特許 7561555 異物除去方法及び異物除去装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-26

(45)【発行日】2024-10-04

(54)【発明の名称】異物除去方法及び異物除去装置

(51)【国際特許分類】

   G03F 1/82 20120101AFI20240927BHJP

   G03F 1/84 20120101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

G03F1/82

G03F1/84

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020159342

(22)【出願日】2020-09-24

(65)【公開番号】P2022052849

(43)【公開日】2022-04-05

【審査請求日】2023-06-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000115902

【氏名又は名称】レーザーテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(74)【代理人】

【識別番号】100129953

【弁理士】

【氏名又は名称】岩瀬 康弘

(72)【発明者】

【氏名】楠瀬 治彦

(72)【発明者】

【氏名】山崎 輝明

(72)【発明者】

【氏名】武久 究

(72)【発明者】

【氏名】鳥澤 允

【審査官】今井 彰

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２２３９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０１０７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２３９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１０８９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２６５１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０９５２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０２４１２７４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０６１７５９８４（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ １／２０－１／８６

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ０８Ｂ １／００－１／０４、５／００－１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

粘着部材を加熱する加熱ステップと、
加熱した前記粘着部材を、棒状部材の端面に付着させる付着ステップと、
前記棒状部材に付着させた前記粘着部材を薄膜上の異物に接触させて、当該異物を除去する除去ステップと、
を含み、
前記棒状部材は、内部を光が通過する導光部材であり、
前記加熱ステップは、
前記導光部材の前記端面から出射されたレーザ光を前記粘着部材に照射して加熱し、
前記付着ステップは、
加熱した前記粘着部材を、前記導光部材の前記端面に付着させる、
異物除去方法。

【請求項2】

前記導光部材は、光ファイバである、
請求項１に記載の異物除去方法。

【請求項3】

粘着部材を加熱する加熱ステップと、
加熱した前記粘着部材を、棒状部材の端面に付着させる付着ステップと、
前記棒状部材に付着させた前記粘着部材を薄膜上の異物に接触させて、当該異物を除去する除去ステップと、
を含み、
前記除去ステップは、
前記端面に付着した前記粘着部材にレーザ光を照射して加熱し、加熱した前記粘着部材を前記薄膜上の前記異物に接触させて、前記異物を除去する、
異物除去方法。

【請求項4】

前記除去ステップは、
前記端面に付着した前記粘着部材に、前記光ファイバ内を通ったレーザ光を照射して加熱し、加熱した前記粘着部材を前記薄膜上の前記異物に接触させて、前記異物を除去する、
請求項２に記載の異物除去方法。

【請求項5】

前記除去ステップは、
前記端面を、前記薄膜上の前記異物に接近させる接近ステップと、
前記端面に付着した前記粘着部材と、前記薄膜との接触を検出する検出ステップと、
前記検出ステップの検出結果に応じて、前記端面を前記薄膜から離反させる離反ステップと、
を含む請求項１から４のいずれか１項に記載の異物除去方法。

【請求項6】

前記検出ステップは、前記薄膜の厚み方向の位置変化あるいは、前記薄膜の厚み方向の振動変化に基づき、前記端面に付着した前記粘着部材と、前記薄膜との接触を検出する、
請求項５に記載の異物除去方法。

【請求項7】

前記粘着部材は、アスファルトである、
請求項１から６のいずれか１項に記載の異物除去方法。

【請求項8】

前記薄膜は、ＥＵＶマスクのマスクパターンを覆うためのＥＵＶペリクルである、
請求項１から７のいずれか１項に記載の異物除去方法。

【請求項9】

粘着部材を加熱する加熱部と、
加熱した前記粘着部材を棒状部材の端面に付着させ、前記棒状部材に付着させた前記粘着部材を薄膜上の異物に接触させて、当該異物を除去する駆動部と、
を備え、
前記棒状部材は、内部を光が通過する導光部材であり、
前記加熱部は、
前記導光部材の端面から出射されたレーザ光を前記粘着部材に照射して加熱し、
前記駆動部は、
加熱した前記粘着部材を、前記導光部材の前記端面に付着させる、
異物除去装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、異物除去方法及び異物除去装置に関するものであり、例えば、ＥＵＶＬ（Ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）プロセスで用いられるＥＵＶマスク用ペリクルに付着した異物を除去する異物除去方法及び異物除去装置に関する。

