JP2007078466A - 外観検査装置及び外観検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 試料の対応する２箇所を撮像した検査画像を比較して、互いに異なる部分を欠陥として検出する外観検査において、試料表面に存在する薄膜の膜特性の相違を反映して欠陥を検出する。
【解決手段】 外観検査装置１を、試料４の表面をＰ波成分とＳ波成分とを含む照明光で照明する光源部２０と、試料４の表面で反射した反射光のＰ波成分反射光とＳ波成分反射を生成する偏光部３１と、Ｐ波及びＳ波成分反射光による試料４の光学像のそれぞれを撮像してＰ波成分によるＰ波画像信号とＳ波成分によるＳ波画像信号とを生成する撮像部６ｐ、６ｓと、Ｐ波画像信号及びＳ波画像信号毎に、試料の対応する２箇所を撮像した画素値の差分を検出する差分検出部１２ｐ、１２ｓと、を備えて構成し、Ｐ波及びＳ波画像信号毎にこれらの同じ位置の画素について検出した差分の一方、又は差分の両者間の演算値と欠陥検出閾値とを比較して前記欠陥を検出する。
【選択図】 図３

Description

試料の対応する２箇所を撮像した検査画像を比較して、互いに異なる部分を欠陥として検出する外観検査装置及びその方法に関する。特に半導体製造工程で半導体ウエハ上に形成した半導体回路パターンの欠陥を検出するために使用される外観検査装置及びその方法に関する。

本発明は、試料の対応する２箇所を撮像した検査画像を比較して、互いに異なる部分を欠陥として検出する外観検査装置及びその方法を対象とする。ここでは半導体製造工程で半導体ウエハ上に形成した半導体回路パターンの欠陥を検出する外観検査装置（インスペクションマシン）を例として説明を行なうが、本発明はこれに限定されるものではない。

半導体製造工程では、半導体ウエハ上に多数のチップ（ダイ）を形成する。各ダイには何層にも渡ってパターンが形成される。完成したダイは、プローバとテスタにより電気的な検査が行われ、不良ダイは組み立て工程から除かれる。半導体製造工程では、歩留まりが非常に重要であり、上記の電気的な検査の結果は製造工程にフィードバックされて各工程の管理に使用される。しかし、半導体製造工程は多数の工程で形成されており、製造を開始してから電気的な検査が行われるまで非常に長時間を要するため、電気的な検査により工程に不具合があることが判明した時には既に多数のウエハは処理の途中であり、検査の結果を歩留まりの向上に十分に生かすことができない。
そこで、途中の工程で形成したパターンを検査して欠陥を検出するパターン欠陥検査が行われる。全工程のうちの複数の工程でパターン欠陥検査を行なえば、前の検査の後で発生した欠陥を検出することができ、検査結果を迅速に工程管理に反映することができる。

図１に従来から使用されている外観検査装置のブロック図を示す。図示するように、外観検査装置１は、２次元又は３次元方向に自在に移動可能なステージ２を備え、その上面には試料台（チャックステージ）３が設けられている。この試料台３の上に、試料となる半導体ウエハ４を載置して固定する。ステージの上部には、明視野照明や暗視野照明などの様々な照明方法によって照明された半導体ウエハ４の光学像を、１次元又は２次元のＣＣＤカメラなどを用いて構成される撮像装置６の撮像面に結像させる結像光学系５が設けられており、撮像部６は半導体ウエハ４上に形成されたパターンの画像信号を発生させる。

図２に示すように、半導体ウエハ４上には、複数のダイ４ａが、Ｘ方向とＹ方向にそれぞれ繰返し、マトリクス状に配列されている。各ダイには同じパターンが形成されるので、隣接するダイの対応する部分の画像を比較するのが一般的である。両方のダイに欠陥がなければグレイレベル差は閾値より小さいが、一方に欠陥があればグレイレベル差は閾値より大きくなる（シングルディテクション）。これではどちらのダイに欠陥があるか分からないので、更に異なる側に隣接するダイとの比較を行ない、同じ部分のグレイレベル差が閾値より大きくなればそのダイに欠陥があることが分かる（ダブルディテクション）。

