JP2009109263A - Apparatus and method for inspection - Google Patents

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JP2009109263A
JP2009109263A JP2007280051A JP2007280051A JP2009109263A JP 2009109263 A JP2009109263 A JP 2009109263A JP 2007280051 A JP2007280051 A JP 2007280051A JP 2007280051 A JP2007280051 A JP 2007280051A JP 2009109263 A JP2009109263 A JP 2009109263A
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light
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Haruhiko Kususe
治彦 楠瀬
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inspection apparatus capable of inspecting pattern irregularities, defects, or the lik, using a single apparatus. <P>SOLUTION: The inspection apparatus 10 is an inspection apparatus for inspecting a pattern formed on a sample 30 and includes a light source 11 for irradiating illumination light to the sample 30; a Digital Micromirror Device (DMD) 13, arranged in an optical Fourier transfer plane to the pattern of the sample 30 for reflecting diffracted light or scattered light from the sample 30; and a photodetector 17, arranged at a position conjugate to DMD 13 for receiving the light reflected at DMD 13. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体製造工程で利用されるウエハ、マスク等のパターンを検査するための検査装置及び検査方法に関する。   The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method for inspecting patterns such as wafers and masks used in semiconductor manufacturing processes.

半導体製造工程で利用されるフォトマスクや半導体ウエハ等においては、基板上に所定のパターンが繰返し形成されている。従来から、これらのマスク等(以下、「試料」という)の表面に形成された繰り返しパターンから発生する回折光(例えば1次回折光)を利用して、パターンのムラや異物、欠陥等を検査する検査装置が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。試料表面の欠陥箇所と正常箇所では回折効率が異なるため、繰り返しパターンからの回折光に基づく画像には明るさの相違が現れ、その明暗により欠陥箇所を特定できる。   In photomasks and semiconductor wafers used in semiconductor manufacturing processes, a predetermined pattern is repeatedly formed on a substrate. Conventionally, pattern diffraction, foreign matter, defects, etc. are inspected using diffracted light (for example, first-order diffracted light) generated from a repetitive pattern formed on the surface of these masks (hereinafter referred to as “sample”). An inspection apparatus has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Since the diffraction efficiency is different between the defective portion and the normal portion on the sample surface, a difference in brightness appears in the image based on the diffracted light from the repetitive pattern, and the defective portion can be identified by the brightness.

また、特許文献3には、試料に形成されたパターンに合わせて照明方法を変更するため、対物レンズの瞳位置との共役点にミラーアレイデバイスを配置した検査装置が開示されている。特許文献3に記載の検査装置では、試料と共役な位置に撮像装置が配置されており、対物レンズにより投影された試料の像を撮像装置にて撮像することによりパターンの欠陥の検査を行っている。
特開平10−232122号公報 特開2001−141657号公報 特開2006−23221号公報
Patent Document 3 discloses an inspection apparatus in which a mirror array device is arranged at a conjugate point with the pupil position of an objective lens in order to change the illumination method according to the pattern formed on the sample. In the inspection apparatus described in Patent Document 3, an imaging device is arranged at a position conjugate with a sample, and a pattern defect is inspected by capturing an image of the sample projected by the objective lens with the imaging device. Yes.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-232122 JP 2001-141657 A JP 2006-23221 A

従来は、欠陥あるいは異物検査の場合は、パターンからの回折光の角度以外の特定の角度範囲に散乱された光を検出していた。一方、パターン線幅のムラを検査する場合には、パターンからの回折光のうち、特定の次数の回折光の強度変化をモニタすることにより、パターン線幅のムラを検出していた。このため、パターンの欠陥と線幅のムラの検査とを1台の検査装置により実現することはできなかった。   Conventionally, in the case of defect or foreign matter inspection, light scattered in a specific angle range other than the angle of diffracted light from a pattern has been detected. On the other hand, when inspecting the pattern line width unevenness, the pattern line width unevenness is detected by monitoring the intensity change of the diffracted light of a specific order among the diffracted light from the pattern. For this reason, inspection of pattern defects and line width unevenness cannot be realized by a single inspection apparatus.

本発明は、このような事情を背景としてなされたものであり、本発明の目的は、パターンのムラの検査と、欠陥あるいは異物等の検査とを1台の検査装置により実現することができる検査装置及び検査方法を提供することである。   The present invention has been made against the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to perform inspection that can realize inspection of pattern unevenness and inspection of defects or foreign matters with a single inspection apparatus. An apparatus and an inspection method are provided.

本発明の第1の態様に係る検査装置は、試料上に形成されたパターンを検査する検査装置であって、前記試料に照明光を照射する光源と、前記試料のパターンに対する光学的なフーリエ変換面に配置され、前記試料からの回折光又は散乱光を反射するデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)と、前記DMDと共役な位置に配置され、前記DMDで反射された光を受光する光検出器とを備えるものである。これにより、1台の装置でパターンのムラ検査と、欠陥等の検査とを実現することができる。   An inspection apparatus according to a first aspect of the present invention is an inspection apparatus for inspecting a pattern formed on a sample, and a light source for irradiating the sample with illumination light, and an optical Fourier transform for the pattern of the sample A digital micromirror device (DMD) that is disposed on a surface and reflects diffracted light or scattered light from the sample; and a photodetector that is disposed at a position conjugate with the DMD and receives light reflected by the DMD. Is provided. Thereby, pattern unevenness inspection and inspection of defects and the like can be realized with one apparatus.

本発明の第2の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記光検出器は、複数の次数の回折光を受光し、当該複数の回折光の次数に応じて、受光する画素が異なっていることを特徴とするものである。これにより、ムラ等に起因する回折光強度の変化が大きい次数の回折光を決定することができる。   The inspection apparatus according to a second aspect of the present invention is the inspection apparatus according to the above aspect, wherein the photodetector receives a plurality of orders of diffracted light, and the pixels that receive the diffracted lights are in accordance with the orders of the plurality of diffracted lights. It is characterized by being different. Thereby, it is possible to determine the diffracted light of the order in which the change in the diffracted light intensity due to unevenness or the like is large.

本発明の第3の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記試料のパターンのムラを検査する場合には、前記複数の次数の回折光のうち、強度が大きい次数の回折光が入射する前記DMDの画素は、オフ状態であることを特徴とするものである。これにより、検査感度を向上させることができる。   In the inspection apparatus according to the third aspect of the present invention, in the above inspection apparatus, when inspecting the unevenness of the pattern of the sample, among the plurality of orders of diffracted light, the order of diffracted light having a high intensity is used. The incident DMD pixel is in an off state. Thereby, inspection sensitivity can be improved.

