JPH11260689A - Uniform optical system, pattern tester and pattern testing method therefor - Google Patents

Uniform optical system, pattern tester and pattern testing method therefor

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JPH11260689A
JPH11260689A JP10059864A JP5986498A JPH11260689A JP H11260689 A JPH11260689 A JP H11260689A JP 10059864 A JP10059864 A JP 10059864A JP 5986498 A JP5986498 A JP 5986498A JP H11260689 A JPH11260689 A JP H11260689A
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line sensor
light
ccd line
type ccd
illumination
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Katsuki Ohashi
勝樹 大橋
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an uniform optical system, capable of illuminating without a interference unevenness even when laser beams are used as a light source. SOLUTION: This optical system comprises an illumination optical system 32, having an integrator unit 32c comprising a plurality of lens elements 40 forming an illumination light as a uniform light and a condenser lens 32d, and an accumulated CCD line sensor 35 for measuring the intensity of lights from this illumination optical system 32. Here, an arrangement direction of the lens elements 40 of the integrator unit 32c and an arrangement direction of the accumulated CCD line sensor 35 are inclined at a predetermined angle α and arranged about an optical shaft of the illumination light. When the number of lines of the accumulated CCD line sensor 35 is (n), a line pitch is (p), a pitch of interference strips on the accumulated CCD line sensor 35 is (d), and a natural number is (m), the angle α is shown by a product of (m)and arcsin (d/np), namely α=mXarcsin (d/np).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光源を用い
た場合であっても干渉ムラのない照明を行うことができ
る均一光学系、干渉ムラのない高精度な検査を行うこと
ができるパターン検査装置及びパターン検査方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a uniform optical system capable of performing illumination without interference unevenness even when a laser light source is used, and a pattern inspection capable of performing high-precision inspection without interference unevenness. The present invention relates to an apparatus and a pattern inspection method.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路等の検査にはパターン検査装置
が用いられている。パターン検査装置では光源の強度分
布に影響されずに試料を均一に照明するためにケーラー
照明系が用いられている。また、光源としては、短い波
長で、かつ、強度の大きいものが求められるため、レー
ザ光が用いられる。
2. Description of the Related Art A pattern inspection apparatus is used for inspecting an integrated circuit or the like. In a pattern inspection apparatus, a Koehler illumination system is used to uniformly illuminate a sample without being affected by the intensity distribution of a light source. Since a light source having a short wavelength and high intensity is required, a laser beam is used.

【0003】図3はこのようなパターン検査装置10の
構成を示す図である。すなわち、パターン検査装置10
は、レーザ光Lを照射するレーザ光照射部11と、この
レーザ光照射部11からのレーザ光Lを後述する試料W
に照射する照明光学系12と、半導体ウエハ等の試料W
を保持する試料ステージ13と、試料Wを透過した光を
収束する対物レンズ14と、対物レンズ14によって収
束された光の強度を検出する蓄積型CCDラインセンサ
15と、この蓄積型CCDラインセンサ15からの出力
に基づいて試料Wの画像を処理する画像処理部16とを
備えている。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of such a pattern inspection apparatus 10. As shown in FIG. That is, the pattern inspection apparatus 10
Is a laser beam irradiator 11 for irradiating a laser beam L, and a laser beam L from the laser beam irradiator 11
Optical system 12 for irradiating a sample W and a sample W such as a semiconductor wafer
, A sample stage 13 for holding light, an objective lens 14 for converging light transmitted through the sample W, an accumulation type CCD line sensor 15 for detecting the intensity of light converged by the objective lens 14, and an accumulation type CCD line sensor 15 And an image processing unit 16 that processes the image of the sample W based on the output from

【0004】照明光学系12は、レーザ光Lの光束を拡
大する凸レンズ12a,12bと、入射したレーザ光L
を均一な2次光源にするためのインテグレータユニット
12cと、このインテグレータユニット12cからの光
を試料Wの同一場所を照明させるコンデンサレンズ12
dとを備えている。また、インテグレータレンズ12c
は、小型のレンズ素子20の集合体であり、図4の
(a)に示すようにレンズ素子20を透過した光の強度
分布をマクロ的に略均一にする機能を有している。
The illumination optical system 12 includes convex lenses 12a and 12b for expanding the light beam of the laser beam L, and an incident laser beam L
Unit 12c for making a uniform secondary light source, and a condenser lens 12 for illuminating the same place of the sample W with light from the integrator unit 12c.
d. In addition, the integrator lens 12c
Is an aggregate of small lens elements 20, and has a function of making the intensity distribution of light transmitted through the lens element 20 macroscopically substantially uniform as shown in FIG.