いま、１次元のＣＣＤカメラ（ＴＤＩセンサ等）を備えた撮像部６を、撮像素子の画素の配列方向に垂直方向に沿って、半導体ウエハ３に対して相対的にスキャンするとダイ４の２次元画像が得られる。撮像部６を半導体ウエハ４に対して相対的にスキャンさせるために、ステージ２を駆動して、固定された撮像部６に対してウエハ４側を移動させるのが通常である。画像信号は多値のディジタル信号（グレイレベル信号）に変換された後に画像記憶部１１に記憶される。

画像記憶部１１に、隣り合うダイ２個分のグレイレベル信号が記憶されると、差分検出部１２はこれらの２つのダイの各々同じ部分の小さな部分画像（ロジカルフレーム）のグレイレベル信号を画像記憶部１１から読み出す。実際には微小な位置合わせ処理などが行われるがここでは詳しい説明は省略する。
差分検出部１２は、隣り合うダイの同じ部分の部分画像の一方を検査部分画像とし他方を参照画像として、各々の対応する画素同士のグレイレベル信号の差（グレイレベル差）を検出して、検出閾値計算部１３と欠陥検出部１４とに出力する。検出閾値計算部１３は、グレイレベル差の分布に応じて自動的に欠陥検出閾値を決定して欠陥検出部１４に出力する。欠陥検出部１４は、差分検出部１２が検出したグレイレベル差と検出閾値計算部１３が決定した閾値とを比較し、グレイレベル差が閾値を超えるときこれら画素のうちいずれかが欠陥であると判定する。そして欠陥検出部１４は、欠陥と判定された部分について、各欠陥毎に、その欠陥の位置やグレイレベル差などを含む欠陥情報を出力する。

特開２００４−１７７３９７号公報 特開平４−１０７９４６号公報 特許第２９９６２６３号公報 特開２００２−２２４２１号公報

上述の従来の外観検査装置では、単に半導体ウエハ４の表面で反射した反射光による表面の光学像に基づいて外観検査を行うに止まり、半導体製造工程においてウエハ４の表面に形成された絶縁層などの様々な薄膜の厚さや屈折率、膜表面の粗さといった膜特性情報の相違を欠陥検出結果に反映することができなかった。

上記目的に鑑み、本発明は試料の対応する２箇所を撮像した検査画像を比較して、互いに異なる部分を欠陥として検出する外観検査において、試料表面に存在する薄膜の膜特性の相違を反映して欠陥を検出する外観検査装置及び外観検査方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、試料の表面を、Ｐ波成分とＳ波成分を少なくとも含む照明光で照射し、この照明光が試料の表面で反射した反射光のＰ波成分反射光とＳ波成分反射光とを分離生成し、Ｐ波成分反射光及びＳ波成分反射光による試料の光学像のそれぞれを撮像して、Ｐ波成分反射光によるＰ波画像信号とＳ波成分反射光によるＳ波画像信号とを生成する。
そしてＰ波画像信号及びＳ波画像信号毎に試料の対応する２箇所を撮像した画素値の差分を検出した後に、Ｐ波画像信号及びＳ波画像信号の同じ位置の画素について検出した差分のいずれか又はこれら差分間の演算値と、欠陥検出閾値とを比較して欠陥を検出する。
あるいは、Ｐ波画像信号及びＳ波画像信号の同じ位置の画素同士の画素値の間の演算値を算出したのち、試料の対応する２箇所について演算値同士の差分を検出し、この演算値同士の差分と欠陥検出閾値とを比較して欠陥を検出する。

表面に薄膜が存在する試料に偏光された光線で照明する場合、入射光のＰ波成分に対する反射率とＳ波成分に対する反射率とが相違し、かつ各々の反射率は、この薄膜の厚さや屈折率や表面の粗さなどに応じて変動する。したがって、その反射光を再びＰ波成分とＳ波成分とに分けてそれぞれを撮像し、得られるＰ波画像信号及びＳ波画像信号毎に基づいて画像比較を行うことによって、薄膜の厚さや屈折率、膜表面の粗さといった膜特性情報の相違を欠陥検出結果に反映することが可能となる。