本発明の第4の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記試料のパターンのムラを検査する場合には、前記複数の次数の回折光のうち、ムラに起因した強度変化が大きい次数の回折光以外の次数の回折光が入射する前記DMDの画素は、オフ状態であることを特徴とするものである。これにより、検査感度を向上させることができる。   In the inspection apparatus according to the fourth aspect of the present invention, in the above-described inspection apparatus, when inspecting the pattern unevenness of the sample, the intensity change caused by the unevenness among the diffracted lights of the plurality of orders is large. The DMD pixel on which the diffracted light of the order other than the diffracted light of the order is incident is in an off state. Thereby, inspection sensitivity can be improved.

本発明の第5の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記光検出器で受光される前記複数の次数の回折光には、前記試料のパターンのムラの特徴を強調するように、次数に応じて異なる重み付け係数が設定されていることを特徴とするものである。これにより、検査感度を向上させることができる。   In the inspection apparatus according to the fifth aspect of the present invention, in the inspection apparatus described above, the diffracted light of the plurality of orders received by the photodetector emphasizes the feature of unevenness of the pattern of the sample. , Different weighting coefficients are set according to the orders. Thereby, inspection sensitivity can be improved.

本発明の第6の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記光検出器で受光される前記複数の次数の回折光のそれぞれに、異なる重み付け係数が設定された複数のフィルタマトリクスを備えるものである。これにより、必要に応じてフィルタマトリクスを変更することができる。   An inspection apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the inspection apparatus according to the above aspect, wherein a plurality of filter matrices in which different weighting coefficients are set for each of the plurality of orders of diffracted light received by the photodetector. It is to be prepared. Thereby, a filter matrix can be changed as needed.

本発明の第7の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記光検出器に入射する回折光の次数を変更できるように、前記DMD及び前記光検出器を含む受光系の前記試料に対する角度を変更することができるものである。これにより、検査感度を向上させることができる。   The inspection apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the above-described inspection apparatus, wherein the sample of the light receiving system including the DMD and the photodetector is configured so that the order of the diffracted light incident on the photodetector can be changed. The angle with respect to can be changed. Thereby, inspection sensitivity can be improved.

本発明の第8の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前試料のパターンの欠陥を検査する場合には、前記DMDの前記試料のパターンからの回折光が照射されている画素は、オフ状態であることを特徴とするものである。これにより、試料の欠陥等の検査を精度よく行うことができる。   In the inspection apparatus according to the eighth aspect of the present invention, in the inspection apparatus described above, when the defect of the pattern of the previous sample is inspected, the pixel irradiated with the diffracted light from the sample pattern of the DMD is , Being in an off state. Thereby, it is possible to accurately inspect the sample for defects.

本発命の第9の態様に係る検査方法は、試料上に形成されたパターンを検査する検査方法であって、前記試料に照明光を照射し、前記試料からの回折光又は散乱光を、前記試料のパターンに対する光学的なフーリエ変換面に配置されたデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)で反射し、前記DMDで反射された光を、前記DMDと共役な位置に配置された光検出器で受光する。これにより、パターンのムラの検査と、欠陥等の検査とを実現できる。   The inspection method according to the ninth aspect of the present invention is an inspection method for inspecting a pattern formed on a sample, irradiating the sample with illumination light, and diffracted light or scattered light from the sample, The light reflected by the digital micromirror device (DMD) disposed on the optical Fourier transform plane for the sample pattern and reflected by the DMD is received by a photodetector disposed at a position conjugate with the DMD. To do. As a result, it is possible to realize inspection of pattern unevenness and inspection of defects and the like.

本発明の第10の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記光検出器は、複数の次数の回折光を受光し、当該複数の回折光の次数に応じて、異なる画素で受光するする。これにより、検査感度を高めることができる。   In the inspection method according to a tenth aspect of the present invention, in the above inspection method, the photodetector receives a plurality of orders of diffracted light, and receives light at different pixels according to the orders of the plurality of diffracted lights. To do. Thereby, inspection sensitivity can be raised.

本発明の第11の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記試料のパターンのムラを検査する場合には、前記複数の次数の回折光のうち、強度が大きい次数の回折光が入射する前記DMDの画素をオフ状態とすることを特徴とする。これにより、検査感度を向上させることができる。   In the inspection method according to the eleventh aspect of the present invention, in the above inspection method, when inspecting the pattern unevenness of the sample, among the plurality of orders of diffracted light, the order of diffracted light having a high intensity The incident DMD pixel is turned off. Thereby, inspection sensitivity can be improved.

本発明の第12の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記試料のパターンのムラを検査する場合には、前記複数の次数の回折光のうち、ムラに起因した強度変化が大きい次数の回折光以外の次数の回折光が入射する前記DMDの画素をオフ状態とする。これにより、検査感度を向上させることができる。   In the inspection method according to the twelfth aspect of the present invention, in the inspection method described above, when the unevenness of the pattern of the sample is inspected, the intensity change caused by the unevenness among the diffracted lights of the plurality of orders is large. The DMD pixel on which the diffracted light of the order other than the diffracted light of the order enters is turned off. Thereby, inspection sensitivity can be improved.

本発明の第13の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記光検出器で受光される前記複数の次数の回折光には、前記試料のパターンのムラの特徴を強調するように、次数に応じて異なる重み付け係数を設定する。これにより、検査感度を向上させることができる。   In the inspection method according to the thirteenth aspect of the present invention, in the inspection method described above, the diffracted light of the plurality of orders received by the photodetector emphasizes the feature of unevenness of the pattern of the sample. A different weighting coefficient is set according to the order. Thereby, inspection sensitivity can be improved.

本発明の第14の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記光検出器で受光される前記複数の次数の回折光のそれぞれに、異なる重み付け係数を用いて前記回折光の強度変化を強調する。これにより、検査感度を向上させることができる。   An inspection method according to a fourteenth aspect of the present invention is the inspection method described above, wherein the intensity change of the diffracted light is changed using a different weighting factor for each of the plurality of orders of diffracted light received by the photodetector. To emphasize. Thereby, inspection sensitivity can be improved.

本発明の第15の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記DMD及び前記光検出器を含む受光系の前記試料に対する位置を変更し、前記光検出器に入射する回折光の次数を変更する。これにより、検査感度を向上させることができる。   An inspection method according to a fifteenth aspect of the present invention is the above inspection method, wherein the order of the diffracted light incident on the photodetector is changed by changing the position of the light receiving system including the DMD and the photodetector with respect to the sample. To change. Thereby, inspection sensitivity can be improved.

本発明の第16の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前試料のパターンの欠陥を検査する場合には、前記DMDの前記試料のパターンからの回折光が照射されている画素をオフ状態とする。これにより、試料の欠陥等の検査を精度よく行うことができる。   In the inspection method according to the sixteenth aspect of the present invention, in the inspection method described above, when the defect of the pattern of the previous sample is inspected, the pixel irradiated with the diffracted light from the sample pattern of the DMD is used. Turn off. Thereby, it is possible to accurately inspect the sample for defects.