【0005】蓄積型CCDラインセンサ15は、複数の
ラインセンサを多段に並べたものであり、試料ステージ
13の送りに同期して各ラインの信号を転送し、蓄積す
る。ライン数分信号が足し合わされるため、照明光が微
弱でも明るい画像が得られる。
[0005] The accumulation type CCD line sensor 15 is composed of a plurality of line sensors arranged in multiple stages, and transfers and accumulates the signal of each line in synchronization with the feed of the sample stage 13. Since the signals are added for the number of lines, a bright image can be obtained even when the illumination light is weak.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のパター
ン検査装置では、次のような問題があった。すなわち、
レーザ光Lの可干渉性の良さから図4の(a)に示した
強度ムラがそのまま試料W上に反映され、試料W上に図
4の(b)に示すような規則正しく2次元に並んだ干渉
縞がパターンに重なって現れる。このため、蓄積型CC
Dラインセンサ15の出力には、図4の(c)に示すよ
うな線が残り、試料W上の本来のパターンと重なり、正
しく検査することができない。
The above-described conventional pattern inspection apparatus has the following problems. That is,
Due to the good coherence of the laser beam L, the intensity unevenness shown in FIG. 4A is directly reflected on the sample W, and is regularly arranged two-dimensionally on the sample W as shown in FIG. Interference fringes appear overlapping the pattern. Therefore, the accumulation type CC
A line as shown in FIG. 4C remains in the output of the D-line sensor 15 and overlaps the original pattern on the sample W, making it impossible to inspect correctly.

【0007】一方、従来の露光装置では、このような干
渉縞の影響を排除するために、光軸上に振動ミラー等を
配置し、干渉縞を規則正しく移動させることで、強度ム
ラを平均化する手法が用いられていた。しかしながら、
この場合干渉縞を規則正しく移動させるためには、精密
な駆動機構が必要となる。
On the other hand, in a conventional exposure apparatus, in order to eliminate the influence of such interference fringes, an oscillating mirror or the like is arranged on the optical axis and the interference fringes are moved regularly so that intensity unevenness is averaged. A technique was used. However,
In this case, a precise driving mechanism is required to move the interference fringes regularly.

【0008】そこで本発明は、光源としてレーザ光を使
用した場合であっても干渉ムラのない照明を行うことが
できる均一光学系、干渉ムラのない高精度な検査を行う
ことができるパターン検査装置及びパターン検査方法を
提供することを目的としている。
Accordingly, the present invention provides a uniform optical system capable of performing illumination without interference unevenness even when a laser beam is used as a light source, and a pattern inspection apparatus capable of performing high-precision inspection without interference unevenness. And a pattern inspection method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項1に記載された発明は、照明光
を発生する光源と、上記照明光の光軸上に配置され、上
記照明光を均一光とする複数のレンズ素子からなるイン
テグレータユニット及びコンデンサレンズを有する照明
光学系と、この照明光学系からの光の強度を検出する蓄
積型CCDラインセンサとを具備し、上記インテグレー
タユニットの上記レンズ素子の並び方向と上記蓄積型C
CDラインセンサの並び方向とを上記照明光の光軸回り
に角度αだけ傾けて配置し、上記角度αは、上記蓄積型
CCDラインセンサのライン数をn、ラインピッチを
p、上記蓄積型CCDラインセンサ上での干渉縞のピッ
チをd、自然数をmとしたときに、mとarcsin
(d/np)との積、すなわち、 α=mXarcsin(d/np) で示されることとした。
In order to solve the above problems and achieve the object, an invention according to claim 1 is provided with a light source for generating illumination light and an optical axis of the illumination light, An integrator unit comprising a plurality of lens elements for making the illumination light uniform and an illumination optical system having a condenser lens; and a storage type CCD line sensor for detecting the intensity of light from the illumination optical system. The arrangement direction of the lens elements of the unit and the storage type C
The arrangement direction of the CD line sensors is arranged at an angle α around the optical axis of the illumination light. The angle α is n for the number of lines of the accumulation type CCD line sensor, p for the line pitch, and p for the accumulation type CCD. When the pitch of interference fringes on the line sensor is d and the natural number is m, m and arcsin
(D / np), that is, α = mXarcsin (d / np).