【背景技術】

【0002】

マスク基板のパターン面に異物が付着するのを防ぐため、ペリクルが利用されている。ＥＵＶマスク用のペリクル（以下、ＥＵＶペリクルと称する）は、厚さが約５０ｎｍ程度と非常に薄く、洗浄、及び乾燥が容易ではないことが知られている。例えば、ＥＵＶペリクルは、僅かな気流で簡単に破れてしまうため、エアブローにより異物を除去することはできない。なお、ＥＵＶペリクル以外の薄膜についても、微小な異物をエアブローにより除去することは困難である。

【0003】

しかし、サイズが数ミクロン以下の異物がペリクルに付着したとしても、ウエハ上に結像しないので、マスクの転写特性には影響を与えない。また、微小な異物は、質量が小さいため加速度によって受ける力が小さい。したがって、微小な異物とペリクルとの間に働く分子間力が相対的に大きくなるため、微小な異物が、マスクのパターン面に移動する可能性は低いと考えられる。

【0004】

ところで、マスク基板の裏面に付着した異物を、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等の粘着性物質により除去する異物除去方法が知られている。図１は、従来技術にかかる異物除去方法の概要を示す概略図である。従来技術にかかる異物除去方法は、ウレタン樹脂等の粘着部材３を付着させた棒状部材１１１を、マスク基板４の裏面上の異物５に接近させ（ステップＳ１０１）、粘着部材３を異物５に押し付けて（ステップＳ１０２）、粘着部材３をマスク基板４の裏面から引きはがすことにより異物の除去を行う（ステップＳ１０３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開昭６１－１８１３０号公報

【文献】特開平２－１３９５２号公報

【文献】特開平３－１５５５５０号公報

【文献】特開平３－２０４６４８号公報

【文献】特開平３－２３１２４８号公報

【文献】特開平５－２９７５７２号公報

【文献】特開平６－２９１７５号公報

【文献】特開平６－２６０４６４号公報

【文献】特開平９－２６０２４５号公報

【文献】特開平１１－１４３０５４号公報

【文献】特開２００５－３３０７２号公報

【文献】特開２００８－１１６９７９号公報

【文献】特開２００８－３０４７３７号公報

【文献】特開２００９－１６４４６４号公報

【文献】特開２００９－２６５１７６号公報

【文献】特開２０１０－４５２８３号公報

【文献】特開２０１０－５４７７３号公報

【文献】特開２０１１－８１２８２号公報

【文献】特開２０１２－２０３１６３号公報

【文献】特開２０１３－６８７８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、ミクロンオーダのサイズの異物がパターン面に移動する可能性は必ずしもゼロではない。もし、ペリクルの内側（マスク側）に付着した異物が、マスクのパターン面に移動した場合、当該異物がパターン欠陥としてウエハに転写してしまう。また、付着した異物のサイズが、数十ミクロン以上の場合、ＥＵＶ光の吸収によりペリクルが高温となって破損するおそれがある。

【0007】

しかしながら、上記の通り、ＥＵＶペリクルは洗浄が容易ではないため、製造歩留まりが非常に低くなっていた。ここで、図１に示す異物除去方法をペリクルに適用した場合、粘着部材をＥＵＶペリクルから引き離す際に、ＥＵＶペリクルが破れてしまうおそれがある。

【0008】

本発明の目的は、このような問題を解決するためになされたものであり、ＥＵＶペリクル等の薄膜上の異物を除去することができる異物除去方法及び異物除去装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る異物除去方法は、粘着部材を加熱する加熱ステップと、加熱した前記粘着部材を、棒状部材の端面に付着させる付着ステップと、前記棒状部材に付着させた前記粘着部材を薄膜上の異物に接触させて、当該異物を除去する除去ステップと、を含む。

【0010】

また、本発明に係る異物除去装置は、粘着部材を加熱する加熱部と、加熱した前記粘着部材を棒状部材の端面に付着させ、前記棒状部材に付着させた前記粘着部材を薄膜上の異物に接触させて、当該異物を除去する駆動部と、を備える。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、ＥＵＶペリクル等の薄膜上の異物を除去することができる異物除去方法及び異物除去装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】マスク基板の裏面上の異物を除去する方法の概要を示す概略図である。

