JP2010122121A - Surface inspection device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface inspection device capable of inspecting with higher sensitivity. <P>SOLUTION: In the surface inspection device 1, an illumination optical system 30 has a constitution having a first polarization element 33 for polarizing light from a lighting system 31, where polarized light acquired by transmission through the first polarization element 33 from the lighting system 31 is irradiated onto the wafer 10 surface. Also, an imaging optical system 40 has a constitution having a second polarization element 43 arranged in the crossed nicol state with respect to the first polarization element 33, where the light, acquired by transmission through the second polarization element 43 from the wafer 10 surface onto which the polarized light is irradiated, is detected. The first polarization element 33 and the second polarization element 43 have each constitution having a plurality of polarization members 34-36, 44-46 disposed side by side on an optical path and having each mutually different wavelength characteristic of an extinction ratio. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、偏光を利用して半導体ウェハ等の被検基板の表面に形成されたパターンを検査する表面検査装置に関する。   The present invention relates to a surface inspection apparatus that inspects a pattern formed on a surface of a substrate to be tested such as a semiconductor wafer using polarized light.

ウェハの表面に形成された繰り返しパターン(レジストパターンやエッチング後のパターン等)の異常の有無を検査する検査装置として、従来から、繰り返しパターンによる構造性複屈折を利用した検査装置が提案されている。これは、偏光素子をクロスニコルの状態で配置することにより、直線偏光で照明した繰り返しパターンからの反射光のうち、照明光の偏光成分と直交する成分の光を検出して検査を行うものである(例えば、特許文献1を参照)。これにより、回折光が出ないような微細な繰り返しパターンの検査が可能であり、照明光を短波長化することなく検査を行うことができる。   2. Description of the Related Art Conventionally, as an inspection apparatus for inspecting the presence or absence of an abnormality in a repeated pattern (resist pattern, etched pattern, etc.) formed on the surface of a wafer, an inspection apparatus using structural birefringence due to a repeated pattern has been proposed. . This is because inspection is performed by detecting light of a component orthogonal to the polarization component of the illumination light among the reflected light from the repetitive pattern illuminated with linearly polarized light by arranging the polarizing elements in a crossed Nicol state. Yes (see, for example, Patent Document 1). As a result, it is possible to inspect a minute repetitive pattern that does not emit diffracted light, and to inspect the illumination light without shortening the wavelength.

このような検査装置では、偏光素子の消光比に応じて、構造性複屈折により得られる光の検出感度が変化してしまう。なお、偏光素子の消光比とは、偏光軸がビームの面に平行である光路内に置いた偏光素子を通る平面偏光ビームのパワーと、偏光軸がビームの面に垂直に置いた時の透過パワーとの比である。そこで、照明波長毎に高い消光比を有する偏光素子を用意して、照明波長に拘わらず消光比が高くなるようにしている。
特開2006−135211号公報
In such an inspection apparatus, the detection sensitivity of light obtained by structural birefringence changes according to the extinction ratio of the polarizing element. The extinction ratio of a polarizing element is the power of a plane polarized beam passing through a polarizing element placed in an optical path whose polarization axis is parallel to the plane of the beam, and transmission when the polarization axis is placed perpendicular to the plane of the beam. It is the ratio with power. Therefore, a polarizing element having a high extinction ratio for each illumination wavelength is prepared so that the extinction ratio becomes high regardless of the illumination wavelength.
JP 2006-135211 A

しかしながら、照明波長が短い場合、長波長用の偏光素子では消光比が低くなってしまうため、高い消光比を有する偏光素子を得るために、比較的高価な偏光素子を選ぶ必要があった。   However, when the illumination wavelength is short, the extinction ratio of the polarizing element for a long wavelength is low. Therefore, in order to obtain a polarizing element having a high extinction ratio, it is necessary to select a relatively expensive polarizing element.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、より高感度な検査を行う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。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide a surface inspection apparatus capable of performing a more sensitive inspection.