本発明によれば、パターンのムラの検査と、欠陥あるいは異物等の検査とを1台の検査装置により実現することができる検査装置及び検査方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the inspection apparatus and inspection method which can implement | achieve the test | inspection of the nonuniformity of a pattern and the test | inspection of a defect or a foreign material with one test | inspection apparatus can be provided.

以下、本発明の実施の形態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例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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following description shows preferred embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments. In the following description, the same reference numerals indicate substantially the same contents.

本発明の実施の形態に係る検査装置について、図1を参照して説明する。図1は、検査装置10の基本構成を示した図である。本実施の形態に係る検査装置10は、基板上に繰り返しパターンが形成された試料の欠陥あるいは異物の検査及びパターンの線幅のムラの検査を行うものである。なお、パターンのムラとは、欠陥検査等のミクロ検査では良品と判定されても、パターンの僅かな寸法ズレが発生し、目視によるマクロ検査で不良品として判断されるものである。   An inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a basic configuration of the inspection apparatus 10. The inspection apparatus 10 according to the present embodiment performs inspection of defects or foreign matters on a sample in which a repeated pattern is formed on a substrate, and inspection of pattern line width unevenness. In addition, even if it determines with a nonuniformity of a pattern in micro inspections, such as a defect inspection, a slight dimensional shift of a pattern generate | occur | produces and it is determined as a defective product by visual macro inspection.

以下の説明では、ウエハ上に繰り返しパターンが形成された試料30を検査する検査装置を例として説明する。また、繰り返しパターンは、一方向に長く平行なラインとスペース(凹部と凸部)が一定間隔で配列されたL/S(ライン・アンド・スペース)パターンとする。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、フォトマスクや液晶表示パネルなどのパターン検査にも適用可能である。   In the following description, an inspection apparatus that inspects the sample 30 on which a repeated pattern is formed on a wafer will be described as an example. The repeated pattern is an L / S (line and space) pattern in which lines and spaces (concave and convex portions) that are long and parallel in one direction are arranged at regular intervals. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to pattern inspection of a photomask, a liquid crystal display panel, or the like.

図1に示すように、検査装置10は、光源11、レンズ12、14、16、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)13、ミラー15、光検出器17、処理装置20を備えている。ムラの検査を行う場合には、本実施の形態に係る検査装置10は、試料30上に形成された繰り返しパターンにコヒーレント光を照射し、レンズによって得られるフーリエ変換面における回折光パターン(フーリエパターン)の解析を行うことにより、パターンのムラの検査を行う。一方、欠陥、異物等の検査を行う場合は、試料30のパターンによる回折光を検出しないようにして、欠陥等からの散乱光を検出することにより行われる。   As shown in FIG. 1, the inspection apparatus 10 includes a light source 11, lenses 12, 14, and 16, a digital micromirror device (DMD) 13, a mirror 15, a photodetector 17, and a processing device 20. When inspecting unevenness, the inspection apparatus 10 according to the present embodiment irradiates a repetitive pattern formed on the sample 30 with coherent light, and a diffracted light pattern (Fourier pattern) on a Fourier transform plane obtained by the lens. ), The pattern unevenness is inspected. On the other hand, when inspecting a defect, a foreign object, etc., it is performed by detecting scattered light from the defect or the like without detecting diffracted light due to the pattern of the sample 30.

なお、ここでは図示していないが、試料30は、X−Yステージ上に吸着固定されている。X−Yステージをモーター等により駆動させることにより、光源11から出射される光ビームにより、試料30上をスキャンすることができる。   Although not shown here, the sample 30 is adsorbed and fixed on the XY stage. By driving the XY stage with a motor or the like, the sample 30 can be scanned with the light beam emitted from the light source 11.

光源11は、試料30にコヒーレント光である照明光L01を出射する。光源11としては、コヒーレントな光を出射するレーザー等を用いることができる。例えば、波長405nmのレーザー光を、試料30に対してほぼ垂直に落射照明する。本実施の形態では、照明光L01のビーム径としては、例えば、0.2〜0.3mmとする。照明光L01の光ビーム内に、試料30のパターンが10個程度入ることとなる。なお、本発明においては、試料30に略平行光を照射しているため、フォーカス位置に関係なく精度よくムラ等の検査を行うことができる。   The light source 11 emits illumination light L01 that is coherent light to the sample 30. As the light source 11, a laser or the like that emits coherent light can be used. For example, a laser beam having a wavelength of 405 nm is incident on the sample 30 in an incident light. In the present embodiment, the beam diameter of the illumination light L01 is, for example, 0.2 to 0.3 mm. About 10 patterns of the sample 30 are included in the light beam of the illumination light L01. In the present invention, since the sample 30 is irradiated with substantially parallel light, it is possible to accurately inspect for unevenness regardless of the focus position.

試料30上の繰り返しパターンのピッチをd、照明光の入射角とθi、回折光の次数がmの場合の回折角をθm、入射光の波長をλとすると、以下の式が成り立つことが一般的に知られている。
d(sinθm±sinθi)=mλ(m=0、±1、・・・)
ここで、0次回折光(直接光)は、微細な欠陥情報が相対的に少ない。このため、0次回折光よりも絶対値の大きな次数の回折光を検出する必要がある。従って、図1に示すように、ここでは、4次〜6次の回折光がレンズ12に入射するようにする。試料30の繰り返しパターンからの回折光L02は互いに干渉しあい、レンズ12を通過することにより、フーリエ変換面に繰り返し周期に依存した回折光パターン(フーリエパターン)が形成される。
When the pitch of the repetitive pattern on the sample 30 is d, the incident angle of the illumination light is θi, the diffraction angle when the order of the diffracted light is m is θm, and the wavelength of the incident light is λ, the following equation is generally satisfied. Known.
d (sin θm ± sin θi) = mλ (m = 0, ± 1,...)
Here, the zero-order diffracted light (direct light) has relatively little fine defect information. For this reason, it is necessary to detect a diffracted light of an order larger in absolute value than the 0th order diffracted light. Accordingly, as shown in FIG. 1, the fourth to sixth order diffracted light is incident on the lens 12 here. Diffracted light L02 from the repetitive pattern of the sample 30 interferes with each other and passes through the lens 12, whereby a diffracted light pattern (Fourier pattern) depending on the repetitive period is formed on the Fourier transform plane.