【図2】実施形態にかかる異物除去装置の概要を示す概略図である。

【図3】実施形態にかかる異物除去装置が使用するシート状アスファルトの作成方法を示す概略図である。

【図4】実施形態にかかる異物除去装置が使用するシート状アスファルトの作成方法を示す概略図である。

【図5】実施形態にかかる異物除去方法において、棒状部材の端面に粘着部材を付着させる方法の概要を示す概略図である。

【図6】実施形態にかかる異物除去方法において、棒状部材の端面に粘着部材を付着させる方法の概要を示す概略図である。

【図7】実施形態にかかる異物除去装置が、棒状部材の端面から粘着部材を除去する方法を示す概略図である。

【図8】実施形態にかかる異物除去装置の光学系の構成例を示す構成図である。

【図9】実施形態にかかる異物除去装置が薄膜と粘着部材との接触を検出する方法を例示する概略図である。

【図10】実施形態にかかる異物除去装置が薄膜と粘着部材との接触を検出する方法を例示する概略図である。

【図11】実施形態にかかる異物除去装置の処理装置の機能構成を示すブロック図である。

【図12】実施形態にかかる異物除去方法の流れ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】

【0013】

以下、本実施形態の具体的構成について図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。

【0014】

（実施形態）
図２は、実施形態にかかる異物除去装置１の概要を示す概略図である。異物除去装置１は、除去部１１と、加熱用レーザ光源１２と、粘着部材３を塗布したポリイミドフィルム１３と、ガラス板１４と、光学系２０と、制御装置３０とを備えている。

【0015】

図２では、説明の明確化のため、ＸＹＺの３次元直交座標系を示している。なお、Ｚ方向が鉛直方向であり、薄膜２の厚さ方向と平行な方向である。したがって、Ｚ方向が高さ方向となる。Ｘ方向、及びＹ方向は、薄膜２の端辺と平行な方向となっている。

【0016】

異物除去装置１は、粘着部材３を用いて薄膜２上の異物を除去する装置である。薄膜２は、例えば、マスクに装着される前のＥＵＶペリクルである。ただし、薄膜２は、ＥＵＶペリクルには限られない。薄膜２は、図示しないステージに搭載されており、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に移動させることができる。ステージは中空ステージであるため、薄膜２の－Ｚ側の面（以下、裏面と称する）に対して、粘着部材３を接触させることが可能となっている。

【0017】

ポリイミドフィルム１３は、水平に配置されており、下側（－Ｚ側）に粘着部材３が塗布されている。粘着部材３は、粘着性の樹脂であり、アスファルト等の天然樹脂であってもよく、ＥＶＡ（Ethylene-vinyl acetate）等の合成樹脂であってもよい。アスファルトは、黒色であり、レーザ光で照射加熱し易いため好ましい。粘着部材３は、常温で粘着性を有していなくてもよく、加熱した状態で粘着性を有していればよい。

【0018】

なお、粘着部材３を塗布する部材としては、ポリイミドフィルム以外のフィルムや、ガラス板等の板状部材が使用されてもよい。粘着部材３を塗布したポリイミドフィルム１３は、図示しないステージに載置されていてもよい。

【0019】

次に、粘着部材３を塗布したポリイミドフィルムの一例として、シート状アスファルトについて説明する。図３は、シート状アスファルトを作成する方法の概要を示す概略図である。ホットプレート４３上にはポリイミドフィルム１３が敷かれている。アスファルト３ａは、ポリイミドフィルム１３を介して加熱される。アスファルト３ａは、フッ素樹脂フィルム４２を介して、ローラー４１により圧延される。

【0020】

図４は、図３をローラー４１の中心軸に垂直な方向から見た時の概略的な断面図を示している。図４の右図は、左図の点線で囲んだ領域の拡大図である。ローラー４１の端部にはスペーサ４４が配置されている。スペーサ４４は、例えば、ＳＵＳ（Steel Use Stainless）板である。スペーサ４４により、アスファルト３ａの厚みを適切に制御することが可能となる。

【0021】

次に、図３及び図４に概要を示したシート状アスファルトの作成手順について詳細に説明する。まず、ポリイミドフィルム１３をホットプレート４３の上に載せて加熱を開始する。次に、ポリイミドフィルム１３の上にスペーサ４４を載せる。スペーサ４４は、２枚程度のＳＵＳ板であってもよい。次に、ポリイミドフィルム１３の上にアスファルト３ａの固まりを載せて軟化させる。次に、アスファルト３ａの上にフッ素樹脂フィルム４２を載せる。次に、ローラー４１を、ホットプレート４３を用いて予め加熱する。次に、加熱したローラー４１を、フッ素樹脂フィルム４２上で転がす。次に、ポリイミドフィルム１３、アスファルト３ａ、及びフッ素樹脂フィルム４２を一体として、ホットプレート４３から持ち上げて、温かいうちに平らな台に載せて常温に冷ます。次に、ポリイミドフィルム１３等を、フレームに接着し、フレームからはみ出した部分を切除する。フッ素樹脂フィルム４２は、使用前にアスファルト３ａから剥がされる。