【0010】請求項2に記載された発明は、請求項1に
記載された発明において、上記角度αはarcsin
(d/np)の±30%の範囲内に設定されていること
とした。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the angle α is arcsin
(D / np) was set within the range of ± 30%.

【0011】請求項3に記載された発明は、照明光を発
生する光源と、上記照明光の光軸上に配置され、上記照
明光を均一光とする複数のレンズ素子からなるインテグ
レータユニット及びコンデンサレンズを有する照明光学
系と、この照明光学系からの光の強度を検出する蓄積型
CCDラインセンサと、上記インテグレータユニットと
上記蓄積型CCDラインセンサとの間に配置され、パタ
ーンの検査対象となる試料を保持する試料ステージ及び
照明された試料のパターンをセンサに投影する投影レン
ズを具備し、上記インテグレータユニットの上記レンズ
素子の並び方向と上記蓄積型CCDラインセンサの並び
方向とを上記照明光の光軸回りに角度αだけ傾けて配置
し、上記角度αは、上記蓄積型CCDラインセンサのラ
イン数をn、ラインピッチをp、上記蓄積型CCDライ
ンセンサ上での干渉縞のピッチをd、自然数をmとした
ときに、mとarcsin(d/np)との積、すなわ
ち、 α=mXarcsin(d/np) で示されることとした。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an integrator unit and a condenser comprising a light source for generating illumination light, a plurality of lens elements arranged on an optical axis of the illumination light, and making the illumination light uniform. An illumination optical system having a lens, a storage type CCD line sensor for detecting the intensity of light from the illumination optical system, and a pattern inspection target disposed between the integrator unit and the storage type CCD line sensor. A sample stage for holding the sample, and a projection lens for projecting the illuminated pattern of the sample onto a sensor, wherein the alignment direction of the lens elements of the integrator unit and the alignment direction of the accumulation type CCD line sensor are determined by the illumination light. It is arranged at an angle α around the optical axis, and the angle α is n, the number of lines of the storage type CCD line sensor When the pitch is p, the pitch of the interference fringes on the accumulation type CCD line sensor is d, and the natural number is m, the product of m and arcsin (d / np), that is, α = mXarcsin (d / np) It was decided to be shown by.

【0012】請求項4に記載された発明は、試料に形成
されたパターンを検査するパターン検出方法において、
光源から発生した照明光を複数のレンズ素子からなるイ
ンテグレータユニット及びコンデンサレンズにより均一
光として上記試料に照射する照明工程と、上記試料を透
過した光を上記レンズ素子の並び方向と上記蓄積型CC
Dラインセンサの並び方向とを上記照明光の光軸回りに
角度αだけ傾けて蓄積型CCDラインセンサにより検出
する光検出工程とを具備し、上記角度αは、上記蓄積型
CCDラインセンサのライン数をn、ラインピッチを
p、上記蓄積型CCDラインセンサ上での干渉縞のピッ
チをd、自然数をmとしたときに、mとarcsin
(d/np)との積、すなわち、 α=mXarcsin(d/np) で示されることとした。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pattern detecting method for inspecting a pattern formed on a sample.
An illumination step of irradiating the sample as uniform light with illumination light generated from a light source by an integrator unit and a condenser lens composed of a plurality of lens elements; and an arrangement direction of the lens elements and light passing through the sample and the accumulation type CC.
A light detecting step of tilting the arrangement direction of the D line sensor around the optical axis of the illumination light by an angle α and detecting the angle by the accumulation type CCD line sensor, wherein the angle α is a line of the accumulation type CCD line sensor. When the number is n, the line pitch is p, the pitch of the interference fringes on the accumulation type CCD line sensor is d, and the natural number is m, m and arcsin
(D / np), that is, α = mXarcsin (d / np).