このような目的達成のため、本発明に係る表面検査装置は、被検基板の表面に偏光を照射する照明部と、前記偏光が照射された前記被検基板の表面からの反射光を検出する検出部と、前記検出部により検出された光に基づいて前記被検基板の表面を検査する検査部とを備え、前記照明部は、光源からの光を前記偏光にする第1の偏光素子を有し、前記光源から前記第1の偏光素子を透過して得られた前記偏光を前記被検基板の表面に照射するように構成され、前記検出部は、前記第1の偏光素子で偏光された前記偏光の偏光方向と交差する方向が偏光方向となるように配置された第2の偏光素子を有し、前記偏光が照射された前記被検基板の表面から前記第2の偏光素子を透過して得られた光を検出するように構成されており、前記第1の偏光素子および前記第2の偏光素子のうち少なくとも一方は、光路中に前記光路に沿って配設された消光比の波長特性が互いに異なる複数の偏光部材を有して構成される。   In order to achieve such an object, a surface inspection apparatus according to the present invention detects an illumination unit that irradiates polarized light onto the surface of a test substrate, and reflected light from the surface of the test substrate irradiated with the polarized light. A detection unit; and an inspection unit that inspects the surface of the test substrate based on the light detected by the detection unit. The illumination unit includes a first polarizing element that converts light from a light source into the polarized light. And configured to irradiate the surface of the substrate to be tested with the polarized light obtained by transmitting the first polarizing element from the light source, and the detection unit is polarized by the first polarizing element. A second polarizing element arranged so that a direction crossing the polarization direction of the polarized light is a polarization direction, and transmitted through the second polarizing element from the surface of the test substrate irradiated with the polarized light. Configured to detect the obtained light, and the first bias is detected. At least one of element and the second polarizing element is configured with a plurality of polarization member wavelength characteristics are different from each other along the optical path in the optical path disposed the extinction ratio.

なお、上述の表面検査装置において、前記複数の偏光部材における消光比の波長特性が互いに近接していることが好ましい。   In the surface inspection apparatus described above, it is preferable that the wavelength characteristics of the extinction ratio in the plurality of polarizing members are close to each other.

また、上述の表面検査装置において、前記偏光部材が偏光キューブビームスプリッターであることが好ましい。   In the surface inspection apparatus described above, the polarizing member is preferably a polarizing cube beam splitter.

また、上述の表面検査装置では、前記複数の偏光部材において、相対的に長い波長域で消光比の波長特性を有する偏光部材は、前記相対的に短い波長域で消光比の波長特性を有する偏光部材よりも光源側に配置されることが好ましい。   In the surface inspection apparatus described above, in the plurality of polarizing members, the polarizing member having the wavelength characteristic of the extinction ratio in the relatively long wavelength region is the polarized light having the wavelength property of the extinction ratio in the relatively short wavelength region. It is preferable to be arranged on the light source side of the member.

またこのとき、前記第1の偏光素子が前記複数の偏光部材を有して構成されることが好ましい。   At this time, it is preferable that the first polarizing element includes the plurality of polarizing members.

本発明によれば、より高感度な検査を行うことができる。   According to the present invention, inspection with higher sensitivity can be performed.

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本実施形態の表面検査装置1は、図1に示すように、被検基板である半導体ウェハ10(以下、ウェハ10と称する)を支持するステージ20と、照明光学系30と、撮像光学系40と、画像処理装置50とを主体に構成される。表面検査装置1は、半導体回路素子の製造工程において、ウェハ10の表面の検査を自動的に行う装置である。ウェハ10は、最上層のレジスト膜への露光・現像後、不図示の搬送系により、不図示のウェハカセットまたは現像装置から運ばれ、ステージ20に吸着保持される。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the surface inspection apparatus 1 of the present embodiment includes a stage 20 that supports a semiconductor wafer 10 (hereinafter referred to as a wafer 10) that is a substrate to be tested, an illumination optical system 30, and an imaging optical system 40. And the image processing apparatus 50. The surface inspection apparatus 1 is an apparatus that automatically inspects the surface of a wafer 10 in a manufacturing process of a semiconductor circuit element. After exposure / development of the uppermost resist film, the wafer 10 is carried from a wafer cassette (not shown) or a developing device by a conveyance system (not shown), and is sucked and held on the stage 20.