【0022】

図２に戻って、ガラス板１４は、薄膜２から異物を粘着除去した後、後述する棒状部材１１１に付着させた粘着部材３を除去するために使用される。なお、粘着部材３を除去するために使用する部材としては、ガラス板以外の板状部材が使用されてもよい。

【0023】

除去部１１は、棒状部材１１１と、棒状部材１１１を駆動する駆動部１１２とを備える。駆動部１１２は、後述する制御装置３０によって制御される。図２に示すように、棒状部材１１１は、光ファイバ、グラスファイバ等の線材の一部であってもよい。棒状部材１１１の端面は、線材の長軸と垂直方向にカットされていることが好ましい。棒状部材１１１は、駆動部１１２により、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に駆動可能となっている。棒状部材１１１は、内部を光が通過する導光部材（例：光ファイバ）であってもよい。

【0024】

駆動部１１２は、棒状部材１１１の端面を、ポリイミドフィルム１３に塗布された粘着部材３に接触させ、棒状部材１１１の端面に粘着部材３を付着させる。そして、駆動部１１２は、棒状部材１１１に付着した粘着部材３を、薄膜２上の異物に接触させて、当該異物を除去する。異物を除去した後、駆動部１１２は、棒状部材１１１に付着した粘着部材３を、ガラス板１４を用いて除去する。

【0025】

加熱用レーザ光源１２は、ポリイミドフィルム１３に塗布された粘着部材３にレーザ光を照射し、粘着部材３を液化、或いは軟化させる。これにより、棒状部材１１１の端面に粘着部材３を付着させることが可能となる。

【0026】

また、加熱用レーザ光源１２は、棒状部材１１１の端面に付着させた粘着部材３を加熱する。これにより、粘着部材３の温度を、流動性が無視できるほど小さく、かつ、粘度が最適となる温度に保つことができる。なお、粘着部材３が、常温で適切な粘度を有している場合には、レーザ照射により粘着部材３の粘度をコントロールする必要はない。適切な粘度の粘着部材３を異物に接触させると、異物がアスファルト等の粘着部材３に入り込むため、棒状部材１１１を引き離すことにより異物を除去することができる。

【0027】

また、加熱用レーザ光源１２が、棒状部材１１１の端面に付着させた粘着部材３を加熱することにより、付着させた粘着部材３を液化、或いは軟化させて、ガラス板１４を用いて除去することが可能となる。

【0028】

棒状部材１１１が光ファイバの一部である場合、加熱用レーザ光源１２は、当該光ファイバと結合されていてもよい。このような場合、棒状部材１１１の端面から出射されたレーザ光が、ポリイミドフィルム１３に塗布された粘着部材３を加熱することとなる。また、当該光ファイバ内を通ったレーザ光が、棒状部材１１１（光ファイバ）の端面に付着した粘着部材３を加熱することとなる。これにより、光ファイバの直径（例：１２５μｍ）と同程度の領域が加熱される。なお、棒状部材１１１は、内部を光が通過する導光部材であれば、光ファイバでなくてもよい。

【0029】

図５及び図６は、棒状部材１１１の端面に粘着部材３を付着させる方法の概要を示す概略図である。図５は棒状部材１１１（光ファイバ）の端面からレーザ光Ｌ１を出射する場合であり、図６は棒状部材１１１の端面以外からレーザ光Ｌ２を出射する場合である。

【0030】

図５では、まず、光ファイバにレーザ光を入力し、当該光ファイバの端面（棒状部材１１１の端面）からレーザ光Ｌ１を出射してアスファルト３ａを加熱溶解する（ステップＳ２０１）。加熱したアスファルト３ａは液化、又は軟化する。次に、駆動部１１２は、棒状部材１１１の端面と粘着部材３とを接触させて引き離す。これにより、棒状部材１１１の端面に、先端が球面形状のアスファルト３ａが付着する（ステップＳ２０２）。常温で冷却することにより、アスファルト３ａの流動性はほぼ失われる。

【0031】

図６では、ポリイミドフィルム１３越しにレーザ光Ｌ２を照射して、アスファルト３ａを加熱溶解している（ステップＳ３０１）。このような場合、棒状部材１１１は、光ファイバでなくてもよい。図５と同様に、駆動部１１２は、棒状部材１１１の端面と、アスファルト３ａとを接触させて引き離す。これにより、棒状部材１１１にアスファルト３ａが付着する（ステップＳ３０２）。なお、ポリイミドフィルム１３が図示しないステージに搭載されており、図２の対物レンズ２４で集光したレーザ光により、アスファルト３ａが加熱されてもよい。

