より大きな前記受光角に対する前記強度分布について確認できる場合、前記有意な信号をより有意な信号とする請求項２１又は２２に記載の異物検出方法。
【請求項２４】
前記計測する工程では、さらに、前記散乱光の受光角と受光位置との少なくとも一方を変えて前記散乱光の強度を計測し、
前記検出する工程では、前記有意な信号が、前記散乱光の受光角と受光位置との少なくとも一方を変えても確認できる場合、前記有意な信号をより有意な信号とする請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の異物検出方法。
【請求項２５】
前記計測する工程では、前記基板と前記照射系を、相対的に、前記基板の被検査面にほぼ平行な面内の少なくとも一軸方向に移動させ、前記被検査面に前記複数のプローブ光を前記一軸と非平行に照射して、前記散乱光の強度を計測する請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の異物検出方法。
【請求項２６】
前記計測する工程では、前記複数のプローブ光を、前記平行な面内で前記一軸に直交する軸にほぼ平行な前記被検査面内の直線上に照射して、前記散乱光の強度を計測する請求項２５に記載の異物検出方法。
【請求項２７】
前記計測する工程では、前記複数のプローブ光を、順次、前記被検査面に照射する請求項１９〜２６のいずれか一項に記載の異物検出方法。
【請求項２８】
前記計測する工程では、前記複数のプローブ光のうちの少なくとも２つを、同時に、前記被検査面に照射する請求項１９〜２７のいずれか一項に記載の異物検出方法。
【請求項２９】
前記計測する工程では、前記少なくとも２つのプローブ光を、それぞれ異なる入射角で、前記被検査面に照射する請求項２８に記載の異物検出方法。
【請求項３０】
前記計測する工程では、前記基板を、該基板を保持して移動することができる移動体を用いて、前記照射系に対して相対的に移動させる請求項１９〜２９のいずれか一項に記載の異物検出方法。
【請求項３１】
前記計測する工程では、さらに、前記移動体の位置を計測し、
前記検出する工程では、前記移動体の位置の計測結果より、前記被検査面上での前記複数のプローブ光の照射位置を求める請求項３０に記載の異物検出方法。
【請求項３２】
前記基板は該基板が有するパターンを物体に転写するための露光用マスクであり、
請求項１９〜３１のいずれか一項に記載の異物検出方法を利用して前記露光用マスクの表面を検査し、検査済みの前記露光用マスクを用いて該露光用マスクのパターンを前記物体に転写する露光方法。
【請求項１】
パターンを有する基板に付着した異物を検出する異物検出装置であって、
前記基板の被検査面に波長の異なる複数のプローブ光を照射する照射系と；
前記被検査面からの散乱光を複数の受光角で受光して、前記散乱光の強度を計測する受光系と；
前記被検査面上での前記複数のプローブ光の照射位置と該照射位置に対応する前記受光系の計測結果とから、前記複数のプローブ光の波長と前記複数の受光角毎に、前記被検査面についての前記散乱光の強度分布を求め、該強度分布を解析することにより前記被検査面上の異物を検出する解析系と；を備える異物検出装置。
【請求項２】
前記解析系は、前記複数のプローブ光の波長と前記複数の受光角に対して作成された前記強度分布のうちの少なくとも２つについて共通して現れる有意な信号を確認することにより、異物を検出する請求項１に記載の異物検出装置。
【請求項３】
前記解析系は、少なくとも２つの異なる前記波長と１つの共通の前記受光角に対する前記強度分布について共通して現れる信号を前記有意な信号とする請求項２に記載の異物検出装置。
【請求項４】
前記解析系は、前記有意な信号が、少なくとも２つの異なる前記受光角に対する前記強度分布について確認できる場合、前記有意な信号をより有意な信号とする請求項３に記載の異物検出装置。
【請求項５】
前記解析系は、前記有意な信号が、より大きな前記受光角に対する前記強度分布について確認できる場合、前記有意な信号をより有意な信号とする請求項３又は４に記載の異物検出装置。
【請求項６】
前記受光系は、前記散乱光の受光角と受光位置との少なくとも一方が可変であり、
前記解析系は、前記有意な信号が、前記散乱光の受光角と受光位置との少なくとも一方を変えても確認できる場合、前記有意な信号をより有意な信号とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の異物検出装置。
【請求項７】
前記基板と前記照射系は、相対的に、前記基板の被検査面にほぼ平行な面内の少なくとも一軸方向に移動可能であり、
前記照射系は、前記被検査面に、前記複数のプローブ光を前記一軸と非平行に照射する請求項１〜６のいずれか一項に記載の異物検出装置。
【請求項８】
前記照射系は、前記複数のプローブ光を、前記平行な面内で前記一軸に直交する軸にほぼ平行な前記被検査面内の直線上に照射する請求項７に記載の異物検出装置。
【請求項９】
前記受光系は、前記散乱光を受光する少なくとも１つの１次元受光素子を有する請求項８に記載の異物検出装置。
【請求項１０】
前記１次元受光素子は、前記直線とほぼ平行に配置される請求項９に記載の異物検出装置。
【請求項１１】
前記照射系は、前記複数のプローブ光を、順次、前記被検査面に照射する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の異物検出装置。
【請求項１２】
前記照射系は、前記複数のプローブ光のうちの少なくとも２つを、同時に、前記被検査面に照射する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の異物検出装置。
【請求項１３】
前記照射系は、前記少なくとも２つのプローブ光を、それぞれ異なる入射角で、前記被検査面に照射する請求項１２に記載の異物検出装置。
【請求項１４】