試料の対応する２箇所を撮像した検査画像を比較して、互いに異なる部分を欠陥として検出する外観検査において、試料表面に存在する薄膜の膜性情報の相違を反映して欠陥を検出することが可能となる。

以下、添付する図面を参照して本発明の実施例を説明する。図３は、本発明の第１実施例による半導体回路用の外観検査装置のブロック図である。
図示するように外観検査装置１には、２次元又は３次元方向に自在に移動可能なステージ２と、ステージ２の上面に設けられ試料となる半導体ウエハ４を保持する試料台（チャックステージ）３と、試料台３上に保持された半導体ウエハ４を照明する光源部２０と、光源部２０による照明光が半導体ウエハ４上で反射した反射光による光学像を後述の撮像部６ｐ及び６ｓの撮像面上に結像するための結像光学系５と、を備える。

光源部２０には、直線偏光、円偏光、楕円偏光及びランダム偏光などの偏光特性を有する光源を用い、半導体ウエハ４表面を照明する入射面に対して平行な偏光面を有するＰ波成分及び垂直な偏光面を有するＳ成分を有する照明光を生じさせる。このような光源部２０の構成例を図４の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。
例えば、図４の（Ａ）に示す構成では、光源部２０は、水銀ランプなどのランプ部２１と、ランプ部２１が発生した光から、例えば波長３６５ｎｍの単波長紫外線や波長４５０〜６００ｎｍの広域紫外線を取り出す光学フィルタ２２と、光学フィルタ２２を透過した光線を直線偏光する偏光子２３と、直線偏光された光線を円偏光するλ／４波長板２４から構成され、円偏光又は楕円偏光された照明光を提供する。なお直線偏光光で照明する場合にはλ／４波長板２４は不要であるが、ウエハ４を照明する照明光にＰ波成分とＳ波成分を持たせるために、例えば、偏光面が入射面に対して４５度の角度をなすように偏光子２３を設ける。

また、例えば図４の（Ｂ）に示す構成では、レーザダイオードなどのレーザ光源２５と、偏波面保存ファイバーでない光ファイバー２６とで構成して、ランダム偏光された光を提供する。又は、光ファイバー２６にかえて、モードスクランブラを使用してもよい。
または、レーザ光源２５から生じた直線偏光の光を、偏波面保存ファイバーである光ファイバー２６を介してガイドすることとし、光ファイバー２６から出射した直線偏光の光がウエハ４の表面に照射される際にＰ及びＳ偏向成分を含むように（例えば偏光面がウエハ４表面に対して４５度の角度をなすように）、光ファイバー２６を配置することとしてもよい。
なお、光源部２０は、半導体ウエハ４で反射した正反射光による光学像が撮像部６ｐ及び６ｓで捉えられるように外観検査装置１に設けてもよく（明視野照明）、半導体ウエハ４で反射した散乱光による光学像が撮像部６ｐ及び６ｓで捉えられるように外観検査装置１に設けてもよい（暗視野照明）。

さらに外観検査装置１は、半導体ウエハ４上で反射した反射光を結像光学系５が結像する光軸上に設けられる偏光部である偏光スプリッター３１を備える。偏光スプリッター３１は半導体ウエハ４上で反射した反射光を、偏光スプリッター３１を透過するＰ波成分反射光と、偏光スプリッター３１で反射して進行方向が９０度変わったＳ波成分反射光とに分離する。
そして外観検査装置１は、偏光スプリッター３１を透過したＰ波成分反射光による半導体ウエハ４表面の光学像を撮像してＰ波画像信号を生成するＰ波用撮像部６ｐと、偏光スプリッター３１で反射したＳ波成分反射光による半導体ウエハ４表面の光学像を撮像してＳ波画像信号を生成するＳ波用撮像部６ｓと、を備える。