【0032】

なお、粘着部材３は、レーザ光以外の手段で加熱されてもよく、例えば、ヒーター等によって加熱されてもよい。ただし、棒状部材１１１に付着させるのに必要な分の粘着部材３を加熱することができるという点で、レーザ加熱が好ましい。特に、棒状部材として光ファイバを用いることで、適切な位置にレーザ光を照射することができる。

【0033】

表面張力及び重力の影響で、棒状部材１１１の端面には、粘着部材による凸面形状が形成される。凸面形状の粘着部材を使用することにより、薄膜２と粘着部材との接触面積を小さくすることができるため、薄膜２に対して加えられる引張り力を低減することができる。

【0034】

図７は、異物を除去した後、棒状部材１１１の端面から、異物を含むアスファルト３ａを除去する方法の概要を示す概略図である。まず、棒状部材１１１に付着したアスファルト３ａは、レーザ光の照射により加熱溶解される（ステップＳ４０１）。ここで、棒状部材１１１が光ファイバである場合、光ファイバの内部を通ったレーザ光により、アスファルト３ａが照射加熱されてもよい。また、ガラス板１４は図示しないステージに搭載されえており、図２の対物レンズ２４を通過したレーザ光が、ガラス板１４越しにアスファルト３ａに照射されてもよい。次に、棒状部材１１１の端面を、ガラス板１４に接触させて引き離すことにより、アスファルト３ａの一部が、ガラス板１４に移動する（ステップＳ４０２）。次に、ガラス板１４へのアスファルト３ａの付着が少なくなるまで、接触位置を変えながらステップＳ４０１～Ｓ４０２の処理を繰り返す（ステップＳ４０３）。これにより、棒状部材１１１に付着したアスファルト３ａを、問題のない程度まで除去することが可能となる。なお、アスファルト３ａが、十分除去できたことを後述するコンフォーカル光学系により確認してもよい。

【0035】

図２に戻って、光学系２０は、コンフォーカル光学系と、異物検査用光学系とを備える。光学系２０は、薄膜２と粘着部材３との接触を検出する接触検出用光学系をさらに備えていてもよい。コンフォーカル光学系は、対物レンズ２４を備え、薄膜２の高さ（Ｚ方向の位置）を測定し、棒状部材１１１の端面に付着した粘着部材３の形状と、高さとを測定する。コンフォーカル光学系は、コンフォーカル顕微鏡光学系とも呼ばれる。

【0036】

異物検査用光学系は、薄膜２に対して＋Ｚ側からレーザ光を照射するレーザ光源２６ａと、薄膜２に対して－Ｚ側からレーザ光を照射するレーザ光源２６ｂとを備える。異物により散乱されたレーザ光は、対物レンズ２４により集光され、異物の位置（Ｘ、Ｙ）が検出される。また、レーザ光源２６ａから出射されたレーザ光による散乱光強度と、レーザ光源２６ｂから出射されたレーザ光による散乱光強度とを比較することにより、異物が薄膜２の＋Ｚ側の面（以下、表面と称する）に存在するか、－Ｚ側の面（以下、裏面と称する）に存在するかが特定される。

【0037】

図８は、光学系２０を例示した構成図である。図８に示すように、光学系２０は、照明光源２１と、ビームスプリッタ２２と、ダイクロイックミラー２３と、対物レンズ２４と、光検出器２５と、レーザ光源２６ａ及び２６ｂと、散乱光検出器２７とを備える。測定対象である薄膜２は、中空ステージ１０に載置されており、Ｘ、Ｙ、及びＺ方向に移動可能である。

【0038】

なお、図８に示す光学系２０は、適宜簡略されている。光学系２０は、上記の構成以外の光学素子、レンズ、光スキャナ、ミラー、フィルタ、ビームスプリッタなどが設けられていてもよい。

【0039】

まず、コンフォーカル光学系について説明する。照明光源２１は、照明光Ｌ１１を生成する。照明光源２１は、ライン状の照明光を発生する。照明光源２１は、ランプ光源、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源、レーザ光源などである。なお、コンフォーカル光学系は、ラインコンフォーカル光学系ではなく通常のコンフォーカル光学系であってもよい。このような場合は、点光源を用いることが好ましい。

【0040】

ビームスプリッタ２２は、例えば、ハーフミラーであり、照明光Ｌ１１のほぼ半分を薄膜２の方向に反射する。ビームスプリッタ２２で反射した照明光Ｌ１１は、ダイクロイックミラー２３に入射する。