前記受光系は、前記複数のプローブ光のそれぞれに由来する散乱光を個別に受光する複数の光学系を有する請求項１〜１３のいずれか一項に記載の異物検出装置。
【請求項１５】
前記受光系は、前記複数のプローブ光のそれぞれに由来する散乱光を受光する共通の受光素子を有する請求項１〜１４のいずれか一項に記載の異物検出装置。
【請求項１６】
前記基板は、該基板を保持して移動することができる移動体を用いることにより、前記照射系に対して相対的に移動することができる請求項１〜１５のいずれか一項に記載の異物検出装置。
【請求項１７】
前記解析系は、前記移動体の位置を計測し、該位置の計測結果より、前記被検査面上での前記複数のプローブ光の照射位置を求める請求項１６に記載の異物検出装置。
【請求項１８】
前記基板は該基板が有するパターンを物体に転写するための露光用マスクであり、
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の異物検出装置を備え、該異物検出装置を用いて前記露光用マスクの表面を検査し、検査済みの前記露光用マスクを用いて該露光用マスクのパターンを前記物体に転写する露光装置。
【請求項１９】
パターンを有する基板に付着した異物を検出する異物検出方法であって、
前記基板の被検査面に波長の異なる複数のプローブ光を照射し、前記被検査面からの散乱光を複数の受光角で受光して、前記散乱光の強度を計測する工程と；
前記被検査面上での前記複数のプローブ光の照射位置と該照射位置に対応する前記散乱光の強度の計測結果とから、前記複数のプローブ光の波長と前記複数の受光角毎に、前記被検査面についての前記散乱光の強度分布を求め、該強度分布を解析して前記被検査面上の異物を検出する工程と；
を含む異物検出方法。
【請求項２０】
前記検出する工程では、前記複数のプローブ光の波長と前記複数の受光角に対して作成された前記強度分布のうちの少なくとも２つについて共通して現れる有意な信号を確認することにより、異物を検出する請求項１９に記載の異物検出方法。
【請求項２１】
前記検出する工程では、少なくとも２つの異なる前記波長と１つの共通の前記受光角に対する前記強度分布について共通して現れる信号を前記有意な信号とする請求項２０に記載の異物検出方法。
【請求項２２】
前記検出する工程では、前記有意な信号が、少なくとも２つの異なる前記受光角に対する前記強度分布について確認できる場合、前記有意な信号をより有意な信号とする請求項２１に記載の異物検出方法。
【請求項２３】
前記検出する工程では、前記有意な信号が、より大きな前記受光角に対する前記強度分布について確認できる場合、前記有意な信号をより有意な信号とする請求項２１又は２２に記載の異物検出方法。
【請求項２４】
前記計測する工程では、さらに、前記散乱光の受光角と受光位置との少なくとも一方を変えて前記散乱光の強度を計測し、
前記検出する工程では、前記有意な信号が、前記散乱光の受光角と受光位置との少なくとも一方を変えても確認できる場合、前記有意な信号をより有意な信号とする請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の異物検出方法。
【請求項２５】
前記計測する工程では、前記基板と前記照射系を、相対的に、前記基板の被検査面にほぼ平行な面内の少なくとも一軸方向に移動させ、前記被検査面に前記複数のプローブ光を前記一軸と非平行に照射して、前記散乱光の強度を計測する請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の異物検出方法。
【請求項２６】
前記計測する工程では、前記複数のプローブ光を、前記平行な面内で前記一軸に直交する軸にほぼ平行な前記被検査面内の直線上に照射して、前記散乱光の強度を計測する請求項２５に記載の異物検出方法。
【請求項２７】
前記計測する工程では、前記複数のプローブ光を、順次、前記被検査面に照射する請求項１９〜２６のいずれか一項に記載の異物検出方法。
【請求項２８】
前記計測する工程では、前記複数のプローブ光のうちの少なくとも２つを、同時に、前記被検査面に照射する請求項１９〜２７のいずれか一項に記載の異物検出方法。
【請求項２９】
前記計測する工程では、前記少なくとも２つのプローブ光を、それぞれ異なる入射角で、前記被検査面に照射する請求項２８に記載の異物検出方法。
【請求項３０】
前記計測する工程では、前記基板を、該基板を保持して移動することができる移動体を用いて、前記照射系に対して相対的に移動させる請求項１９〜２９のいずれか一項に記載の異物検出方法。
【請求項３１】
前記計測する工程では、さらに、前記移動体の位置を計測し、
前記検出する工程では、前記移動体の位置の計測結果より、前記被検査面上での前記複数のプローブ光の照射位置を求める請求項３０に記載の異物検出方法。
【請求項３２】
前記基板は該基板が有するパターンを物体に転写するための露光用マスクであり、
請求項１９〜３１のいずれか一項に記載の異物検出方法を利用して前記露光用マスクの表面を検査し、検査済みの前記露光用マスクを用いて該露光用マスクのパターンを前記物体に転写する露光方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１３３８６４（Ｐ２０１０−１３３８６４Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１１３７４（Ｐ２００８−３１１３７４）
【出願日】平成２０年１２月５日（２００８．１２．５）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月５日（２００８．１２．５）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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