なお、上記の式から分かるように、繰り返しパターンのピッチdにより、回折次数mと回折角度θmは変動する。また、図1の例では、4次〜6次の回折光がレンズ12に入射するようにしているが、より低い次数(1次〜3次)のほうがより感度よく検査できる場合、あるいは、高い次数のほうがより感度よく検査できる場合がある。このため、図2に示すように、DMD13、光検出器17等の受光系は、試料30の検査領域Oを中心として回転可能に設けられている。すなわち、DMD13、光検出器17等を含む受光系は、試料30に対する角度を変更可能に設けられている。これにより、受光する回折光の次数を選択することができ、より感度よく試料30の検査を行うことが可能である。なお、図2においては、受光系と光源11とが干渉しないように、例えば、光源11から出射される照明光L01をミラー等で曲げて、試料30に照射するようにしてもよい。   As can be seen from the above equation, the diffraction order m and the diffraction angle θm vary depending on the pitch d of the repetitive pattern. Further, in the example of FIG. 1, diffracted light of 4th to 6th order is made incident on the lens 12, but the lower order (1st to 3rd order) can be inspected with higher sensitivity or higher. In some cases, the order can be examined with higher sensitivity. Therefore, as shown in FIG. 2, the light receiving systems such as the DMD 13 and the photodetector 17 are provided so as to be rotatable around the inspection region O of the sample 30. That is, the light receiving system including the DMD 13 and the photodetector 17 is provided so that the angle with respect to the sample 30 can be changed. Thereby, the order of the diffracted light to be received can be selected, and the sample 30 can be inspected with higher sensitivity. In FIG. 2, for example, the illumination light L01 emitted from the light source 11 may be bent by a mirror or the like to irradiate the sample 30 so that the light receiving system and the light source 11 do not interfere with each other.

試料30のパターンに対する光学的なフーリエ変換面には、DMD13が配置されている。すなわち、DMD13は、受光系の瞳位置に配置されている。従って、試料30の繰り返しパターンによる回折光パターンが、DMD13上に形成される。DMD13は、多数の微小鏡面(マイクロミラー)を平面に配列した構成を有している。DMD13としては、例えば、テキサス・インスツルメンツ社製のものを用いることができる。各マイクロミラーは、それぞれ画素に対応する。DMD13は、画素ごとに各マイクロミラーのオン/オフを高速に制御できる反射ミラーとして用いられる。DMD13の各マイクロミラーを、その反射光がレンズ14に入射する向きに制御した状態がオン状態、レンズ14に入射しない向きに制御した状態がオフ状態である。従って、マイクロミラーがオンのときには、試料30からの回折光はレンズ14に入射する方向に反射される。一方、マイクロミラーがオフのときには、試料30からの回折光はレンズ14に入射しない方向へ反射される。   A DMD 13 is disposed on the optical Fourier transform plane for the pattern of the sample 30. That is, the DMD 13 is disposed at the pupil position of the light receiving system. Accordingly, a diffracted light pattern based on the repetitive pattern of the sample 30 is formed on the DMD 13. The DMD 13 has a configuration in which a large number of micromirror surfaces (micromirrors) are arranged in a plane. As the DMD 13, for example, a product manufactured by Texas Instruments Incorporated can be used. Each micromirror corresponds to a pixel. The DMD 13 is used as a reflection mirror that can control on / off of each micromirror at a high speed for each pixel. The state in which the micromirrors of the DMD 13 are controlled so that the reflected light is incident on the lens 14 is the on state, and the state in which the micromirrors are controlled so that the reflected light is not incident on the lens 14 is the off state. Therefore, when the micromirror is on, the diffracted light from the sample 30 is reflected in the direction of incidence on the lens 14. On the other hand, when the micromirror is off, the diffracted light from the sample 30 is reflected in a direction not incident on the lens 14.

DMD13によってレンズ14側に反射された回折光L03は、レンズ14に入射し、ミラー15に集光される。ミラー15によって反射された光L04は、レンズ16を通過して光検出器17に入射する。光検出器17は、DMD13で反射された光を受光し、電気的な信号に変換する。光検出器17は、DMD13と共役な位置に配置されている。すなわち、DMD13と光検出器17とは、いずれも受光系の瞳位置に配置されている。光検出器17としては、例えば、1次元のNMOSラインセンサを用いることが好適である。   The diffracted light L03 reflected to the lens 14 side by the DMD 13 enters the lens 14 and is collected on the mirror 15. The light L04 reflected by the mirror 15 passes through the lens 16 and enters the photodetector 17. The photodetector 17 receives the light reflected by the DMD 13 and converts it into an electrical signal. The photodetector 17 is arranged at a position conjugate with the DMD 13. That is, the DMD 13 and the photodetector 17 are both arranged at the pupil position of the light receiving system. For example, a one-dimensional NMOS line sensor is preferably used as the photodetector 17.

上述したように本実施の形態においては、試料30に形成されたパターンは、ライン・アンド・スペースパターンである。このため、試料30のパターンによる複数の次数の回折光は、それぞれ特定の方向に進む。光検出器17の画素は、試料30のパターンからの複数の次数の回折光が出ている方向に配列される。また、DMD13の画素と光検出器17の画素とがそれぞれ対応するように配置される。すなわち、ある次数の回折光は、DMD13の特定の画素で反射され、光検出器17の特定の画素で検出される。光検出器17によって検出された複数の次数の回折光の強度変化を測定することにより、ムラ検査を行う。例えば、基準となるリファレンスのパターンからの回折光強度と、測定した試料30のパターンからの回折光強度との差に基づいて、パターン線幅のムラを検査する。このように、ラインセンサを回折光が出ている方向に配列することにより受光画素が少なくて済むため、検査速度を早くすることができる。なお、光検出器17として、2次元CCD素子を用いたエリアセンサなどを使用することも可能である。   As described above, in the present embodiment, the pattern formed on the sample 30 is a line and space pattern. For this reason, the diffracted lights of a plurality of orders due to the pattern of the sample 30 each travel in a specific direction. The pixels of the photodetector 17 are arranged in a direction in which a plurality of orders of diffracted light from the pattern of the sample 30 are emitted. Further, the pixels of the DMD 13 and the pixels of the photodetector 17 are arranged to correspond to each other. That is, a certain order of diffracted light is reflected by a specific pixel of the DMD 13 and detected by a specific pixel of the photodetector 17. By measuring changes in the intensity of the diffracted light of a plurality of orders detected by the photodetector 17, the unevenness inspection is performed. For example, the pattern line width unevenness is inspected based on the difference between the diffracted light intensity from the reference pattern serving as a reference and the measured diffracted light intensity from the pattern of the sample 30. Thus, by arranging the line sensors in the direction in which the diffracted light is emitted, the number of light receiving pixels can be reduced, so that the inspection speed can be increased. Note that an area sensor using a two-dimensional CCD element or the like can be used as the photodetector 17.