【0041】

ここで、ダイクロイックミラー２３は、後述する散乱光Ｓ１２、１３を反射し、照明光Ｌ１１及び後述する反射光Ｒ１１を透過する特性を有している。したがって、ビームスプリッタ２２で反射した照明光Ｌ１１は、ダイクロイックミラー２３を透過し、対物レンズ２４に入射する。対物レンズ２４に入射した照明光Ｌ１１は、ＥＵＶペリクル等の薄膜２でフォーカスが合うように集光される。対物レンズ２４の光軸は、Ｚ方向と平行となっている。

【0042】

薄膜２の表面で反射した反射光Ｒ１１は、対物レンズ２４で集光されて、ダイクロイックミラー２３及びビームスプリッタ２２を透過して、光検出器２５に入射する。これにより、光検出器２５が薄膜２を撮像することができる。光検出器２５は、例えば、複数の画素を備えたラインセンサである。具体的には、光検出器２５として、ラインＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）ラインセンサを用いることができる。よって、光検出器２５の受光面には複数の画素が１列に配列されている。

【0043】

なお、光検出器２５の受光面は、対物レンズ２４の焦点面とは互いに共役な位置に配置されている。対物レンズ２４で集光された照明光が、焦点面においてライン状の照明領域を形成する。光検出器２５の受光面では、反射光がライン状に集光される。

【0044】

コンフォーカル光学系においては、輝度が最大となるＺの位置が薄膜２の高さを表すため、薄膜２の高さを測定することができる。

【0045】

次に、散乱光検査用の光学系について説明する。レーザ光源２６ａから出射されたレーザ光Ｌ１２は薄膜２の表面又は裏面の異物により散乱され、散乱光Ｓ１２が、対物レンズ２４で集光される。また、レーザ光源２６ｂから出射されたレーザ光Ｌ１２は薄膜２の表面または裏面の異物により散乱され、散乱光Ｓ１２が、対物レンズ２４で集光される。散乱光Ｓ１２及び１３は、ダイクロイックミラー２３で反射され散乱光検出器２７に入射する。散乱光Ｓ１２又はＳ１３の強度から、薄膜２上の異物の位置（Ｘ、Ｙ）を特定することができる。また、散乱光Ｓ１２の強度と、散乱光Ｓ１３の強度とを比較することにより、異物が薄膜２の表面に存在するか、薄膜２の裏面に存在するかが特定される。

【0046】

上述の通り、コンフォーカル光学系を用いて薄膜２の高さを測定することができるため、薄膜２の高さの変化から薄膜２と、棒状部材１１１に付着させた粘着部材３との接触を検出することができる。しかし、光学系２０が、接触検出用の光学系をさらに備えることにより、より高速に当該接触を検出することが可能となる。当該接触は、光てこ方式を用いて薄膜２の高さの変化を測定することにより検出されてもよく、薄膜２の振動測定により検出されてもよい。

【0047】

図９は光てこ方式を用いて薄膜２の高さを測定する方法を示している。まず、上部に示した光学系について説明する。レーザダイオードなどの光源２０１から出射された光ビームは、ダイクロイックミラー２０２で反射され、対物レンズ２４の左側を通過し、入射光Ｌ２１として薄膜２に入射する。薄膜２で正反射された反射光Ｌ２２は、対物レンズ２４の右側を通過し、ダイクロイックミラー２０２で反射する。ダイクロイックミラー２０２で反射した光ビームは、光検出器２０３に入射する。光検出器２０３としては、例えば、二分割フォトダイオードを用いることができる。二分割フォトダイオードは、薄膜２に粘着部材３が接触する前において、その中心に光が入るように配置されている。

【0048】

図９では、薄膜２と粘着部材３とが接触する前に、レーザ光Ｌ２１を薄膜２の上面に照射して、反射光Ｌ２２を受光する（ステップＳ５０１）。粘着部材３と薄膜２とが接触すると、反射光Ｌ２２の受光位置が変化するため（ステップＳ５０２）、接触を検知することが可能となる。異物除去装置１は、例えば、粘着部材３により押し上げられて、薄膜２の高さが増加することにより接触を検知してもよい。また、異物除去装置１は、静電気力により、薄膜２が粘着部材３に引き付けられて接触したことを検知してもよい。例えば、薄膜２の高さが減少し、粘着部材３によって押し上げられて元の高さに戻った場合、薄膜２と粘着部材３とが接触したといえる。