ここで、光源部２０からウエハ４表面に入射した偏光光は、ウエハ４表面上の絶縁層部分などの光学的等方体で反射した場合には、その反射光の偏光面はほどんど変化しない。したがって、ウエハ４表面への入射した照明光のＰ波成分は、ウエハ４表面で反射した後もそのまま反射光のＰ波成分となって偏光スプリッター３１を透過してＰ波用撮像部６ｐに受光され、また照明光のＳ波成分は、ウエハ４表面で反射した後もそのまま反射光のＳ波成分となって偏光スプリッター３１で反射してＳ波用撮像部６ｓに受光される。一方、ウエハ４表面層が光学的異方性を有する場合には、偏光位相シフト、選択的吸収／散乱／反射が生じる。

このため、薄膜が表面に形成されたウエハ４で反射したＰ波成分反射光とＳ波成分反射光とによるそれぞれの光学像を別々に撮像すると、薄膜により生じる入射光のＰ波成分に対する反射率とＳ波成分に対する反射率との相違に起因して異なる明度で撮像され、かつ各々の画像も、ウエハ４上に形成された薄膜の各位置の膜厚、屈折率又は表面粗さなどの膜特性の変動に応じて明度が変化する画像となる。したがってＰ波画像信号やＳ波画像信号を使用して隣接ダイの画像比較を行うことにより、隣接ダイに形成された薄膜の厚さや屈折率や表面の粗さの相違を欠陥として検出することが可能となる。

Ｐ波用撮像部６ｐにより生成されたＰ波画像信号及びＳ波用撮像部６ｓにより生成されたＳ波画像信号は、多値のディジタル信号（グレイレベル信号）に変換された後に、それぞれＰ波用画像記憶部１１ｐ及びＳ波用画像記憶部１１ｓに記憶される。
これら画像記憶部１１ｐ及び１１ｓに、隣り合うダイ２個分のグレイレベル信号が記憶されると、Ｐ波用差分検出部１２ｐ及びＳ波用差分検出部１２ｓは、これらの２つのダイの各々同じ部分の小さな部分画像（ロジカルフレーム）のグレイレベル信号をそれぞれＰ波用画像記憶部１１ｐ及びＳ波用画像記憶部１１ｓから読み出す。

Ｐ波用差分検出部１２ｐ及びＳ波用差分検出部１２ｓは、２個のダイの同じ部分の部分画像の一方を検査部分画像とし他方を参照画像として、検査部分画像と参照画像の間で対応する画素、すなわち２つのダイ内における同じ位置を撮像した画素同士のグレイレベル信号の差（グレイレベル差）を検出して画像選択部１４に出力する。
画像選択部１４は、Ｐ波画像信号及びＳ波画像信号に基づくグレイレベル差のうちいずれかを所定の決定方法によって選択して検出閾値計算部１３及び欠陥検出部１４に出力する。
例えば、画像選択部１４は、各ロジカルフレーム毎に、そのロジカルフレーム内で検出されたグレイレベル差の平均値又は最大値がより大きい方のグレイレベル差を選択することとしてよい。またウエハ４上に形成されるダイの既知のパターン設計データに基づいて、ダイ上の各領域に形成される薄膜に材質や形態に応じて、Ｐ波及びＳ波画像信号の画像信号を元にしたグレイレベル差信号のうちいずれか適する方を選択してもよい。

検出閾値計算部１３は、選択されたグレイレベル差の（例えばロジカルフレーム内での）分布に応じて自動的に検出閾値を決定して欠陥検出部１４に出力する。欠陥検出部１４は、画像選択部１５が選択したグレイレベル差と検出閾値計算部１３が決定した閾値とを比較し、グレイレベル差が閾値を超えるとき、対比したダイのいずれかの当該画素部分が欠陥であると判定する。そして欠陥検出部１４は、欠陥と判定された部分について、各欠陥毎に、その欠陥の位置やグレイレベル差などを含む欠陥情報を出力する。