【0013】上記手段を講じた結果、次のような作用が
生じる。すなわち、請求項1に記載された発明では、イ
ンテグレータユニットのレンズ素子の並び方向と蓄積型
CCDラインセンサの並び方向とを照明光の光軸回りに
所定の角度αだけ傾けて配置することで、蓄積型ライン
センサの並び方向における干渉縞の出現量が均一とな
る。このため、蓄積型ラインセンサの出力において干渉
縞の影響を打ち消すことができる。
[0013] As a result of taking the above measures, the following effects occur. That is, in the invention described in claim 1, the arrangement direction of the lens elements of the integrator unit and the arrangement direction of the storage type CCD line sensors are arranged at a predetermined angle α around the optical axis of the illumination light. The amount of appearance of interference fringes in the direction in which the accumulation type line sensors are arranged becomes uniform. Therefore, the influence of interference fringes on the output of the accumulation type line sensor can be canceled.

【0014】請求項2に記載された発明では、角度αは
arcsin(d/np)の±30%の範囲内で設定さ
れていれば、干渉縞の出現量をほぼ均一化することがで
きる。
According to the second aspect of the present invention, if the angle α is set within a range of ± 30% of arcsin (d / np), the appearance of interference fringes can be made substantially uniform.

【0015】請求項3に記載された発明では、インテグ
レータユニットのレンズ素子の並び方向と蓄積型CCD
ラインセンサの並び方向とを照明光の光軸回りに所定の
角度αだけ傾けて配置することで、蓄積型ラインセンサ
の並び方向における干渉縞の出現量が均一となる。この
ため、蓄積型ラインセンサの出力において干渉縞の影響
を打ち消すことができる。
According to the third aspect of the present invention, the arrangement direction of the lens elements of the integrator unit and the storage type CCD
The arrangement direction of the line sensors is inclined at a predetermined angle α around the optical axis of the illumination light, so that the appearance amount of interference fringes in the arrangement direction of the accumulation type line sensors becomes uniform. Therefore, the influence of interference fringes on the output of the accumulation type line sensor can be canceled.

【0016】請求項4に記載された発明では、インテグ
レータユニットのレンズ素子の並び方向と蓄積型CCD
ラインセンサの並び方向とを照明光の光軸回りに所定の
角度αだけ傾けて配置することで、蓄積型ラインセンサ
の並び方向における干渉縞の出現量が均一となる。この
ため、蓄積型ラインセンサの出力において干渉縞の影響
を打ち消すことができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the arrangement direction of the lens elements of the integrator unit and the storage CCD
The arrangement direction of the line sensors is inclined at a predetermined angle α around the optical axis of the illumination light, so that the appearance amount of interference fringes in the arrangement direction of the accumulation type line sensors becomes uniform. Therefore, the influence of interference fringes on the output of the accumulation type line sensor can be canceled.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施の形態に係
るパターン検査装置30の構成を示す図である。すなわ
ち、パターン検査装置30は、レーザ光Lを照射するレ
ーザ光照射部31と、このレーザ光照射部31からのレ
ーザ光Lを後述する試料Wに照射する照明光学系32
と、半導体ウエハ等の試料Wを保持する試料ステージ3
3と、試料Wを透過した光を収束する対物レンズ34
と、対物レンズ34によって収束された光の強度を検出
する蓄積型CCDラインセンサ35と、この蓄積型CC
Dラインセンサ35からの出力に基づいて試料Wの画像
を処理する画像処理部36とを備えている。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a pattern inspection apparatus 30 according to one embodiment of the present invention. That is, the pattern inspection apparatus 30 includes a laser beam irradiating unit 31 that irradiates a laser beam L, and an illumination optical system 32 that irradiates a laser beam L from the laser beam irradiating unit 31 to a sample W described later.
And a sample stage 3 for holding a sample W such as a semiconductor wafer
3 and an objective lens 34 for converging light transmitted through the sample W
A storage type CCD line sensor 35 for detecting the intensity of light converged by the objective lens 34;
An image processing unit 36 that processes an image of the sample W based on an output from the D line sensor 35.