【0049】

図１０では、薄膜２と粘着部材３とが接触する前に、薄膜２を音響加振装置２０４により振動させ、図示しないドップラー振動計により薄膜２の振動振幅を測定する（ステップＳ６０１）。そして、薄膜２の振動振幅が小さくなることにより、薄膜２と粘着部材３との接触が検知される（ステップＳ６０２）。

【0050】

このように、薄膜２と粘着部材３との接触を検出した場合、図２に示した駆動部１１２は、棒状部材１１１と薄膜２とを離反させてもよい。これにより、棒状部材１１１の端面に付着した粘着部材３と、薄膜２との接触面積を小さくすることができる。したがって、薄膜２に対して与えられる引張り力を低減することが可能となる。

【0051】

図２に戻って、制御装置３０は、駆動部１１２の動作を制御するコンピュータであり、メモリとプロセッサとを備える。図１１は、制御装置３０の機能構成を示すブロック図である。制御装置３０は、ポリイミドフィルム１３上の粘着部材３と棒状部材１１１とを接触させる第１制御部３１と、棒状部材１１１に付着した粘着部材３を薄膜２上の異物に接触させる第２制御部３２と、棒状部材１１１に付着した粘着部材３をガラス板１４に接触させる第３制御部３３とを備える。第２制御部３２は、棒状部材１１１の端面を薄膜２上の異物に対して接近させる処理と、光学系２０の接触検出結果に応じて、棒状部材１１１の端面を薄膜２から離反させる処理とを実行する。

【0052】

図１２は、実施形態にかかる異物除去方法の流れを例示するフローチャートである。棒状部材１１１は、光ファイバであり、加熱用レーザ光源１２と当該光ファイバとが連結しているものとする。また、粘着部材３は、アスファルト３ａであるものとする。まず、加熱用レーザ光源１２が光ファイバにレーザ光を入力すると、棒状部材１１１の端面（光ファイバの出力端）からレーザ光が出射され、ポリイミドフィルム１３上のシート状のアスファルト３ａが加熱される（ステップＳ７０１）。次に、部分的に液体となったアスファルト３ａに棒状部材１１１（光ファイバ）の端面を接触させ、当該端面に凸面形状のアスファルト３ａが形成される（ステップＳ７０２）。

【0053】

次に、加熱用レーザ光源１２が上記光ファイバにレーザ光を入力することにより、出力端に付着しているアスファルト３ａの加熱が開始される（ステップＳ７０３）。次に、異物検査用光学系が備えるレーザ光源２６ｂを用いて、ＥＵＶペリクル等の薄膜２の裏面側からレーザ光を照射し、散乱光Ｓ１３を検出して異物の位置（Ｘ、Ｙ）を特定する（ステップＳ７０４）。次に、異物検査用光学系が備えるレーザ光源２６ａを用いて、薄膜２の表面側からレーザ光を照射し、散乱光Ｓ１２を検出して散乱光強度Ｓ１３と比較することにより、ステップ７０４で検出した異物が薄膜２の表面に存在するか裏面に存在するかを特定する（ステップＳ７０５）。以下では、異物が薄膜２の裏面に存在するものとして説明する。

【0054】

次に、コンフォーカル光学系を用いて、ＥＵＶペリクル等の薄膜２の高さを測定する（ステップＳ７０６）。次に、薄膜２を載置したステージを、光学系の測定エリアから一時的に退避する（ステップＳ７０７）。次に、コンフォーカル光学系を用いて、ステップＳ７０２で付着したアスファルト３ａの形状と高さとを測定する（ステップＳ７０８）。次に、棒状部材１１１を光学系の測定エリアから退避させて、薄膜２上の異物が、コンフォーカル光学系の視野中心に位置するように、薄膜２を取り付けたステージを移動させる(ステップＳ７０９)。

【0055】

次に、棒状部材１１１に付着したアスファルト３ａを、薄膜２の裏面上の異物に接近させる（ステップＳ７１０）。次に、アスファルト３ａと薄膜２との接触を検出し、検出結果に応じて棒状部材１１１を反転動作させる（ステップＳ７１１）。ステップＳ７１１では、光てこ方式の接触検出用光学系、またはコンフォーカル光学系を用いて、薄膜２の高さを測定することにより、接触を検知してもよい。また、ステップＳ７１１では、薄膜２を音響加振させて振動振幅を測定し、当該振幅が小さくなったことから粘着部材３と薄膜２との接触を検出してもよい。次に、棒状部材１１１を光学系の測定エリアから退避し、異物検査用光学系を用いて、異物が除去されたか否かを確認する（ステップＳ７１２）。

