JP2000321212A

JP2000321212A - 表面検査装置

Info

Publication number: JP2000321212A
Application number: JP11133055A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Komatsu; 宏一郎小松
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-05-13
Filing date: 1999-05-13
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】基板の表面の欠陥などを検出する感度を容易に
変えることができる表面検査装置を提供すること。【解決手段】光束を供給する光源ユニット１と、前記
光源ユニットからの光束を被検面５へ導く照明光学系４
と、前記被検面からの回折光又は散乱光を集光する集光
光学系６と、前記集光光学系からの光を受光する受光ユ
ニット９等と、前記照明光学系及び前記集光光学系の少
なくとも一方の光学系の開口数を変えるための開口数可
変手段３とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表面検査装置、特
に、半導体又は液晶の集積回路等の製造分野において使
用されるウエハやプレートの外観検査に好適な表面検査
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ウエハ等の表面検査は作業員の目
視により行われているため、作業員の熟練度や疲労度の
影響を受けやすく検査の基準を統一することが困難であ
った。また、表面検査の判断基準を数値化、又は標準化
することも難しかった。そこで、特開平１０−２３２１
２２号公報などに開示された検査装置では、表面検査を
自動化しようとする試みが提案されている。例えば、被
検物体を一様に照明し、被検物体からの反射光、回折
光、又は散乱光を受光光学系でとらえ、被検物体の像を
形成し、得られた像を光電変換し画像処理装置に取り込
み、被検物体上のパターンの欠陥を検出しようとするも
のである。ここで、欠陥とは、レジスト塗布時の膜厚ム
ラ、現像時の液残りに起因するムラ欠陥、パターン焼き
付け時のフォーカスずれに起因するデフォーカス欠陥、
露光装置の光源ランプ切れなどによる未露光欠陥、異物
の付着によるパーティクル欠陥、又はハンドリング中の
擦れなどによる傷欠陥等をいう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】半導体素子や液晶回路
の製造工程において上記欠陥が製品に与える影響は工程
の種類によって異なる場合がある。例えば、比較的太い
線幅のパターンの加工をする工程ではレジストの膜厚が
比較的厚いため、多少膜厚の変化があっても製造上大き
な問題とはならない。これに対して、フォトレジスト層
の膜厚（横軸）と、反射光量（縦軸）との関係を示す図
７に示すように、薄膜の厚さの変化により反射光の薄膜
干渉により光量は大きく変わるので、薄膜の厚さムラに
起因して工程上問題のない良品のウエハでも不良品と判
断してしまう場合がある。また、細い線幅のパターンを
加工する工程ではフォトレジスト層の厚さも薄くなるの
で、エッチング等の加工に対する耐性があまり高くな
い。このため、細い線幅のパターンを形成する工程でフ
ォトレジスト層の厚さが問題となり検査する必要が生じ
る。

【０００４】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、基板の表面の欠陥などを検出する感度を容易に変
えることができる表面検査装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る本発明では、光束を供給する光源ユ
ニットと、前記光源ユニットからの光束を被検面へ導く
照明光学系と、前記被検面からの回折光又は散乱光を集
光する集光光学系と、前記集光光学系からの光を受光す
る受光ユニットと、前記照明光学系及び前記集光光学系
の少なくとも一方の光学系の開口数を変えるための開口
数可変手段とを有することを特徴とする表面検査装置を
提供する。

【０００６】また、本発明の好ましい態様では、請求項
２に記載したように、所定の管理情報に基づいて前記開
口数可変手段、即ちこれの開口径の大きさ等を制御する
制御部をさらに有することが望ましい。

【０００７】また、本発明のより好ましい態様では、請
求項３に記載したように、前記開口数可変手段は、前記
照明光学系の開口数を変更し得る照明側開口絞りと、前
記集光光学系の開口数を変更し得る集光側開口絞りとを
有し、前記集光側開口絞りの開口径は、前記照明側開口
絞りの開口径よりも大きいことがより望ましい。