【0018】照明光学系32は、レーザ光Lの光束を拡
大する凸レンズ32a,32bと、入射したレーザ光L
を均一な2次光源にするためのインテグレータユニット
32cと、このインテグレータユニット32cからの光
を試料Wの同一場所を照明させるコンデンサレンズ32
dとを備えている。また、インテグレータユニット32
cは、小型のレンズ素子40の集合体である。
The illumination optical system 32 includes convex lenses 32a and 32b for expanding the light beam of the laser light L,
Unit 32c for making a uniform secondary light source, and a condenser lens 32 for illuminating the same place of the sample W with light from the integrator unit 32c.
d. In addition, the integrator unit 32
c is an aggregate of small lens elements 40.

【0019】蓄積型CCDラインセンサ35は、光検出
素子が図2中矢印Y方向に並べられて形成されたライン
センサ35aを矢印X方向にn段並べたものであり、試
料ステージ33の送りに同期して各ラインセンサ35a
の信号を矢印X方向に転送し、蓄積する。この蓄積型C
CDラインセンサ35からの出力において干渉縞Kを打
ち消すために、レンズ素子40の並び方向を調整して、
蓄積型CCDラインセンサ35上の干渉縞Kを光軸C回
りに傾ける。すなわち、図2中矢印Aで示すレンズ素子
40の並び方向を図2中矢印Xで示す蓄積型CCDライ
ンセンサ35の並び方向に対し、照明光の光軸C回りに
角度αだけ傾ける。
The storage type CCD line sensor 35 is a line sensor 35 a formed by arranging photodetectors in the direction of arrow Y in FIG. 2 and arranged in n stages in the direction of arrow X. Synchronously, each line sensor 35a
Is transferred in the direction of arrow X and stored. This storage type C
In order to cancel the interference fringe K in the output from the CD line sensor 35, the arrangement direction of the lens elements 40 is adjusted,
The interference fringes K on the accumulation type CCD line sensor 35 are tilted around the optical axis C. That is, the arrangement direction of the lens elements 40 indicated by the arrow A in FIG. 2 is inclined by an angle α around the optical axis C of the illumination light with respect to the arrangement direction of the accumulation type CCD line sensor 35 indicated by the arrow X in FIG.

【0020】なお、角度αは、蓄積型CCDラインセン
サ35のライン数をn、ラインピッチをp、蓄積型CC
Dラインセンサ35上での干渉縞のピッチをdとしたと
きに、次式で与えられる。すなわち、 α=arcsin(d/np) …(1) このため、試料W上に現れる干渉縞Kはラインセンサの
素子の並び方向に対して角度αだけ傾く。このとき、こ
れを蓄積型CCDラインセンサ35で撮像すると、干渉
縞Kが平滑化され、ムラのない像が得られる。
The angle α is represented by n for the number of lines of the storage type CCD line sensor 35, p for the line pitch,
When the pitch of the interference fringes on the D line sensor 35 is d, it is given by the following equation. That is, α = arcsin (d / np) (1) Therefore, the interference fringes K appearing on the sample W are inclined by the angle α with respect to the direction in which the elements of the line sensor are arranged. At this time, if this is imaged by the accumulation type CCD line sensor 35, the interference fringes K are smoothed and an image without unevenness is obtained.

【0021】なお、角度αから外れていくと均一度は次
第に劣っていくが、arcsin(d/np)の±30
°以内であれば、ほぼパターン検査には支障がない。ま
た、干渉縞Kが平滑化される角度αは、周期的に存在す
るため、自然数をmとしたときに、mとarcsin
(d/np)との積、すなわち、 α=m×arcsin(d/np) …(2) である場合にも同様の効果を得ることができる。
It should be noted that the uniformity gradually decreases as the angle deviates from the angle α, but ± 30 of arcsin (d / np).
If it is within °, there is almost no problem in pattern inspection. Further, since the angle α at which the interference fringes K are smoothed exists periodically, when m is a natural number, m and arcsin
The same effect can be obtained when the product of (d / np), that is, α = m × arcsin (d / np) (2).