図５は、図３の構成において偏光スプリッター３１で実現した偏光部の代替構成例である。本構成では、半導体ウエハ４上で反射した反射光のＰ波成分反射光とＳ波成分反射光とを生成するために、結像光学系５の光軸上に設けられる無偏光ビームスプリッタ３２と、無偏光スプリッター３２を透過した透過光をＰ波偏光光に偏光する偏光板３３ｐと、無偏光スプリッター３２で反射して進行方向が９０度変わった反射光をＳ波偏光光に偏光する偏光板３３ｓと、を備えて構成する。

図６は、本発明の第２実施例による半導体回路用の外観検査装置のブロック図である。本実施例による外観検査装置１は、図３を参照して説明した外観検査装置と同様の構成を有しており、同一の構成要素には同じ参照番号を付して説明を省略する。また、本実施例においても図４に示した光源部及び図５に示した偏光部の構成例を適用することが可能である。

本実施例では、Ｐ波用差分検出部１２ｐが算出したグレイレベル差と、Ｓ波用差分検出部１２ｓが算出したグレイレベル差と、の間の所定の演算値を算出する画像演算部１６を備える。そして、検出閾値計算部１３は、この演算値の（例えばロジカルフレーム内での）分布に応じて自動的に検出閾値を決定して欠陥検出部１４に出力する。欠陥検出部１４は、画像選択部１５がこの演算値と検出閾値計算部１３が決定した閾値とを比較し、演算値が閾値を超えるとき対比したダイのいずれかの当該画素部分が欠陥であると判定する。

グレイレベル差間の演算値を求める演算としては、例えばＰ波用差分検出部１２ｐが算出したグレイレベル差とＳ波用差分検出部１２ｓが算出したグレイレベル差との和や平均値、二乗和としてよい。このように算出された演算値を用いて欠陥検出を行うことにより、Ｐ波画像信号及びＳ波画像信号のいずれか一方にしか現れない欠陥を一度に検出することが可能となる。なおこのような演算方法は単なる例示でありこれに限定するものではない。このようなグレイレベル差の演算を様々な演算方法を採用して行うことにより、従来の外観検査装置では成しえなかった様々な検査を行うことが可能となる。

図７は、本発明の第３実施例による半導体回路用の外観検査装置のブロック図である。本実施例において、ステージ２、試料台３、結像光学系５、撮像部６ｐ及び６ｓ、光源部２０、偏光ビームスプリッタ３１は、図３を参照して説明した外観検査装置と同様の構成要素であり同じ参照番号を付して説明を省略する。また、本実施例においても図４に示した光源部及び図５に示した偏光部の構成例を適用することが可能である。

本構成例では、Ｐ波用撮像部６ｐにより得られたＰ波画像信号のグレイレベル信号とＳ波用撮像部６ｓにより得られたＳ波画像信号のグレイレベル信号の、同じ位置の画素同士、すなわちウエハ４上の同じ位置を撮像した画素同士の画素値の間の演算値を算出する画像演算部１６を備える。そして、算出された演算値は画像記憶部１１に記憶される。
画像記憶部１１に、隣り合う２個のダイ分の画素について算出された演算値が記憶されると、差分検出部１２は、これらの２つのダイの各々同じ部分のロジカルフレームの画素について算出された演算値を画像記憶部１１から読み出す。そして、２個のダイの同じ部分のロジカルフレームの一方を検査部分画像とし他方を参照画像として、これら２つのロジカルフレームの間において対応する画素についてそれぞれ算出された演算値同士の差分を検出して、検出閾値計算部１３と欠陥検出部１４とに出力する。検出閾値計算部１３は、グレイレベル差の分布に応じて自動的に検出閾値を決定して欠陥検出部１４に出力する。欠陥検出部１４は、差分検出部１２が検出した演算値の差分と検出閾値計算部１３が決定した閾値とを比較し、演算値の差分が閾値を超えるとき、対比したダイのいずれかの当該画素部分が欠陥であると判定する。