【０００８】また、本発明のより好ましい別の態様で
は、請求項４に記載したように、前記開口数可変手段
は、前記照明光学系の開口数を変更し得る照明側開口絞
りと、前記集光光学系の開口数を変更し得る集光側開口
絞りとを有し、前記照明側開口絞りの開口径は、前記集
光側開口絞りの開口径よりも大きいことがより望まし
い。

【０００９】ここで、特に、請求項３及び請求項４に記
載した好ましい態様において、前記集光光学系の前記被
検面側（被検基板側）の開口数をＮＲとし、前記照明光
学系の前記被検面側（被検基板側）の開口数をＮＳ、前
記被検面（被検基板）に形成されたパターンのピッチを
Ｐ、前記光束の波長をλ、前記集光光学系を介して前記
受光ユニットヘ導かれる前記被検面（被検基板）からの
検出されるべき回折光（検出光）の回折次数をｎ、前記
被検面（被検基板）の方位誤差（所定の基準方向に対す
る前記被検面又は被検基板上に形成されるパターンのピ
ッチ方向のずれ）を△ψとするとき、以下の数式（１）
の関係を満足することがより一層望ましい。

【００１０】

【数１】（１） △ψ＜（Ｐ｜ＮＲ−ＮＳ｜）／（ｎλ）

【００１１】また、請求項１乃至請求項４のいずれか１
項に記載の発明において、前記受光ユニットからの出力
に基づいて前記被検面または前記被検基板の表面状態を
検出する処理ユニットとをさらに有することがより一層
望ましい。これにより、例えば、処理ユニットにて被検
基板の良又は不良（合否判定）が行われる。この結果、
良品となった被検基板のみがデバイス等を完成させるた
めの次の処理工程に受け渡され（移行し）て、不良品と
なった被検基板は、再工事、再生工事あるいは廃棄等の
処理工程へ移行する。

【００１２】また、本発明は、請求項１乃至請求項４の
いずれか１項に記載の検査装置を用いて被検物体の表面
を検査する工程を含むことを特徴とする半導体デバイス
を製造する方法を提供することもでき、これにより、半
導体デバイスを製造する方法を提供することができる。

【００１３】また、本発明は、感光性基板を検査する検
査工程を含む半導体デバイスの製造方法において、前記
検査工程は、照明光学系を用いて被検物体に検査光を照
明する照明工程と、検出光学系を用いて前記被検物体か
らの前記検査光を受光する受光工程と、前記照明光学系
の前記被検物体側の開口数と前記検出光学系の前記被検
物体側の開口数との少なくとも一方の開口数を変化させ
る工程とを有する開口数可変工程と、を含むことを特徴
とする半導体デバイスを製造する方法を提供することも
できる。この場合、前記開口数可変工程は、前記感光性
基板に関する所定の情報に基づいて前記一方の開口数を
変化させることが望ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態にかかる表面検査装置を説明する。

【００１５】（第１実施形態）図１は、第１実施形態に
かかる表面検査装置の概略構成を示す図である。本実施
形態は、照明光学系（３，４）および受光光学系（集光
光学系６〜８）に凹面鏡を用いた例である。水銀灯やメ
タルハライドランプなどの放電光源１からの光はフィル
タ２で特定の波長の光を選別され、照明開口絞り３を通
過する。ここで、放電光源１とフィルタ２とで光源ユニ
ットを構成している。なお、光源１はハロゲンランプな
どの白熱光源であって、干渉フィルタ２などで特定の波
長の光を選別してもよい。さらに、光源１は狭帯域ＬＥ
Ｄなどほぼ単色の光束を発生させる光源でも良い。

【００１６】照明開口絞り３を通過した光は、所定の軸
外し角をもって配置されている照明系凹面鏡（照明側反
射鏡）４に入射する。ここで、照明開口絞り３は、照明
系凹面鏡４からほぼ照明系凹面鏡４の焦点距離に相当す
る距離だけ離れた位置に配置されていることが望まし
い。なお、照明開口絞り３と照明側反射鏡４とで照明光
学系（照明ユニット）を構成している。次に、照明系凹
面鏡４で反射された光束はほぼ平行な光束に変換され
て、照明光束をけらない位置に配置されたステージＳＴ
に載置されているウエハ５の全面をほぼ均一な角度で照
明する。ステージＳＴは、図示しないチルト（傾斜）調
整機構を有しており、載置したウエハ５を照明光束に対
して任意の角度で傾斜させることができる。