一方、欠陥あるいは異物検査を行う場合には、試料30のパターンからの回折光が投影される位置のDMD13の画素をオフ状態とする。これにより、光検出器17には、試料30のパターンによる回折光は入射しない。このため、パターン以外の欠陥あるいは異物等がある場合には、当該欠陥等による散乱光がオン状態となっているDMD13の画素でレンズ14の方向へ反射される。従って、欠陥等による散乱光が、光検出器17で検出され、欠陥等の検査が行われる。   On the other hand, when a defect or foreign matter inspection is performed, the DMD 13 pixel at the position where the diffracted light from the pattern of the sample 30 is projected is turned off. Thereby, the diffracted light due to the pattern of the sample 30 does not enter the photodetector 17. For this reason, when there is a defect other than the pattern, foreign matter, or the like, the scattered light due to the defect or the like is reflected in the direction of the lens 14 by the pixel of the DMD 13 in the on state. Therefore, the scattered light due to the defect or the like is detected by the photodetector 17, and the defect or the like is inspected.

処理装置20に、光検出器17で受光された光に対応する信号が供給される。図3に、処理装置20の構成を模式的に示す。図3に示すように、処理装置20は、スキャン制御部21、DMD制御部22、欠陥判定部23、フィルタマトリクス選択部24、演算部25、ムラ判定部26を備えている。スキャン制御部21は、試料30が載置されるステージと、光源11から照射される光の相対位置を制御する。DMD制御部22は、DMD13の各画素のオン/オフを切替える。欠陥判定部23は、欠陥あるいは異物等を検査する場合に、光検出器17により受光された光信号に基づいて、欠陥の有無を判定する。   A signal corresponding to the light received by the photodetector 17 is supplied to the processing device 20. FIG. 3 schematically shows the configuration of the processing apparatus 20. As illustrated in FIG. 3, the processing device 20 includes a scan control unit 21, a DMD control unit 22, a defect determination unit 23, a filter matrix selection unit 24, a calculation unit 25, and a nonuniformity determination unit 26. The scan control unit 21 controls the relative position between the stage on which the sample 30 is placed and the light emitted from the light source 11. The DMD control unit 22 switches on / off of each pixel of the DMD 13. The defect determination unit 23 determines the presence or absence of a defect based on the optical signal received by the photodetector 17 when inspecting a defect or a foreign object.

フィルタマトリクス選択部24には、各次数の回折光に対する重み付けのための複数のフィルタマトリクスが設定されている。フィルタマトリクス選択部24では、光検出器17からの光信号に基づいて、最適なフィルタマトリクスが選択される。例えば、ムラの検出を行う場合に、線幅に対して強度変化の大きい次数の回折光に対し重み付けを行うため、係数が大きいフィルタマトリクスが選択される。また、光検出器17に入射する回折光の1つが強すぎて飽和してしまうような場合には、当該回折光に対応する光検出器17の画素からの信号に対応する係数が0のものを選択することができる。これにより、受光レンジを拡大することができ、より高感度にムラの検出を行うことができる。演算部25は、フィルタマトリクス選択部24において選択されたフィルタマトリクスを用いて、演算処理を行う。ムラ判定部26は、演算部25において重み付けされた信号に基づいて、試料30のムラの判定を行う。   In the filter matrix selection unit 24, a plurality of filter matrices for weighting each order of diffracted light are set. The filter matrix selection unit 24 selects an optimal filter matrix based on the optical signal from the photodetector 17. For example, when unevenness is detected, a filter matrix having a large coefficient is selected to weight the diffracted light of the order having a large intensity change with respect to the line width. Further, when one of the diffracted lights incident on the photodetector 17 is too strong and becomes saturated, the coefficient corresponding to the signal from the pixel of the photodetector 17 corresponding to the diffracted light is zero. Can be selected. As a result, the light receiving range can be expanded, and unevenness can be detected with higher sensitivity. The calculation unit 25 performs calculation processing using the filter matrix selected by the filter matrix selection unit 24. The unevenness determination unit 26 determines unevenness of the sample 30 based on the signal weighted by the calculation unit 25.

ここで、上述の検査装置10を用いた試料30の検査方法について説明する。上述したように、本実施の形態に係る検査装置10は、試料30に形成されたパターンのムラの検査と、欠陥あるいは異物等の検査を1台の装置で実現するものである。まず、試料30のパターンのムラを検査する方法について説明する。本発明に係るムラ検出方式は、フーリエパターンの特徴抽出である。   Here, a method for inspecting the sample 30 using the above-described inspection apparatus 10 will be described. As described above, the inspection apparatus 10 according to the present embodiment realizes the inspection of the unevenness of the pattern formed on the sample 30 and the inspection of defects or foreign matters with a single apparatus. First, a method for inspecting pattern unevenness of the sample 30 will be described. The unevenness detection method according to the present invention is a feature extraction of a Fourier pattern.

まず、最初にフィルタマトリクスの設定を行う。フィルタマトリクスは、複数設定することが可能である。フィルタマトリクスの設定方法について、(1)CD(critical dimension)を振ったサンプルウエハがある場合、(2)CDを振ったサンプルウエハがない場合に分けて説明する。
(1)CDを振ったサンプルウエハがある場合
初めに、ショット間でわずかにドーズ(露光量)を変化させて露光したサンプルウエハを準備する。ウエハ上にポジ型のレジストが形成されているとすると、ドーズを変化させることにより、現像した後のパターン線幅が変わる。
First, the filter matrix is set first. A plurality of filter matrices can be set. The filter matrix setting method will be described separately for (1) when there is a sample wafer with a CD (critical dimension), and (2) when there is no sample wafer with a CD.
(1) When there is a sample wafer on which a CD is shaken First, a sample wafer exposed by slightly changing the dose (exposure amount) between shots is prepared. If a positive resist is formed on the wafer, the pattern line width after development is changed by changing the dose.

そして、サンプルウエハの全面をスキャンし、回折光強度のデータを取り込む。このとき、DMD13の全画素はオン状態とする。そして、パターン線幅が異なるダイを指定して、パターンを比較する。これらの回折光強度の差を取ると、特定の次数の回折光で差が大きくなる。従って、この次数の回折光の強度変化を監視することにより、感度よくムラ検査を行うことができる。この次数の回折光が入射する光検出器17の画素からのデータに対し重み付けを行うためのフィルタマトリクスを設定する。すなわち、パターン線幅のエラーの特徴を強調するフィルタマトリクスを自動的に決定する。   Then, the entire surface of the sample wafer is scanned, and data on the diffracted light intensity is captured. At this time, all the pixels of the DMD 13 are turned on. Then, dies having different pattern line widths are designated and the patterns are compared. When the difference between these diffracted light intensities is taken, the difference becomes large with a specific order of diffracted light. Therefore, the unevenness inspection can be performed with high sensitivity by monitoring the intensity change of the diffracted light of this order. A filter matrix is set for weighting data from the pixels of the photodetector 17 on which the diffracted light of this order is incident. That is, the filter matrix that emphasizes the feature of the pattern line width error is automatically determined.