【0022】上述したように本実施の形態に係るパター
ン検査装置30によれば、レーザ光Lを用いた照明系を
用いた場合であっても、干渉縞による強度変動ムラのな
いパターン像を得られる。このため、高精度のパターン
検査を行うことができる。また、高精度の駆動機構等を
必要としないので、低コストで製造が可能である。
As described above, according to the pattern inspection apparatus 30 according to the present embodiment, even when an illumination system using the laser light L is used, a pattern image free from intensity fluctuation unevenness due to interference fringes is obtained. Can be Therefore, a highly accurate pattern inspection can be performed. In addition, since a high-precision drive mechanism or the like is not required, manufacturing can be performed at low cost.

【0023】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではない。すなわち、上述したパターン検査装置
では、光軸に対してインテグレータレンズを光軸回りに
傾けるようにしたが、蓄積型CCDラインセンサを光軸
回りに傾けてもよい。また、角度αの許容値は必要とさ
れる画像強度の均一性の度合いに基づいて適宜定めるよ
うにしてもよい。このほか、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
The present invention is not limited to the above embodiment. That is, in the above-described pattern inspection apparatus, the integrator lens is inclined around the optical axis with respect to the optical axis, but the accumulation type CCD line sensor may be inclined around the optical axis. The allowable value of the angle α may be appropriately determined based on the required degree of uniformity of the image intensity. In addition, it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明によれば、インテグレータユニッ
トのレンズ素子の並び方向と蓄積型CCDラインセンサ
の並び方向とを照明光の光軸回りに所定の角度αだけ傾
けて配置することで、蓄積型ラインセンサの並び方向に
おける干渉縞の出現量が均一となる。このため、蓄積型
ラインセンサの出力において干渉縞の影響を打ち消すこ
とができる。
According to the present invention, the arrangement direction of the lens elements of the integrator unit and the arrangement direction of the accumulation type CCD line sensors are inclined at a predetermined angle α around the optical axis of the illumination light, thereby accumulating the data. The appearance amount of the interference fringes in the arrangement direction of the pattern line sensors becomes uniform. Therefore, the influence of interference fringes on the output of the accumulation type line sensor can be canceled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係るパターン検査装置
の構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a pattern inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】同パターン検査装置における干渉縞と蓄積型C
CDラインセンサとの関係を示す模式図。
FIG. 2 shows interference fringes and accumulation type C in the pattern inspection apparatus.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a relationship with a CD line sensor.

【図3】従来のパターン検査装置の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional pattern inspection apparatus.

【図4】同パターン検査装置における干渉縞についての
説明図及び顕微鏡写真。
FIG. 4 is an explanatory view and a micrograph of interference fringes in the pattern inspection apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30…パターン検査装置 31…レーザ光照射部 32…照明光学系 32c…インテグレータユニット 32d…コンデンサレンズ 33…試料ステージ 34…対物レンズ 35…蓄積型CCDラインセンサ 36…画像処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Pattern inspection apparatus 31 ... Laser beam irradiation part 32 ... Illumination optical system 32c ... Integrator unit 32d ... Condenser lens 33 ... Sample stage 34 ... Objective lens 35 ... Storage type CCD line sensor 36 ... Image processing part