【００１７】ウエハ５で反射、回折、又は散乱した光は
受光系凹面鏡（受光側反射鏡）６で反射した後集光さ
れ、受光系凹面鏡６から受光系凹面鏡６の焦点距離だけ
離れた位置、いわゆる受光光学系の瞳近傍位置に設けら
れた受光系開口絞り７を通過することで、ウエハ５の表
面に対して所定角度の方向に進む光束だけを選別する。
そして、結像レンズ８を介してＣＣＤなどの撮像素子９
の撮像面にウエハ５の像を形成する。撮像素子９の撮像
面に形成された像は電気信号に光電変換され、画像処理
系１０に導かれ欠陥検出ための演算・処理がなされる。
ここで、受光型反射鏡６、受光側開口絞り７及び結像レ
ンズ（結像系）８によって受光光学系（集光光学系）が
構成されており、また、撮像素子９等の撮像手段によっ
て受光ユニットが構成され、さらに、画像処理系１０等
の処理手段によって処理ユニットが構成されている。

【００１８】また、開口絞り３は虹彩絞りで構成され、
開口部の大きさは可変である。そして、開口部の大きさ
は、順次、ステージＳＴへ搬送されてくる各基板に関す
る情報（基板上に形成されているパターンのピッチ等の
基板の構造に関する情報、基板上に形成されている薄膜
等の情報、あるいは検査対象の基板のプロセス等の情報
等）、即ち所定の管理情報に基づいて制御部１１により
制御される。後述するように、照明系開口絞り３の開口
部の大きさを変えることで、ウエハ５の表面欠陥を検出
する感度を調節することができる。例えば、フォトレジ
スト膜の厚さは各処理工程により異なるため、制御部１
１は、測定対象となっているウエハ５が何れの工程の段
階にあるウエハであるか等の管理情報（基板のプロセス
情報）に基づいて、開口部の大きさを適切な検出感度と
なるように制御し、必要に応じてステージＳＴを所定角
度チルトさせる。制御部１１が管理情報を記憶するデー
タテーブルを有していることが望ましいが、これに限ら
れず、オペレータが管理情報を認識し、オペレータの入
力操作により開口部の大きさ、ステージのチルト角を制
御できるようにしても良い。

【００１９】次に、ウエハ５上での回折条件について説
明する。照明光の波長がλである場合には、ウエハ５上
に形成されたパターンのピッチをｐ、ウエハ５を照明す
る光束の入射角をθ、受光光学系６〜９で検出される光
束のウエハ５に対する受光角をφとすると、回折条件は
次式（２）で表される。

【００２０】

【数２】（２）ｓｉｎθ−ｓｉｎφ＝ｎλ／ｐ

【００２１】ここで、ｎは整数を示し、入射角θおよび
受光角φは、ウエハ５の法線からの傾き角を示してい
る。特に、ｎが０の場合は、受光系で受光される光束は
ウエハ５の面で正反射されたものとなる。また、入射角
θが微小量△θだけ変化した場合に、受光角φも変化す
るが、△θが十分小さい時には受光角φの変化量は△θ
にほぼ等しい変化量とみなすことができる。このため、
照明系の開口数を大きくすると、即ち照明開口絞りの開
口部を大きくすると、被検物体であるウエハ５に入射す
る光束の入射角度範囲が広くなる。そして、上記回折の
条件式（１）を満足する場合に回折光が発生し、受光光
学系６〜８により被検物体像が撮像素子９の撮像面に形
成される。このため、照明系開口絞り３の開口部を大き
くした場合は、広い入射角条件の像を検出できるので、
膜厚に依存した欠陥の検出感度を下げることができる。
逆に、照明系開口絞り３の開口部を小さくした（絞っ
た）場合は、入射角条件を狭く限定できるので、欠陥検
出の感度を高くすることができる。結像の観点から見る
と、照明系の開口絞り３の開口部の大きさを小さくする
と、照明光の干渉性が高くなるのでＣＣＤ７上に形成さ
れる像は干渉の影響を強く受けることになる。逆に、照
明系の開口絞り３の開口部の大きさを大きくすると、照
明光の干渉性が低くなるのでＣＣＤ７上に形成される像
は干渉の影響が弱くなる。