画像演算部１６は、Ｐ波画像信号とＳ波画像信号の同じ位置の画素同士の画素値の間の差や、比、二乗和、平均値などの様々な演算値を算出するものとしてよい。
例えば、演算値としてＰ波画像信号とＳ波画像信号の画素値の差を求めるとすると、照明光が殆どウエハ４表面で反射して入射光のＰ波成分とＳ波成分の反射率が殆ど変わらない領域においては、これらの画素値間の演算値がゼロとなり検査部分画像と参照画像で差がなくなる。このため膜特性による反射率の変化がある領域のみを欠陥検出の対象とすることが可能となる。
また、例えば演算値としてＰ波画像信号とＳ波画像信号の画素値の比を求めるとすると、膜厚や膜の屈折率の変動によってＰ波成分とＳ波成分が等比的に変化する領域においては、これらの膜厚等の変動にともなう画素値の変動を回避することが可能となるのでこれらの膜厚等の変動にともなう画素値の明度の変化による疑似欠陥の発生を回避する。

または、Ｐ波画像信号とＳ波画像信号の画素値の二乗和や平均値を算出することにより、従来と同様の外観検査を実行することも可能である。なおここに列挙した演算方法は単なる例示でありこれに限定するものではない。画像演算部１６によるグレイレベル差の演算は、様々な演算方法から検査方法や検査対象に最適な様々な演算方法を選択して採用することが可能である。

本発明は、試料の対応する２箇所を撮像した検査画像を比較して、互いに異なる部分を欠陥として検出する外観検査装置及びその方法に利用可能である。特に半導体製造工程で半導体ウエハ上に形成した半導体回路パターンの欠陥を検出するために使用される外観検査装置及びその方法に利用可能である。

従来の半導体回路用の外観検査装置のブロック図である。 半導体ウエハ上のダイの配列を示す図である。 本発明の第１実施例による外観検査装置のブロック図である。 図３に示す外観検査装置の光源部の実施例である。 図３に示す外観検査装置の偏光部の実施例である。 本発明の第２実施例による外観検査装置のブロック図である。 本発明の第３実施例による外観検査装置のブロック図である。

符号の説明

１ 外観検査装置
２ ステージ
３ 試料台
４ ウエハ
５ 撮像光学系
６ｐ、６ｓ 撮像部
２０ 光源部
３１ 偏光ビームスプリッタ

Claims (10)