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】照明光を発生する光源と、 上記照明光の光軸上に配置され、上記照明光を均一光と
する複数のレンズ素子からなるインテグレータユニット
及びコンデンサレンズを有する照明光学系と、 この照明光学系からの光の強度を検出する蓄積型CCD
ラインセンサとを具備し、 上記インテグレータユニットの上記レンズ素子の並び方
向と上記蓄積型CCDラインセンサの並び方向とを上記
照明光の光軸回りに角度αだけ傾けて配置し、 上記角度αは、上記蓄積型CCDラインセンサのライン
数をn、ラインピッチをp、上記蓄積型CCDラインセ
ンサ上での干渉縞のピッチをd、自然数をmとしたとき
に、mとarcsin(d/np)との積、すなわち、 α=mXarcsin(d/np) で示されることを特徴とする均一光学系。
An illumination optical system having an integrator unit including a plurality of lens elements arranged on an optical axis of the illumination light and making the illumination light uniform, and a condenser lens; Storage type CCD that detects the intensity of light from this illumination optical system
A line sensor, wherein the arrangement direction of the lens elements of the integrator unit and the arrangement direction of the storage type CCD line sensor are arranged at an angle α around the optical axis of the illumination light, and the angle α is When the number of lines of the accumulation type CCD line sensor is n, the line pitch is p, the pitch of interference fringes on the accumulation type CCD line sensor is d, and the natural number is m, m and arcsin (d / np) , That is, α = mXarcsin (d / np).
【請求項2】上記角度αはarcsin(d/np)の
±30%の範囲内に設定されていることを特徴とする請
求項1に記載の均一光学系。
2. The uniform optical system according to claim 1, wherein the angle α is set within a range of ± 30% of arcsin (d / np).
【請求項3】照明光を発生する光源と、 上記照明光の光軸上に配置され、上記照明光を均一光と
する複数のレンズ素子からなるインテグレータユニット
及びコンデンサレンズを有する照明光学系と、 この照明光学系からの光の強度を検出する蓄積型CCD
ラインセンサと、 上記インテグレータユニットと上記蓄積型CCDライン
センサとの間に配置され、パターンの検査対象となる試
料を保持する試料ステージ及び照明された試料のパター
ンをセンサに投影する投影レンズを具備し、 上記インテグレータユニットの上記レンズ素子の並び方
向と上記蓄積型CCDラインセンサの並び方向とを上記
照明光の光軸回りに角度αだけ傾けて配置し、上記角度
αは、上記蓄積型CCDラインセンサのライン数をn、
ラインピッチをp、上記蓄積型CCDラインセンサ上で
の干渉縞のピッチをd、自然数をmとしたときに、mと
arcsin(d/np)との積、すなわち、 α=mXarcsin(d/np) で示されることを特徴とするパターン検査装置。
3. A light source for generating illumination light, an illumination optical system having an integrator unit including a plurality of lens elements arranged on the optical axis of the illumination light and making the illumination light uniform, and a condenser lens; Storage type CCD that detects the intensity of light from this illumination optical system
A line sensor, a sample stage disposed between the integrator unit and the storage type CCD line sensor, for holding a sample whose pattern is to be inspected, and a projection lens for projecting the illuminated sample pattern onto the sensor. The arrangement direction of the lens elements of the integrator unit and the arrangement direction of the accumulation type CCD line sensor are arranged at an angle α around the optical axis of the illumination light, and the angle α is the accumulation type CCD line sensor. Is the number of lines of n,
When the line pitch is p, the pitch of the interference fringes on the accumulation type CCD line sensor is d, and the natural number is m, the product of m and arcsin (d / np), that is, α = mXarcsin (d / np) A pattern inspection apparatus characterized by the following.
【請求項4】試料に形成されたパターンを検査するパタ
ーン検出方法において、 光源から発生した照明光を複数のレンズ素子からなるイ
ンテグレータユニット及びコンデンサレンズにより均一
光として上記試料に照射する照明工程と、 上記試料を透過した光を上記レンズ素子の並び方向と上
記蓄積型CCDラインセンサの並び方向とを上記照明光
の光軸回りに角度αだけ傾けて蓄積型CCDラインセン
サにより検出する光検出工程とを具備し、 上記角度αは、上記蓄積型CCDラインセンサのライン
数をn、ラインピッチをp、上記蓄積型CCDラインセ
ンサ上での干渉縞のピッチをd、自然数をmとしたとき
に、mとarcsin(d/np)との積、すなわち、 α=mXarcsin(d/np) で示されることを特徴とするパターン検査方法。
4. A pattern detection method for inspecting a pattern formed on a sample, comprising: an illumination step of irradiating illumination light generated from a light source to the sample as uniform light by an integrator unit including a plurality of lens elements and a condenser lens; A light detection step of detecting the light transmitted through the sample by the accumulation type CCD line sensor by inclining the arrangement direction of the lens elements and the direction of the accumulation type CCD line sensor around the optical axis of the illumination light by an angle α. Wherein the angle α is n, the line pitch of the storage CCD line sensor is p, the line pitch is p, the pitch of the interference fringes on the storage CCD line sensor is d, and the natural number is m, The product of m and arcsin (d / np), that is, a pattern characterized by α = mXarcsin (d / np)査方 method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006164861A (en) * 2004-12-10 2006-06-22 Hitachi High-Technologies Corp Scanning interference electron microscope
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