パターン線幅が変化すると、ある次数の回折光強度が大きく強くなる場合、あるいは、弱くなる場合がある。従って、このように変化の大きい回折光に対して、その変化を強調するように、正又は負の係数をかける。例えば、4次の回折光強度がパターン線幅を変えても変化しないような場合には、当該4次の回折光に対する係数を0にする。また、5次の回折光強度がパターン線幅を変えると大きく変化する場合には、当該5次の回折光にそれに相当する大きな係数をかける。これにより、受光レンジを拡大することができ、検査感度を向上させることができる。   When the pattern line width changes, the intensity of diffracted light of a certain order may become large or strong, or it may become weak. Therefore, a positive or negative coefficient is applied to the diffracted light having such a large change so as to emphasize the change. For example, if the fourth-order diffracted light intensity does not change even when the pattern line width is changed, the coefficient for the fourth-order diffracted light is set to zero. When the fifth-order diffracted light intensity changes greatly when the pattern line width is changed, the fifth-order diffracted light is multiplied by a large coefficient corresponding thereto. Thereby, a light reception range can be expanded and inspection sensitivity can be improved.

(2)CDを振ったサンプルウエハがない場合
回折光の各次数からの回折光の強度マップを作成する。すなわち、光検出器17の各画素で受光される試料30からの回折光の強度分布を求める。さらに、各回折光の強度マップ間の和、差などを補助的に利用して、異常領域と正常領域をマニュアルで検出する。つまり、回折光強度が試料30の他の観察領域と比較して変化していない領域を正常領域とし、変化している領域を異常領域と判定する。そして、上述のように、異常領域の特徴を強調するようなフィルタマトリクスを自動的に設定する。
(2) When there is no sample wafer on which the CD is shaken Create an intensity map of diffracted light from each order of diffracted light. That is, the intensity distribution of the diffracted light from the sample 30 received by each pixel of the photodetector 17 is obtained. Furthermore, the abnormal region and the normal region are manually detected by using the sum and difference between the intensity maps of the diffracted lights as supplementary information. That is, the region where the diffracted light intensity is not changed compared to the other observation regions of the sample 30 is determined as a normal region, and the changing region is determined as an abnormal region. Then, as described above, a filter matrix that automatically emphasizes the features of the abnormal region is set automatically.

上述のようにフィルタマトリクスを決定した後に、実際の試料30のムラ検査を行う。具体的には、まず試料30及びリファレンスウエハの全面をスキャンし、それぞれの回折光パターンを取り込む。そして、試料30の回折光強度と、リファレンスウエハの回折光強度との差を求める。その後、処理装置20のフィルタマトリクス選択部24で選択されたフィルタマトリクスを用いて演算処理を行い、検出すべき特徴を強調する。そして、ムラ判定部26において、リファレンスからの回折光強度の差が大きい部分、特異点等を異常個所と判断する。このように、本発明では、リファレンスウエハと試料30の回折光強度を比較するため、従来のDie to Dieや、Die to Databaseの検査法と比較すると、アライメント誤差の影響が少ない。   After determining the filter matrix as described above, the actual sample 30 is inspected for unevenness. Specifically, first, the entire surface of the sample 30 and the reference wafer is scanned, and the respective diffracted light patterns are captured. Then, the difference between the diffracted light intensity of the sample 30 and the diffracted light intensity of the reference wafer is obtained. Thereafter, arithmetic processing is performed using the filter matrix selected by the filter matrix selection unit 24 of the processing device 20 to emphasize features to be detected. Then, in the unevenness determination unit 26, a part having a large difference in diffracted light intensity from the reference, a singular point, or the like is determined as an abnormal part. As described above, in the present invention, since the diffracted light intensities of the reference wafer and the sample 30 are compared, the influence of the alignment error is small compared with the conventional Die to Die and Die to Database inspection methods.

なお、実際の半導体ウエハの場合、周辺回路部と検査対象領域である繰り返しパターン領域がある。従って、半導体ウエハの全面をスキャンした後、フィルタ処理を行う前に、プロジェクションあるいはヒストグラム等を利用して、周辺回路部と検査対象領域とを分離することができる。また、リファレンスウエハの回折光パターンを取り込む際に、特定の次数の回折光強度が強すぎて、対応する光検出器17の画素の飽和してしまう場合がある。この場合には、対応するDMD13の画素をオフ状態とし、フィルタマトリクスの係数を0とすることができる。この場合には、試料30の検査を行う際にも当該DMD13の画素をオフ状態としたまま、試料30のムラ検査を開始する。また、リファレンスの回折光パターンを測定する際に光検出器17の感度を変更して飽和しない状態とし、この状態で試料30の回折光パターンを測定するようにしてもよい。   In the case of an actual semiconductor wafer, there are a peripheral circuit portion and a repeated pattern region which is an inspection target region. Therefore, after scanning the entire surface of the semiconductor wafer and before performing the filtering process, it is possible to separate the peripheral circuit portion and the inspection target region using a projection or a histogram. Further, when taking in the diffracted light pattern of the reference wafer, the intensity of the diffracted light of a specific order may be too strong and the corresponding pixel of the photodetector 17 may be saturated. In this case, the corresponding pixel of the DMD 13 can be turned off, and the coefficient of the filter matrix can be set to zero. In this case, when the sample 30 is inspected, the unevenness inspection of the sample 30 is started while the DMD 13 pixel is kept in the OFF state. In addition, when measuring the reference diffracted light pattern, the sensitivity of the photodetector 17 may be changed so as not to be saturated, and the diffracted light pattern of the sample 30 may be measured in this state.

また、光検出器17に複数の次数の回折光を入射させ、ムラに起因した強度変化が大きい次数の回折光を決定し、当該次数の回折光以外の次数の回折光が入射するDMD13の画素をオフ状態としてもよい。   A pixel of the DMD 13 on which a plurality of orders of diffracted light is incident on the photodetector 17 to determine orders of diffracted light having a large intensity change due to unevenness, and orders of orders other than the orders of diffracted light enter. May be turned off.

このように、本発明によれば、ムラに起因する回折光強度の変化が大きく、感度の高い次数の回折光を用いてムラの検査を行う。このため、非常に敏感なムラ検査を行うことができる。また、フィルタマトリクスにより、特定の次数の回折光強度に大きな値の係数をかけることができるため、より感度を向上させることができる。さらに、回折光強度が強く、光検出器17の出力が飽和してしまう画素に対応するDMD13の画素をオフ状態にすることができる。これにより、ダイナミックレンジを拡大することが可能である。なお、オフ状態としたDMD13の画素に対応する光検出器17の画素からの出力に対するフィルタマトリクスの係数を0にしてもよい。   Thus, according to the present invention, the variation in the diffracted light intensity caused by the unevenness is large, and the unevenness is inspected using the diffracted light of the order with high sensitivity. For this reason, a very sensitive unevenness inspection can be performed. In addition, since the filter matrix can apply a large coefficient to the diffracted light intensity of a specific order, the sensitivity can be further improved. Furthermore, the pixel of DMD 13 corresponding to the pixel whose intensity of diffracted light is strong and the output of photodetector 17 is saturated can be turned off. Thereby, the dynamic range can be expanded. Note that the coefficient of the filter matrix for the output from the pixel of the photodetector 17 corresponding to the pixel of the DMD 13 in the off state may be zero.