ウェハ10の表面には、図2に示すように、複数のチップ領域11がXY方向に配列され、各チップ領域の中に所定の繰り返しパターン12が形成されている。繰り返しパターン12は、図3に示すように、複数のライン部2Aがその短手方向(X方向)に沿って一定のピッチPで配列されたレジストパターン(例えば、配線パターン)である。隣り合うライン部2A同士の間は、スペース部2Bである。なお、ライン部2Aの配列方向(X方向)を「繰り返しパターン12の繰り返し方向」と称する。   As shown in FIG. 2, a plurality of chip regions 11 are arranged in the XY direction on the surface of the wafer 10, and a predetermined repetitive pattern 12 is formed in each chip region. As shown in FIG. 3, the repetitive pattern 12 is a resist pattern (for example, a wiring pattern) in which a plurality of line portions 2A are arranged at a constant pitch P along the short direction (X direction). Between adjacent line parts 2A is a space part 2B. The arrangement direction (X direction) of the line portions 2A is referred to as “repeating direction of the repeating pattern 12”.

ここで、繰り返しパターン12におけるライン部2Aの線幅DAの設計値をピッチPの1/2とする。すなわち、繰り返しパターン12は、ライン部2Aとスペース部2BとをX方向に沿って交互に配列した凹凸形状を有しており、適正な露光フォーカスで設計値の通りに形成された場合、ライン部2Aの線幅DAとスペース部2Bの線幅DBは等しくなり、ライン部2Aとスペース部2Bとの体積比は略1:1になる。このような理想的な形状の場合、後述の撮像光学系40で検出される偏光成分の光量(光の強度)は最も大きくなる。これに対し、露光フォーカスが適正値から外れると、ピッチPは変わらないが、ライン部2Aの線幅DAが設計値と異なってしまうとともに、スペース部2Bの線幅DBとも異なってしまい、ライン部2Aとスペース部2Bとの体積比が略1:1から外れる。このとき、偏光成分の光量は理想的な場合と比較して小さくなる。また、合焦状態が適正からずれると、ライン部2Aとスペース部2Bとの体積比は変わらず、パターンのエッジ部の直線性が失われ、エッジ形状が乱れてしまう。 Here, the design value of the line width D A of the line portion 2A in the repetitive pattern 12 and 1/2 of the pitch P. That is, the repetitive pattern 12 has a concavo-convex shape in which the line portions 2A and the space portions 2B are alternately arranged along the X direction. line width D B of the line width D a and the space portion 2B of 2A are equal, the volume ratio of the line portion 2A and the space portion 2B is substantially 1: 1. In the case of such an ideal shape, the light amount (light intensity) of the polarization component detected by the imaging optical system 40 described later is the largest. In contrast, when the exposure focus deviates from an appropriate value, the pitch P does not change, with the line width D A of the line portion 2A becomes different from a design value, becomes different even with the line width D B of the space portion 2B, The volume ratio between the line portion 2A and the space portion 2B deviates from about 1: 1. At this time, the amount of light of the polarization component is smaller than in the ideal case. Further, when the in-focus state is deviated from proper, the volume ratio between the line portion 2A and the space portion 2B does not change, the linearity of the edge portion of the pattern is lost, and the edge shape is disturbed.

本実施形態の表面検査装置1は、上記のような繰り返しパターン12におけるライン部2Aとスペース部2Bとの体積比の変化またはパターンエッジ部の形状の乱れを利用して、繰り返しパターン12における異常の有無を検査するものである。上述したような欠陥は、ウェハ10のショット領域ごとに現れる。   The surface inspection apparatus 1 according to the present embodiment uses the change in the volume ratio between the line portion 2A and the space portion 2B in the repetitive pattern 12 as described above or the disorder in the shape of the pattern edge portion to detect abnormalities in the repetitive pattern 12. The presence or absence is inspected. Defects as described above appear for each shot area of the wafer 10.

また、本実施形態においては、繰り返しパターン12に対する照明光(後述する直線偏光)の波長と比較して繰り返しパターン12のピッチPが十分小さいものとする。このため、繰り返しパターン12から回折光が発生することはなく、繰り返しパターン12の検査を回折光により行うことはできない。   In the present embodiment, it is assumed that the pitch P of the repeating pattern 12 is sufficiently small compared to the wavelength of illumination light (linearly polarized light described later) with respect to the repeating pattern 12. For this reason, diffracted light is not generated from the repetitive pattern 12, and the inspection of the repetitive pattern 12 cannot be performed by diffracted light.