【００２２】（第２実施形態）図２は、第２実施形態に
かかる表面検査装置の概略構成を示す図である。上記第
１実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、重複す
る構成についての説明は省略する。本実施形態では、受
光系開口絞り７の開口部の大きさを制御系１１の信号に
基づいて可変とすることができる。また、光源１はハロ
ゲンランプなどの白熱光源を用いて、帯域制限フィルタ
のような比較的透過波長幅の広いフィルタ２を透過させ
ることで上記第１実施形態の場合よりも波長帯域の広い
光を利用するのが望ましい。波長帯域の広い光を利用す
ることで、受光光学系の開口絞り７により受光する回折
光の波長帯域を選択することができる。

【００２３】開口絞り７の半径をｒ、受光系凹面鏡６の
焦点距離をｆとそれぞれすると、受光角がφ−ｓｉｎ^-1
（ｒ／ｆ）からφ＋ｓｉｎ^-1（ｒ／ｆ）までの範囲の光
が結像レンズ８に入射することになる。ウエハ５への入
射角がθのとき、回折条件式（１）から結像レンズ８に
入射する光の波長λは次式（３）に示す範囲となる。

【００２４】

【数３】（３） p/n{sinθ-sin(φ+sin^-1(r/f))}≦λ
≦p/n{sinθ-sin(φ-sin^-1(r/f))}

【００２５】ここで、ｎは０を除く整数、即ち回折光を
受光する場合を示す。ｎが０の場合、即ち正反射光を受
光する場合には、波長選択に相当する作用効果は生じな
い。

【００２６】上述のように、受光系の開口絞り７の開口
部の大きさを可変とすることで、ＣＣＤ７の撮像面に像
を形成する光の波長の範囲を選択することができる。受
光系の開口絞り７の開口部を大きくした場合は、より広
い範囲の波長の光を受光系６乃至８に取り込むことがで
きるので、欠陥の検出感度を下げることができる。

【００２７】次に、ウエハの位置ずれと開口絞りの大き
さとの関係について説明する。ウエハ５は、不図示のウ
エハ搬送装置によりチルト機構付ステージＳＴに搬送さ
れてくる。好ましくは、チルトステージＳＴの中央部分
に、チルト軸とウエハ上のパターンとが平行になるよう
に載置することが望ましいため、ウエハの位置及び方位
を検出する機構を備えている。この検出機構は、金物ピ
ンなどでウエハを周囲から押さえて所定の位置に載置で
きるようにした機械式機構、又はウエハが光束を横切る
位置を検出してウエハの位置ずれ量を読み取り、ステー
ジに載せる際に位置を補正する非接触方式機構などがあ
る。いずれの方式の場合にも、正確な位置にウエハを載
置しようとすると時間がかかってしまう。このため、検
査処理時間の短縮化を図る場合は、所定量の位置誤差又
は方向誤差を容認する必要がある。

【００２８】位置誤差はＣＣＤ９の撮像面に結像する画
像の位置にずれを生じることになる。この画像ずれは、
ウエハ全面をＣＣＤ上に縮小倍率で結像するために影響
が小さく、また、画像処理を行う際にパターンマッチン
グをして補正することもできる。これに対して、ウエハ
の方位に誤差が含まれる場合は、回折光の生じる方向が
ずれてしまうため、受光光学系に回折光が入射しなくな
る場合がある。

【００２９】ウエハ上に形成されるピッチＰの規則的な
パターンが所定の基準方向に対して微小回転角Δψだけ
回転したとすると、回折光は近似的にウエハの中心から
受光凹面鏡の中心を結んだ光軸と受光凹面鏡の中心と結
像レンズの中心を結んだ光軸とを含む面内で傾くと考え
られる。このときの回折光の傾き角Δφは、回折次数を
ｎ、光の波長をλとして、次式（４）で示される。