1. 試料の対応する２箇所を撮像した検査画像を比較して、互いに異なる部分を欠陥として検出する外観検査装置において、
   前記試料を、その表面を反射面とするＰ波成分とＳ波成分とを少なくとも含む照明光で照明する光源部と、
   前記照明光が前記試料の表面で反射した反射光のＰ波成分反射光とＳ波成分反射光とを分離生成する偏光部と、
   前記Ｐ波成分反射光及び前記Ｓ波成分反射光による前記試料の光学像のそれぞれを撮像して、前記Ｐ波成分反射光によるＰ波画像信号と前記Ｓ波成分反射光によるＳ波画像信号とを生成する撮像部と、
   前記Ｐ波画像信号及び前記Ｓ波画像信号毎に、前記試料の前記対応する２箇所を撮像した画素値の差分を検出する差分検出部と、
   前記Ｐ波画像信号及び前記Ｓ波画像信号毎にこれら画像の同じ位置の画素について検出した前記差分のいずれか又はこれら差分間の演算値と、欠陥検出閾値とを比較して前記欠陥を検出することを特徴とする外観検査装置。
2. 前記Ｐ波画像信号及び前記Ｓ波画像信号毎にこれら画像の同じ位置の画素について検出した前記差分のいずれか一方を所定の選択方法に従って選択する選択部と、
   選択された前記差分と前記欠陥検出閾値とを比較して、前記欠陥を検出する欠陥検出部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
3. 前記Ｐ波画像信号及び前記Ｓ波画像信号毎にこれら画像の同じ位置の画素について検出した前記差分の間の演算値を算出する画像演算部と、
   算出された前記演算値と前記欠陥検出閾値とを比較して、前記欠陥を検出する欠陥検出部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
4. 試料の対応する２箇所を撮像した検査画像を比較して、互いに異なる部分を欠陥として検出する外観検査装置において、
   前記試料を、その表面を反射面とするＰ波成分とＳ波成分とを少なくとも含む照明光で照明する光源部と、
   前記照明光が前記試料の表面で反射した反射光のＰ波成分反射光とＳ波成分反射光とを分離生成する偏光部と、
   前記Ｐ波成分反射光及び前記Ｓ波成分反射光による前記試料の光学像のそれぞれを撮像して、前記Ｐ波成分反射光によるＰ波画像信号と前記Ｓ波成分反射光によるＳ波画像信号とを生成する撮像部と、
   前記Ｐ波画像信号及び前記Ｓ波画像信号の同じ位置の画素同士の画素値の間の演算値を算出する画像演算部と、
   前記試料の前記対応する２箇所について算出された前記演算値同士の差分を検出する差分検出部と、
   前記演算値同士の差分と欠陥検出閾値とを比較して前記欠陥を検出する欠陥検出部と、
   を備えることを特徴とする外観検査装置。
5. 前記偏光部は、前記反射光を前記Ｐ波成分反射光と前記Ｓ波成分反射光とに分光する偏光ビームスプリッタであることを特徴とする請求項１〜４に記載の外観検査装置。
6. 前記偏光部は、前記照明光が前記試料の表面で反射した反射光を分光するビームスプリッタと、分光した前記反射光を前記Ｐ波成分反射光と前記Ｓ波成分反射光とに偏光する偏光子と、を有することを特徴とする請求項１〜４に記載の外観検査装置。
7. 試料の対応する２箇所を撮像した検査画像を比較して、互いに異なる部分を欠陥として検出する外観検査方法において、
   前記試料を、その表面を反射面とするＰ波成分とＳ波成分とを少なくとも含む照明光で照明し、
   前記照明光が前記試料の表面で反射した反射光のＰ波成分反射光とＳ波成分反射光とを分離生成し、
   前記Ｐ波成分反射光及び前記Ｓ波成分反射光による前記試料の光学像のそれぞれを撮像して、前記Ｐ波成分反射光によるＰ波画像信号と前記Ｓ波成分反射光によるＳ波画像信号とを生成し、
   前記Ｐ波画像信号及び前記Ｓ波画像信号毎に、前記試料の前記対応する２箇所を撮像した画素値の差分を検出し、
   前記Ｐ波画像信号及び前記Ｓ波画像信号毎にこれら画像の同じ位置の画素について検出した前記差分のいずれか又はこれら差分間の演算値と、欠陥検出閾値とを比較して前記欠陥を検出することを特徴とする外観検査方法。
8. 前記Ｐ波画像信号及び前記Ｓ波画像信号毎にこれら画像の同じ位置の画素について検出した前記差分のいずれか一方を所定の選択方法に従って選択し、選択された前記差分と前記欠陥検出閾値とを比較して、前記欠陥を検出することを特徴とする請求項７に記載の外観検査方法。
9. 前記Ｐ波画像信号及び前記Ｓ波画像信号毎にこれら画像の同じ位置の画素について検出した前記差分の間の演算値を算出し、算出された前記演算値と前記欠陥検出閾値とを比較して、前記欠陥を検出することを特徴とする請求項７に記載の外観検査方法。
10. 試料の対応する２箇所を撮像した検査画像を比較して、互いに異なる部分を欠陥として検出する外観検査方法において、
    前記試料を、その表面を反射面とするＰ波成分とＳ波成分とを少なくとも含む照明光で照明し、
    前記照明光が前記試料の表面で反射した反射光のＰ波成分反射光とＳ波成分反射光とを分離生成し、
    前記Ｐ波成分反射光及び前記Ｓ波成分反射光による前記試料の光学像のそれぞれを撮像して、前記Ｐ波成分反射光によるＰ波画像信号と前記Ｓ波成分反射光によるＳ波画像信号とを生成し、
    前記Ｐ波画像信号及び前記Ｓ波画像信号の同じ位置の画素同士の画素値の間の演算値を算出し、
    前記試料の前記対応する２箇所について算出された前記演算値同士の差分を検出し、
    前記演算値同士の差分と欠陥検出閾値とを比較して前記欠陥を検出する、
    ことを特徴とする外観検査方法。

Images