表面検査装置1のステージ20は、ウェハ10を上面で支持して、例えば真空吸着により固定保持する。さらに、ステージ20は、ステージ上面の中心における法線を中心軸として回転可能である。この回転機構によって、ウェハ10における繰り返しパターン12の繰り返し方向(図2および図3におけるX方向)を、ウェハ10の表面内で回転させることができる。   The stage 20 of the surface inspection apparatus 1 supports the wafer 10 on the upper surface and fixes and holds the wafer 10 by, for example, vacuum suction. Further, the stage 20 is rotatable about a normal line at the center of the upper surface of the stage as a central axis. By this rotation mechanism, the repeating direction of the repeating pattern 12 on the wafer 10 (the X direction in FIGS. 2 and 3) can be rotated within the surface of the wafer 10.

本実施形態においては、繰り返しパターン12の検査の感度を最も高くするため、ウェハ10における繰り返しパターン12の繰り返し方向を、図4に示すように、ウェハ10の表面における照明光(直線偏光L)の振動方向に対して、45度の角度に傾けて設定する。なお、角度は45度に限らず、22.5度や67.5度など任意角度方向に設定可能である。   In the present embodiment, in order to maximize the inspection sensitivity of the repetitive pattern 12, the repetitive direction of the repetitive pattern 12 on the wafer 10 is changed to the illumination light (linearly polarized light L) on the surface of the wafer 10 as shown in FIG. It is set at an angle of 45 degrees with respect to the vibration direction. The angle is not limited to 45 degrees, and can be set in an arbitrary angle direction such as 22.5 degrees or 67.5 degrees.

照明光学系30は、図1に示すように、特定の波長を有する光を射出する照明装置31と、第1の偏光素子33と、第1の凹面反射鏡38とを有して構成される。第1の偏光素子33は、照明装置31と第1の凹面反射鏡38との間の光路上に配設され、照明装置31から射出された光を透過軸の向きに応じた直線偏光L(図4を参照)にする。また、第1の偏光素子33は、照明装置31側から順に並んだ、第1の可視光用偏光部材34と、第1のi線用偏光部材35と、第1のj線用偏光部材36とを有して構成され、3つの偏光部材34〜36はそれぞれ、透過軸の向きが同じで互いに隣接するように並んでいる。   As shown in FIG. 1, the illumination optical system 30 includes an illumination device 31 that emits light having a specific wavelength, a first polarizing element 33, and a first concave reflecting mirror 38. . The first polarizing element 33 is disposed on the optical path between the illumination device 31 and the first concave reflecting mirror 38, and linearly polarized light L (in accordance with the direction of the transmission axis) is emitted from the illumination device 31. Refer to FIG. The first polarizing element 33 is arranged in order from the illumination device 31 side, the first visible light polarizing member 34, the first i-line polarizing member 35, and the first j-ray polarizing member 36. The three polarizing members 34 to 36 are arranged so that their transmission axes have the same direction and are adjacent to each other.

第1の可視光用偏光部材34は、偏光キューブビームスプリッターであり、照明装置31からの光よりp偏光を抽出して第1の凹面反射鏡38へ透過させる。また、第1の可視光用偏光部材34は、照明光(直線偏光)がe線(波長λ=546nm)、g線(波長λ=436nm)、h線(波長λ=405nm)等の可視光線のときに、消光比が最大となるように設定されており、図示しない駆動装置によって照明装置31と第1の凹面反射鏡38との間の光路上に挿抜可能に配設される。   The first visible light polarizing member 34 is a polarizing cube beam splitter, and extracts p-polarized light from the light from the illumination device 31 and transmits it to the first concave reflecting mirror 38. In addition, the first visible light polarizing member 34 has visible light such as e-ray (wavelength λ = 546 nm), g-ray (wavelength λ = 436 nm), and h-ray (wavelength λ = 405 nm) as illumination light (linearly polarized light). At this time, the extinction ratio is set to be the maximum, and is arranged so that it can be inserted into and removed from the optical path between the illumination device 31 and the first concave reflecting mirror 38 by a driving device (not shown).