【００３０】

【数４】（４） Δφ＝−ｎλΔψ／ｐ

【００３１】照明系開口絞り３の開口部の大きさと受光
系開口絞り７の開口部の大きさとが略同じ大きさである
場合には、微小なウエハの方位角のずれに対しても開口
絞り７を通過する光束の太さ、つまり開口部の重なり合
う部分が敏感に変化して受光する光量が減少してしまう
ことになる。この様子を示したのが図３である。なお、
図３〜５において、Ｗｃはウエハの中心位置、Ｏｃは受
光系開口絞り７の開口部の中心位置、Ｌｃは回折光の光
束の中心位置、ｆΔφはＯｃとＬｃとの間隔をそれぞれ
示している。図３からわかるように、ウエハの方位角が
ずれることで、回折光の中心位置Ｌｃが変化し、受光系
開口絞りに対しては斜線部分で示す光束のみしか通過で
きない。

【００３２】そこで、受光系開口絞り７の開口部の大き
さを、照明系開口絞り３の開口部の大きさよりも大きく
することで、回折光が多少異なる位置を通過しても受光
系に光束をすべて取り込むことができる。従って、ウエ
ハをステージに載せる時にウエハのパターンのピッチ方
向が所定の基準方向に対して多少ずれていたとしても正
確に表面検査を行うことができる。

【００３３】特に、不図示の搬送装置を介して搬送され
たウエハ５がウエハステージＳＴに設定される時におい
て、通常は、ウエハの回転方向を調整するウエハ回転調
整装置（ウエハステージＳＴ上に設けられているウエハ
を回転調整するためのターンテーブル等）を介して、ウ
エハ５の方位が調整される。このとき、ウエハ回転調整
装置を用いた時において、ウエハステージＳＴの載置面
に関する所定の基準方向に対するウエハ５の方位誤差
（基準方向に対するウエハのパターンのピッチ方向のず
れ）は、ウエハ５の単位時間当たりの処理枚数を増やそ
うとすると大きくなる。今、ウエハ５の方位誤差があっ
たとしてもウエハ５からの検出光（所定の回折光または
散乱光）を、十分に検査可能な状態まで受光系に取り込
むための条件を考える。

【００３４】第１の方法として受光系の開口を大きくす
ることにより、検出光（所定の回折光または散乱光）が
生成される方位がずれたとしても、その検出光を十分に
取り込むことができる。そこで、以下において数値例を
挙げる。

【００３５】例えば、照明凹面鏡４と受光凹面鏡６の焦
点距離が共に６００ｍｍであり、照明系開口絞り３の開
口部が８ｍｍφ（直径）、受光系開口絞り７の開口部が
１１ｍｍφ（直径）とすると、回折光の位置が、開口絞
り７の面内において±１．５ｍｍの範囲で変化したとし
ても、全て通過することができる（図４参照）。回折光
の角度の許容量に換算すると２．５ミリラジアンとな
る。このとき、パターンピッチが０．３６μｍのウエハ
を波長５４６ｎｍの−１次回折光で検査するとした場合
には、ウエハを載置する方位としてΔψ＝−２．５ｍｒ
ａｄ×０．３６μｍ／{（−１）×５４６ｎｍ}＝１．６
５ミリラジアン、即ち５．６分の誤差があっても全ての
回折光を受光できる。これは、直径２００ｍｍのウエハ
の外周で±０．１６ｍｍ程度のずれ量に相当し、上述し
たような図２に示す検出機構で十分達成できる範囲であ
る。より簡便なウエハ回転方向調整機構を用いるには、
照明系開口絞りの開口部は８ｍｍφ（直径）より小さい
ことが望ましい。また、受光系開口絞りの開口部は１１
ｍｍφ（直径）より大きいことが望ましい。

【００３６】以上の事から、本発明による効果を十分に
得るためには、照明側の開口絞り３の開口部での開口径
をφ１とし、受光側（集光側）の開口絞り３の開口部で
の開口径をφ２、光（照明光または検出光）の波長を
λ、被検基板（ウエハ５等）に形成されているパターン
のピッチをＰ、被検基板からの回折光（検出光）の次数
をｎ、被検基板の許容回転量（所定の基準方向に対する
被検基板の許容回転量）を△ψとするとき、次式（５）
を満足することが望ましい。