【0056】

次に、光ファイバを通過したレーザ光により異物を含むアスファルト３ａをレーザ加熱し、加熱したアスファルト３ａをガラス板１４に押し付けて、異物と、使用済みのアスファルト３ａとを除去する（ステップＳ７１３）。ステップＳ７１３の後、異物除去装置１は、棒状部材１１１の端面に、ポリイミドフィルム１３上のアスファルト３ａを再度付着させる。

【0057】

最後に、本実施形態の効果について説明する。アスファルト等の粘着部材は温度によって粘度が変化し、高温では粘度が低い状態になる。この状態で光ファイバ等の棒状部材の端面を濡らすと、表面張力と重力とにより、端部に平滑な凸面が形成される。

【0058】

また、アスファルト等の粘着部材をレーザで加熱すると、粘度が下がって粘着力が生じる。粘着力を生じた粘着部材を異物に接触させると、粘着部材に異物が粘着するため、ＥＵＶペリクル等の薄膜から異物を引きはがすことが可能となる。

【0059】

アスファルト等の粘着部材は、温度が低い場合には粘着力が低下し、温度が高い場合には粘度が低下して形状が不安定となる。したがって、粘着部材の最適化が必要である。本実施形態によると、レーザ光のパワーを調整することにより、温度を適切に調整することが可能となる。

【0060】

また、棒状部材の先端に付着した僅かな粘着部材を加熱するため、棒状部材の機械的な変形量が小さく、粘着部材の先端位置が安定する。

【0061】

また、棒状部材の先端部の形状が、凸面となるため、薄膜との接触面積が小さい。また、粘着部材の高さと薄膜の高さとの間の距離をコントロールすることにより、粘着部材は、異物とのみ接触し、薄膜と接触しないと考えられる。この方法によると、ＥＵＶペリクルにかかる引張力はわずかであり、ＥＵＶペリクルは破れることはない。

【0062】

（その他の実施形態）
上述した実施形態では、粘着部材の粘度をコントロールする際、光ファイバを通して粘着部材を加熱したが、光ファイバ外からレーザ光を照射してもよい。例えば、図２の薄膜２の上方から対物レンズ２４を通してレーザ光を照射することにより、棒状部材１１１の端面に付着した粘着部材３を加熱してもよい。

【0063】

このような場合、棒状部材１１１は、光ファイバでなくてもよい。棒状部材１１１は、例えば、ガラスファイバであってもよい。薄膜２がペリクルである場合、レーザ光の波長は、ペリクルによる吸収が少ない１．５６μｍであることが望ましい。棒状部材１１１に付着したアスファルト３ａと、異物とが接触した状態でレーザ光を照射した場合、アスファルト３ａが加熱により軟化するため、アスファルト３ａに異物を取り込むことが可能となる。

【0064】

このような実施形態では、図１２のステップＳ７１１でアスファルト３ａと異物との接触を検知した場合、棒状部材１１１の動作を停止させる。そして、加熱用のＩＲレーザを対物レンズ２４から照射して、棒状部材１１１の端面に付着したアスファルト３ａを加熱する。以上の動作により、アスファルト３ａに異物が入り込むこととなる。一定時間レーザを照射した後、棒状部材１１１をゆっくりと薄膜２から離すことにより、薄膜２から異物が除去される。最後に、薄膜２から異物が除去されたか否かを確認する散乱光検査が行われる。

【0065】

ここで、棒状部材１１１と薄膜２とを離反させるときに、加熱用ＩＲレーザを照射したままにしておいてもよい。このような場合、アスファルト３ａが薄膜２から離れると、熱伝導率が急激に下がるため、薄膜２の温度が上昇する。これにより、微量のアスファルトが薄膜２に付着していたとしても蒸発するため、アスファルトが薄膜２に残ることはない。

【0066】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態による限定は受けない。

【符号の説明】

【0067】

１ 異物除去装置
２ 薄膜
３ 粘着部材
４ マスク基板
５ 異物
１１ 除去部
１１１ 棒状部材
１１２ 駆動部
１２ 加熱用レーザ光源
１３ ポリイミドフィルム
１４ ガラス板
２０ 光学系
２１ 照明光源
２２ ビームスプリッタ
２３ ダイクロイックミラー
２４ 対物レンズ
２５ 光検出器
２６ａ、２６ｂ レーザ光源
２７ 散乱光検出器
３０ 制御装置
３１ 第１制御部
３２ 第２制御部
３３ 第３制御部
４１ ローラー
４２ フッ素樹脂フィルム
４３ ホットプレート
４４ スペーサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】