第1のi線用偏光部材35は、偏光キューブビームスプリッターであり、照明装置31からの光よりp偏光を抽出して第1の凹面反射鏡38へ透過させる。また、第1のi線用偏光部材35は、照明光(直線偏光)がi線(波長λ=365nm)のときに、消光比が最大となるように設定されており、図示しない駆動装置によって照明装置31と第1の凹面反射鏡38との間の光路上に挿抜可能に配設される。   The first i-line polarizing member 35 is a polarizing cube beam splitter, extracts p-polarized light from the light from the illumination device 31 and transmits the p-polarized light to the first concave reflecting mirror 38. The first i-line polarizing member 35 is set so that the extinction ratio is maximized when the illumination light (linearly polarized light) is i-line (wavelength λ = 365 nm). It is arranged on the optical path between the illumination device 31 and the first concave reflecting mirror 38 so as to be insertable / removable.

第1のj線用偏光部材36は、偏光キューブビームスプリッターであり、照明装置31からの光よりp偏光を抽出して第1の凹面反射鏡38へ透過させる。また、第1のj線用偏光部材36は、照明光(直線偏光)がj線(波長λ=313nm)のときに、消光比が最大となるように設定されており、図示しない駆動装置によって照明装置31と第1の凹面反射鏡38との間の光路上に挿抜可能に配設される。   The first j-ray polarization member 36 is a polarization cube beam splitter, extracts p-polarized light from the light from the illumination device 31 and transmits the p-polarized light to the first concave reflecting mirror 38. The first j-ray polarizing member 36 is set so that the extinction ratio is maximized when the illumination light (linearly polarized light) is j-ray (wavelength λ = 313 nm). It is arranged on the optical path between the illumination device 31 and the first concave reflecting mirror 38 so as to be insertable / removable.

第1の凹面反射鏡38は、球面の内側を反射面とした反射鏡であり、前側焦点が照明装置31の射出端と略一致し、後側焦点がウェハ10の表面と略一致するように、ステージ20の斜め上方に配置されている。そして、第1の凹面反射鏡38は、第1の凹面反射鏡38で反射する第1の偏光素子33からの光を平行光束にして、被検基板であるウェハ10へ照射する。すなわち照明光学系30は、ウェハ10側に対してテレセントリックな光学系である。なお、第1の凹面反射鏡38よりウェハ10側の照明光学系30の光軸は、ステージ20の法線に対して所定の入射角度だけ傾けられる。   The first concave reflecting mirror 38 is a reflecting mirror having a spherical inner surface as a reflecting surface, so that the front focal point substantially coincides with the exit end of the illumination device 31 and the rear focal point substantially coincides with the surface of the wafer 10. , Is disposed obliquely above the stage 20. Then, the first concave reflecting mirror 38 converts the light from the first polarizing element 33 reflected by the first concave reflecting mirror 38 into a parallel light beam and irradiates the wafer 10 which is a test substrate. That is, the illumination optical system 30 is an optical system telecentric with respect to the wafer 10 side. Note that the optical axis of the illumination optical system 30 closer to the wafer 10 than the first concave reflecting mirror 38 is tilted by a predetermined incident angle with respect to the normal line of the stage 20.

上記の照明光学系30において、照明装置31からの光は、第1の偏光素子33および第1の凹面反射鏡38を介してp偏光の直線偏光Lとなり、照明光としてウェハ10の表面全体に入射する。このとき、直線偏光Lの進行方向(ウェハ10表面上の任意の点に到達する直線偏光Lの主光線の方向)は光軸に略平行であることから、ウェハ10の各点における直線偏光Lの入射角度は、平行光束のため互いに同じとなる。   In the illumination optical system 30, the light from the illumination device 31 becomes p-polarized linearly polarized light L via the first polarizing element 33 and the first concave reflecting mirror 38, and is applied to the entire surface of the wafer 10 as illumination light. Incident. At this time, the traveling direction of the linearly polarized light L (the direction of the principal ray of the linearly polarized light L reaching an arbitrary point on the surface of the wafer 10) is substantially parallel to the optical axis. Are equal to each other because of the parallel light flux.