【００３７】

【数５】（５） φ２−φ１＞ｎλ△ψ／Ｐ

【００３８】条件（５）の関係を外れると、被検物体
（ウエハ５等）の方位誤差やチルト誤差等によって被検
物体（ウエハ５等）の全面からの回折光（検出光）を受
光系にて取り込むことができなくなり、被検物体（ウエ
ハ５等）の全面に関する検査が困難となる。但し、チル
トした被検物体の像を受光素子９上に良好に結像させ
る、すなわち傾斜した被検物体を受光系の焦点深度内に
位置させるためには、受光系の開口数としては比較的小
さな値をとることがより望ましい。

【００３９】また、膜の干渉などの影響を少なくするた
めに、照明系開口絞り３の開口部を大きく広げて検査を
行う場合は、図５の斜線部分に示すように照明系開口絞
り３の開口部を受光系開口絞り７の開口部より大きくし
てもよい。この場合、ウエハ方位誤差を上述の揚合と同
様とするためには、上記と同様の条件下で照明系開口絞
りの開口部は１４ｍｍφ（直径）以上であることが望ま
しい。

【００４０】以上のように、薄膜干渉等の影響を十分に
小さくした上での良好なる検査を行うためには、照明側
の開口絞り３の開口部での開口径をφ１とし、受光側
（集光側）の開口絞り３の開口部での開口径をφ２とす
るとき、次式（６）を満足することが望ましい。

【００４１】

【数６】（６） φ１−φ２＞ｎλ△ψ／Ｐ

【００４２】この場合には、受光系の開口径φ２が小さ
い方が望ましいが、あまり小さな値としてしまうと被検
面上での受光角が小さくなり十分なる像光量を得ること
ができないおそれがあるため、受光系の開口径φ２はあ
る程度の大きさを持つことがより好ましい。

【００４３】なお、以上の（５）式及び（６）式は、照
明系側の反射鏡４と受光系側の反射鏡６の焦点距離ｆが
互いに等しいものとし、照明系側開口絞り３の開口部の
開口径φ１は、受光系側開口絞り７に形成される照明系
側開口絞り３の像に関する開口径であるものとした場合
を示しているが、上記（５）式及び（６）式を一般的に
示すと前述の（１）式となる。すなわち、照明光学系４
の被検面側（ウエハ５側）の開口数ＮＳは、照明光学系
４の焦点距離をｆＳ、照明系側開口絞り３の開口部の開
口径をφ１とするとき、以下の（７）式の関係が成立す
る。

【００４４】

【数７】（７）ＮＳ＝φ１／（２ｆＳ）

【００４５】また、集光光学系（６，８）の被検面側
（ウエハ５側）の開口数ＮＲは、集光光学系（６，８）
の焦点距離をｆＲ、受光系側開口絞り７の開口部の開口
径をφ２とするとき、以下の（８）式の関係が成立す
る。

【００４６】

【数８】（８）ＮＲ＝φ２／（２ｆＲ）

【００４７】従って、上記（５）〜（８）式の関係から
上記（１）式の関係が成立することが理解される。

【００４８】また、本発明は、第１実施形態に示したよ
うに照明系開口絞り３の開口部の大きさを制御するのと
同時に、第２実施形態に示すように受光系開口絞り７の
開口部の大きさを制御するようにしても良い。また、可
変開口絞り３または７は、開口部そのものの大きさを変
えるものに限らず、図６に示すように、回転可能なレボ
ルバＲに開口部の直径の異なる複数の開口Ｓ１〜Ｓ６を
回転軸に対し同心円上に配置したターレット型の絞りを
可変開口絞り（３，７）として用いてもよい。この場合
は、管理情報に基づいた制御部１１からの信号でモータ
ＭＴを所定量だけ回転させ、検出感度に応じた大きさの
絞りを光軸ＡＸ上に選択的に設置する。