次に、検査装置10を用いた欠陥、異物等の検査方法について説明する。本発明に係る欠陥検査の方式は、暗視野散乱光検出方式である。まず、欠陥等のないウエハを光源11から略垂直に照明する。そして、このウエハのパターンで回折され、DMD13で反射された光を光検出器17で受光する。このとき、ウエハの繰り返しパターンからの回折光が入射するDMD13の画素をオフ状態とする。すなわち、ウエハの繰り返しパターンからの強い回折光が入射する部分の光検出器17の画素を、オフ状態となっているDMDの画素によりマスクする。つまり、DMD13を制御して、試料30のパターンからの回折光が入射する画素を遮断する空間フィルタとして機能させる。具体的には、試料30のパターンからの回折光が入射する画素を、その反射光がレンズ14に入射しない向きに制御し、それ以外の画素をその反射光がレンズ14に入射する向きに制御する。従って、欠陥等のないウエハの正常なパターンからの回折光は、光検出器17で検出されない。   Next, a method for inspecting defects, foreign matters and the like using the inspection apparatus 10 will be described. The defect inspection method according to the present invention is a dark field scattered light detection method. First, a wafer having no defect or the like is illuminated from the light source 11 substantially vertically. The light diffracted by the wafer pattern and reflected by the DMD 13 is received by the photodetector 17. At this time, the pixel of the DMD 13 on which the diffracted light from the repeated pattern of the wafer is incident is turned off. That is, the pixels of the photodetector 17 in the portion where the strong diffracted light from the repetitive pattern of the wafer is incident are masked by the DMD pixels in the off state. That is, the DMD 13 is controlled to function as a spatial filter that blocks the pixels on which the diffracted light from the pattern of the sample 30 is incident. Specifically, the pixel where the diffracted light from the pattern of the sample 30 is incident is controlled so that the reflected light is not incident on the lens 14, and the other pixels are controlled so that the reflected light is incident on the lens 14. To do. Therefore, the diffracted light from the normal pattern of the wafer having no defect is not detected by the photodetector 17.

そして、正常なパターンからの回折光が入射するDMD13の画素をオフ状態としたまま、試料30に同様に光源11から略垂直に照明する。試料30の全面をスキャンし、DMD13のオフ状態の画素でマスクされていない光検出器17の画素で受光した光の強度の総和のマップを得る。パターン欠陥あるいは異物が試料30上にある場合、欠陥等から散乱された光は、パターンからの回折光とずれた角度で散乱される。このため、欠陥等からの散乱光が、光検出器17で受光されることとなる。従って、信号強度が大きい部分をパターン欠陥又は異物と判定する。なお、上述したように、半導体ウエハの全面をスキャンした後に、プロジェクションあるいはヒストグラム等を利用して、周辺回路部と検査対象領域とを分離することができる。   Then, the sample 30 is illuminated substantially vertically from the light source 11 in the same manner while the pixels of the DMD 13 on which the diffracted light from the normal pattern is incident are in the OFF state. The entire surface of the sample 30 is scanned, and a map of the sum of the intensities of the light received by the pixels of the photodetector 17 not masked by the off-state pixels of the DMD 13 is obtained. When there is a pattern defect or foreign matter on the sample 30, the light scattered from the defect or the like is scattered at an angle shifted from the diffracted light from the pattern. For this reason, scattered light from a defect or the like is received by the photodetector 17. Therefore, a portion having a high signal intensity is determined as a pattern defect or a foreign object. As described above, after the entire surface of the semiconductor wafer is scanned, the peripheral circuit portion and the inspection target region can be separated using a projection or a histogram.

このように、本発明によれば、1台の検査装置で、パターンのムラの検査と、欠陥あるいは異物等の検査とを実現することができる。また、受光系の瞳位置に配置したDMD13のオン/オフを制御することにより、ダイナミックレンジを拡大させることができ、検査精度を向上させることができる。本発明は、繰り返しパターンを有する半導体ウエハや半導体メモリ用フォトマスク、液晶表示パネルなどを検査する外観検査装置に利用可能である。   As described above, according to the present invention, it is possible to realize inspection of pattern unevenness and inspection of defects or foreign matters with a single inspection apparatus. Further, by controlling on / off of the DMD 13 arranged at the pupil position of the light receiving system, the dynamic range can be expanded, and the inspection accuracy can be improved. The present invention is applicable to an appearance inspection apparatus for inspecting a semiconductor wafer having a repetitive pattern, a semiconductor memory photomask, a liquid crystal display panel, and the like.

なお、上述の説明では、パターン線幅のムラを検出する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、あらかじめ形成したパターンにより回折光強度の変化を調べておき、強度変化の大きい次数の回折光に対応する係数が大きいフィルタマトリクスを選択することにより、基板上に形成したレジストの膜厚や、プロファイルの変化等ムラの種別を判定することも可能である。   In the above description, the case where the pattern line width unevenness is detected has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, by examining the change in the diffracted light intensity with a pattern formed in advance, and selecting a filter matrix having a large coefficient corresponding to the diffracted light of the order with a large intensity change, the film thickness of the resist formed on the substrate, It is also possible to determine the type of unevenness such as a profile change.

また、上述の実施の形態では、試料30のパターンに対するフーリエ変換面にDMD13を配置したが、これに限定されるものではない。例えば、反射光の方向を容易にコントロールすることができる液晶光スイッチ等を用いることも可能である。   In the above-described embodiment, the DMD 13 is disposed on the Fourier transform plane for the pattern of the sample 30. However, the present invention is not limited to this. For example, a liquid crystal optical switch that can easily control the direction of the reflected light can be used.