なお、本実施形態では、ウェハ10に入射する直線偏光Lがp偏光であるため、図4に示すように、繰り返しパターン12の繰り返し方向が直線偏光Lの入射面(ウェハ10の表面における直線偏光Lの進行方向)に対して45度の角度に設定された場合、ウェハ10の表面における直線偏光Lの振動方向と繰り返しパターン12の繰り返し方向とのなす角度も、45度に設定される。言い換えると、直線偏光Lは、ウェハ10の表面における直線偏光Lの振動方向が繰り返しパターン12の繰り返し方向に対して45度傾いた状態で、繰り返しパターン12を斜めに横切るようにして繰り返しパターン12に入射することになる。   In this embodiment, since the linearly polarized light L incident on the wafer 10 is p-polarized light, the repeating direction of the repeated pattern 12 is the incident surface of the linearly polarized light L (linearly polarized light on the surface of the wafer 10) as shown in FIG. When the angle is set to 45 degrees with respect to the L traveling direction), the angle formed by the vibration direction of the linearly polarized light L on the surface of the wafer 10 and the repeating direction of the repeating pattern 12 is also set to 45 degrees. In other words, the linearly polarized light L changes into the repeated pattern 12 so as to cross the repeated pattern 12 diagonally with the vibration direction of the linearly polarized light L on the surface of the wafer 10 inclined by 45 degrees with respect to the repeated direction of the repeated pattern 12. It will be incident.

撮像光学系40は、図1に示すように、第2の凹面反射鏡41と、第2の偏光素子43と、撮像装置48とを有して構成され、その光軸がステージ20の中心を通る法線に対して入射角度と同じ角度だけ反対側に傾くように配設される。従って、ウェハ10の表面(繰り返しパターン12)で正反射した正反射光は、撮像光学系40の光軸に沿って進行することになる。第2の凹面反射鏡41は、第1の凹面反射鏡38と同様の反射鏡であり、ウェハ10からの正反射光は、第2の凹面反射鏡41で反射するとともに集光され、第2の偏光素子43を経て撮像装置48の撮像面上に達し、ウェハ10の像が結像される。   As shown in FIG. 1, the imaging optical system 40 includes a second concave reflecting mirror 41, a second polarizing element 43, and an imaging device 48, and the optical axis thereof is centered on the stage 20. It is disposed so as to be inclined to the opposite side by the same angle as the incident angle with respect to the normal passing therethrough. Therefore, the specularly reflected light that is specularly reflected on the surface of the wafer 10 (repeated pattern 12) travels along the optical axis of the imaging optical system 40. The second concave reflecting mirror 41 is a reflecting mirror similar to the first concave reflecting mirror 38, and the specularly reflected light from the wafer 10 is reflected by the second concave reflecting mirror 41 and collected, and the second The polarizing element 43 passes through the polarizing element 43 and reaches the imaging surface of the imaging device 48 to form an image of the wafer 10.