【００４９】なお、以上の各実施の形態においては、受
光光学系（集光光学系）により形成される被検物体（ウ
エハ等）の像を撮像素子９等の撮像手段を含む受光ユニ
ットよって光電的に検出して、その受光ユニットからの
出力に基づいて被検物体（ウエハ等）の表面の欠陥等を
自動的に検出する処理ユニットを含む例を示した。

【００５０】しかしながら、本発明では、以上の例のよ
うに、処理ユニットを用いる代わりに、受光ユニットか
らの出力に基づいて被検物体（ウエハ等）の表面の像を
画像表示する表示手段（ＣＲＴモニター、液晶表示装置
等）の表示ユニットを用いて、作業者が被検物体（ウエ
ハ等）の欠陥を判別しても良いことは言うまでもない。

【００５１】また、以上の各実施の形態による検査装置
を用いて被検物体を検査することにより、精度良く、し
かも確実に被検物体（ウエハ等の感光性基板）を検査す
ることができるため、良好なる半導体デバイス（半導体
装置、液晶表示装置、薄膜磁気ヘッド等）を製造するこ
とができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
照明系開口絞り及び／又は受光系開口絞りの大きさを可
変とすることで、欠陥の検出感度を簡便に変化させるこ
とができる。例えば、照明光学系の開口を変えることに
より被検物体への入射角条件を選択することができ、受
光光学系の開口を変化させることにより受光角度範囲を
選択することができる。受光する角度範囲を広げること
は被検物体上のパターンピッチの検出範囲を広げること
や受光する光の波長範囲を広げることに相当するので、
検出条件を広くすることができる。検出条件を広くする
ことにより、薄膜干渉のように敏感に影響する条件を平
均化して、欠陥の検出感度を適度なものにするができ
る。このため、例えば工程上問題とならない程度の欠陥
を検出しない様に感度を調整することができるのでスル
ープットを向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態にかかる表面検査装置の概略構成
を示す図である。

【図２】第２実施形態にかかる表面検査装置の概略構成
を示す図である。

【図３】方位角のずれによる光束のけられの様子を示す
図である。

【図４】方位角のずれによる光束のけられの様子を示す
別の図である。

【図５】方位角のずれによる光束のけられの様子を示す
他の図である。

【図６】開口絞りを複数備えるレボルバの構成を示す図
である。

【図７】膜厚と反射光との関係を示す図である。

【符号の説明】

１光源２フィルタ３照明系開口絞り４照明用凹面鏡５ウエハ６受光用凹面鏡７受光系開口絞り８開口絞り９ＣＣＤ１０画像処理系１１制御部ＳＴステージ

フロントページの続きＦターム(参考） 2G051 AA51 AB01 AB07 AB12 BA04 BB01 BB07 CA03 CB01 CB05 CC07 DA09 DA13 4M106 AA01 AA09 BA04 CA38 DB02 DB04 DB07 DB11 DB15 DB19 DB20 DJ06 DJ11 DJ23 DJ24 DJ38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光束を供給する光源ユニットと、前記光源ユニットからの光束を被検面へ導く照明光学系
と、前記被検面からの回折光又は散乱光を集光する集光光学
系と、前記集光光学系からの光を受光する受光ユニットと、前記照明光学系及び前記集光光学系の少なくとも一方の
光学系の開口数を変えるための開口数可変手段とを有す
ることを特徴とする表面検査装置。
【請求項２】所定の管理情報に基づいて前記開口数可
変手段を制御する制御部をさらに有することを特徴とす
る請求項１記載の表面検査装置。
【請求項３】前記開口数可変手段は、前記照明光学系
の開口数を変更し得る照明側開口絞りと、前記集光光学
系の開口数を変更し得る集光側開口絞りとを有し、前記集光側開口絞りの開口径は、前記照明側開口絞りの
開口径よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２記
載の表面検査装置。
【請求項４】前記開口数可変手段は、前記照明光学系
の開口数を変更し得る照明側開口絞りと、前記集光光学
系の開口数を変更し得る集光側開口絞りとを有し、前記照明側開口絞りの開口径は、前記集光側開口絞りの
開口径よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２記
載の表面検査装置。