実施の形態に係る検査装置10の構成を示す図である。It is a figure showing composition of inspection device 10 concerning an embodiment. 実施の形態に係る検査装置10の受光系を移動させたときの状態を示す図である。It is a figure which shows a state when the light-receiving system of the inspection apparatus 10 which concerns on embodiment is moved. 実施の形態に係る処理装置20の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the processing apparatus 20 which concerns on embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 検査装置
11 光源
12、14、16 レンズ
13 DMD
15 ミラー
17 光検出器
20 処理装置
21 スキャン制御部
22 DMD制御部
23 欠陥判定部
24 フィルタマトリクス選択部
25 演算部
26 ムラ判定部
30 試料
L01 照明光
L02、L03、L04 回折光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inspection apparatus 11 Light source 12, 14, 16 Lens 13 DMD
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Mirror 17 Optical detector 20 Processing apparatus 21 Scan control part 22 DMD control part 23 Defect determination part 24 Filter matrix selection part 25 Calculation part 26 Unevenness determination part 30 Sample L01 Illumination light L02, L03, L04 Diffracted light

Claims (16)

試料上に形成されたパターンを検査する検査装置であって、
前記試料に照明光を照射する光源と、
前記試料のパターンに対する光学的なフーリエ変換面に配置され、前記試料からの回折光又は散乱光を反射するデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)と、
前記DMDと共役な位置に配置され、前記DMDで反射された光を受光する光検出器と、
を備える検査装置。
An inspection apparatus for inspecting a pattern formed on a sample,
A light source for illuminating the sample with illumination light;
A digital micromirror device (DMD) disposed on an optical Fourier transform plane for the pattern of the sample and reflecting diffracted or scattered light from the sample;
A photodetector disposed at a position conjugate with the DMD and receiving light reflected by the DMD;
An inspection apparatus comprising:
前記光検出器は、複数の次数の回折光を受光し、
当該複数の回折光の次数に応じて、受光する画素が異なっていることを特徴とする請求項1に記載の検査装置。
The photodetector receives a plurality of orders of diffracted light,
The inspection apparatus according to claim 1, wherein pixels that receive light differ depending on the orders of the plurality of diffracted lights.
前記試料のパターンのムラを検査する場合には、
前記複数の次数の回折光のうち、強度が大きい次数の回折光が入射する前記DMDの画素は、オフ状態であることを特徴とする請求項2に記載の検査装置。
When inspecting the unevenness of the pattern of the sample,
The inspection apparatus according to claim 2, wherein a pixel of the DMD to which a diffracted light of a higher intensity among the plurality of orders of diffracted light is incident is in an off state.
前記試料のパターンのムラを検査する場合には、
前記複数の次数の回折光のうち、ムラに起因した強度変化が大きい次数の回折光以外の次数の回折光が入射する前記DMDの画素は、オフ状態であることを特徴とする請求項2又は3に記載の検査装置。
When inspecting the unevenness of the pattern of the sample,
3. The pixel of the DMD to which a diffracted light of an order other than a diffracted light having a large intensity change due to unevenness among the plurality of orders of diffracted light is in an off state. 3. The inspection apparatus according to 3.
前記光検出器で受光される前記複数の次数の回折光には、前記試料のパターンのムラの特徴を強調するように、次数に応じて異なる重み付け係数が設定されていることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の検査装置。   The diffracted light of the plurality of orders received by the photodetector is set with a different weighting coefficient depending on the order so as to emphasize the feature of unevenness of the pattern of the sample. Item 5. The inspection device according to any one of Items 2 to 4. 前記光検出器で受光される前記複数の次数の回折光のそれぞれに、異なる重み付け係数が設定された複数のフィルタマトリクスを備える請求項5に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 5, further comprising a plurality of filter matrices each having a different weighting coefficient set for each of the plurality of orders of diffracted light received by the photodetector. 前記光検出器に入射する回折光の次数を変更できるように、前記DMD及び前記光検出器を含む受光系の前記試料に対する角度を変更することができる請求項1〜6に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 1, wherein an angle of the light receiving system including the DMD and the photodetector with respect to the sample can be changed so that the order of the diffracted light incident on the photodetector can be changed. 前試料のパターンの欠陥を検査する場合には、
前記DMDの前記試料のパターンからの回折光が照射されている画素は、オフ状態であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の検査装置。
When inspecting the pattern defect of the previous sample,
The inspection apparatus according to claim 1, wherein a pixel irradiated with diffracted light from the sample pattern of the DMD is in an off state.
試料上に形成されたパターンを検査する検査方法であって、
前記試料に照明光を照射し、
前記試料からの回折光又は散乱光を、前記試料のパターンに対する光学的なフーリエ変換面に配置されたデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)で反射し、
前記DMDで反射された光を、前記DMDと共役な位置に配置された光検出器で受光する検査方法。
An inspection method for inspecting a pattern formed on a sample,
Illuminating the sample with illumination light;
The diffracted light or scattered light from the sample is reflected by a digital micromirror device (DMD) disposed on an optical Fourier transform surface with respect to the pattern of the sample,
An inspection method in which the light reflected by the DMD is received by a photodetector arranged at a position conjugate with the DMD.
前記光検出器は、複数の次数の回折光を受光し、
当該複数の回折光の次数に応じて、異なる画素で受光する請求項9に記載の検査方法。
The photodetector receives a plurality of orders of diffracted light,
The inspection method according to claim 9, wherein light is received by different pixels according to the orders of the plurality of diffracted lights.
前記試料のパターンのムラを検査する場合には、前記複数の次数の回折光のうち、強度が大きい次数の回折光が入射する前記DMDの画素をオフ状態とすることを特徴とする請求項10に記載の検査方法。   11. When inspecting the unevenness of the pattern of the sample, the pixel of the DMD to which the diffracted light of the higher intensity among the diffracted lights of the plurality of orders enters is turned off. Inspection method described in 1. 前記試料のパターンのムラを検査する場合には、前記複数の次数の回折光のうち、ムラに起因した強度変化が大きい次数の回折光以外の次数の回折光が入射する前記DMDの画素をオフ状態とする請求項10又は11に記載の検査方法。   When inspecting the unevenness of the pattern of the sample, the DMD pixel to which the diffracted light of the order other than the diffracted light having the large intensity change due to the unevenness among the diffracted lights of the plurality of orders is turned off The inspection method according to claim 10 or 11, wherein the state is set. 前記光検出器で受光される前記複数の次数の回折光には、前記試料のパターンのムラの特徴を強調するように、次数に応じて異なる重み付け係数を設定する請求項10〜12のいずれか1項に記載の検査方法。   The diffracted light of the plurality of orders received by the photodetector is set with a different weighting coefficient depending on the order so as to emphasize the feature of unevenness of the pattern of the sample. The inspection method according to item 1. 前記光検出器で受光される前記複数の次数の回折光のそれぞれに、異なる重み付け係数を用いて前記回折光の強度変化を強調する請求項13に記載の検査方法。   The inspection method according to claim 13, wherein the intensity change of the diffracted light is emphasized using a different weighting coefficient for each of the plurality of orders of diffracted light received by the photodetector. 前記DMD及び前記光検出器を含む受光系の前記試料に対する位置を変更し、前記光検出器に入射する回折光の次数を変更する請求項9〜15に記載の検査方法。   The inspection method according to claim 9, wherein a position of a light receiving system including the DMD and the photodetector with respect to the sample is changed, and an order of diffracted light incident on the photodetector is changed. 前試料のパターンの欠陥を検査する場合には、前記DMDの前記試料のパターンからの回折光が照射されている画素をオフ状態とすることを特徴とする請求項9〜15のいずれか1項に記載の検査方法。   16. When inspecting a defect of a pattern of a previous sample, a pixel irradiated with diffracted light from the sample pattern of the DMD is turned off. Inspection method described in 1.
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