第2の偏光素子43は、第2の凹面反射鏡41と撮像装置48との間の光路上に配設され、第2の偏光素子43の透過軸の方位は、上述した照明光学系30の第1の偏光素子33の透過軸に対して直交するように設定されている(クロスニコルの状態)。したがって、第2の偏光素子43により、ウェハ10(繰り返しパターン12)からの正反射光のうち直線偏光Lと振動方向が略直角な偏光成分(例えば、s偏光の成分)を抽出して、撮像装置48に導くことができる。その結果、撮像装置48の撮像面には、ウェハ10からの正反射光のうち直線偏光Lと振動方向が略直角な偏光成分によるウェハ10の反射像が形成される。また、第2の偏光素子43は、第2の凹面反射鏡41側から順に並んだ、第2のj線用偏光部材46と、第2のi線用偏光部材45と、第2の可視光用偏光部材44とを有して構成され、3つの偏光部材44〜46はそれぞれ、透過軸の向きが同じで互いに隣接するように並んでいる。なお、第1の偏光素子33と第2の偏光素子43とがクロスニコルの状態から例えば数度ずらすようにしてもよい。   The second polarizing element 43 is disposed on the optical path between the second concave reflecting mirror 41 and the imaging device 48, and the direction of the transmission axis of the second polarizing element 43 is determined by the illumination optical system 30 described above. It is set to be orthogonal to the transmission axis of the first polarizing element 33 (in a crossed Nicol state). Accordingly, the second polarizing element 43 extracts a polarization component (for example, an s-polarized component) whose vibration direction is substantially perpendicular to the linearly polarized light L from the regular reflected light from the wafer 10 (repeated pattern 12), and performs imaging. Device 48 can be directed. As a result, a reflected image of the wafer 10 is formed on the image pickup surface of the image pickup device 48 by using a polarized light component whose vibration direction is substantially perpendicular to the linearly polarized light L of the regular reflection light from the wafer 10. The second polarizing element 43 includes a second j-ray polarizing member 46, a second i-ray polarizing member 45, and a second visible light, which are arranged in order from the second concave reflecting mirror 41 side. The three polarizing members 44 to 46 are arranged so that the directions of the transmission axes are the same and are adjacent to each other. The first polarizing element 33 and the second polarizing element 43 may be shifted, for example, several degrees from the crossed Nicols state.

第2のj線用偏光部材46は、偏光キューブビームスプリッターであり、第2の凹面反射鏡41からの光のうち直線偏光Lと振動方向が略直角な偏光成分(s偏光の成分)を抽出して撮像装置48へ導く。また、第2のj線用偏光部材46は、照明光(直線偏光)がj線(波長λ=313nm)のときに、消光比が最大となるように設定されており、図示しない駆動装置によって第2の凹面反射鏡41と撮像装置48との間の光路上に挿抜可能に配設される。   The second j-ray polarizing member 46 is a polarizing cube beam splitter, and extracts a polarized light component (s-polarized light component) whose vibration direction is substantially perpendicular to the linearly polarized light L from the light from the second concave reflecting mirror 41. To the imaging device 48. The second j-ray polarizing member 46 is set so that the extinction ratio is maximized when the illumination light (linearly polarized light) is j-ray (wavelength λ = 313 nm). It is arranged on the optical path between the second concave reflecting mirror 41 and the imaging device 48 so that it can be inserted and removed.

第2のi線用偏光部材45は、偏光キューブビームスプリッターであり、第2の凹面反射鏡41からの光のうち直線偏光Lと振動方向が略直角な偏光成分(s偏光の成分)を抽出して撮像装置48へ導く。また、第2のi線用偏光部材45は、照明光(直線偏光)がi線(波長λ=365nm)のときに、消光比が最大となるように設定されており、図示しない駆動装置によって第2の凹面反射鏡41と撮像装置48との間の光路上に挿抜可能に配設される。   The second i-line polarizing member 45 is a polarizing cube beam splitter, and extracts the polarized light component (s-polarized light component) whose vibration direction is substantially perpendicular to the linearly polarized light L from the light from the second concave reflecting mirror 41. To the imaging device 48. The second i-line polarizing member 45 is set so that the extinction ratio is maximized when the illumination light (linearly polarized light) is i-line (wavelength λ = 365 nm). It is arranged on the optical path between the second concave reflecting mirror 41 and the imaging device 48 so that it can be inserted and removed.

第2の可視光用偏光部材44は、偏光キューブビームスプリッターであり、第2の凹面反射鏡41からの光のうち直線偏光Lと振動方向が略直角な偏光成分(s偏光の成分)を抽出して撮像装置48へ導く。また、第2の可視光用偏光部材44は、照明光(直線偏光)がe線(波長λ=546nm)、g線(波長λ=436nm)、h線(波長λ=405nm)等の可視光線のときに、消光比が最大となるように設定されており、図示しない駆動装置によって第2の凹面反射鏡41と撮像装置48との間の光路上に挿抜可能に配設される。   The second visible light polarizing member 44 is a polarizing cube beam splitter, and extracts the polarized light component (s-polarized light component) whose vibration direction is substantially perpendicular to the linearly polarized light L from the light from the second concave reflecting mirror 41. To the imaging device 48. Further, the second visible light polarizing member 44 has illumination light (linearly polarized light) such as e-ray (wavelength λ = 546 nm), g-ray (wavelength λ = 436 nm), and h-ray (wavelength λ = 405 nm). At this time, the extinction ratio is set to be maximum, and the extinction ratio is detachably disposed on the optical path between the second concave reflecting mirror 41 and the imaging device 48 by a driving device (not shown).

撮像装置48は、例えばCCD撮像素子等から構成され、撮像面に形成されたウェハ10の反射像を光電変換して、画像信号を画像処理装置50に出力する。ウェハ10の反射像の明暗は、撮像装置48で検出された偏光成分の光量(光の強度)に略比例し、繰り返しパターン12の形状に応じて変化する。ウェハ10の反射像が最も明るくなるのは、繰り返しパターン12が理想的な形状の場合である。なお、ウェハ10の反射像の明暗は、ショット領域ごとに現れる。   The imaging device 48 is composed of, for example, a CCD imaging device, etc., photoelectrically converts the reflected image of the wafer 10 formed on the imaging surface, and outputs an image signal to the image processing device 50. The brightness and darkness of the reflected image of the wafer 10 is approximately proportional to the light amount (light intensity) of the polarization component detected by the imaging device 48 and changes according to the shape of the repeated pattern 12. The reflected image of the wafer 10 is brightest when the repeated pattern 12 has an ideal shape. The brightness of the reflected image of the wafer 10 appears for each shot area.

画像処理装置50は、撮像装置48から出力される画像信号に基づいて、ウェハ10の反射画像を取り込む。なお、画像処理装置50は、比較のため、良品ウェハの反射画像を予め記憶している。良品ウェハとは、繰り返しパターン12が理想的な形状で表面全体に形成されたものである。そのため、良品ウェハの反射画像の輝度情報(信号強度)は、最も高い輝度値を示すものと考えられる。   The image processing device 50 captures a reflected image of the wafer 10 based on the image signal output from the imaging device 48. Note that the image processing apparatus 50 stores a reflection image of a non-defective wafer in advance for comparison. A non-defective wafer is one in which the repetitive pattern 12 is formed on the entire surface in an ideal shape. Therefore, it is considered that the luminance information (signal intensity) of the reflected image of the non-defective wafer indicates the highest luminance value.

したがって、画像処理装置50は、被検基板であるウェハ10の反射画像を取り込むと、その輝度情報(信号強度)を良品ウェハの反射画像の輝度情報(信号強度)と比較する。そして、ウェハ10の反射画像における暗い箇所の輝度値の低下量に基づいて、繰り返しパターン12の異常を検出する。例えば、光量変化が予め定められた閾値(許容値)より大きければ「異常」と判定し、閾値より小さければ「正常」と判断すればよい。そして、画像処理装置50による輝度情報(信号強度)の比較結果およびそのときのウェハ10の反射画像が図示しないモニターで出力表示される。   Therefore, when the image processing apparatus 50 captures the reflection image of the wafer 10 as the test substrate, the image processing apparatus 50 compares the luminance information (signal intensity) with the luminance information (signal intensity) of the reflection image of the non-defective wafer. Then, the abnormality of the repeated pattern 12 is detected based on the amount of decrease in the luminance value of the dark portion in the reflected image of the wafer 10. For example, if the light amount change is larger than a predetermined threshold (allowable value), it is determined as “abnormal”, and if it is smaller than the threshold, it is determined as “normal”. Then, the comparison result of the luminance information (signal intensity) by the image processing device 50 and the reflected image of the wafer 10 at that time are output and displayed on a monitor (not shown).

なお、画像処理装置50においては、上述のように、良品ウェハの反射画像を予め記憶しておく構成の他、ウェハ10のショット領域の配列データと輝度値の閾値を予め記憶しておく構成でもよい。この場合、ショット領域の配列データに基づいて、取り込まれたウェハ10の反射画像中における各ショット領域の位置が分かるので、各ショット領域の輝度値を求める。そして、その輝度値と記憶されている閾値とを比較することにより、パターンの異常を検出する。閾値より輝度値が小さいショット領域を「異常」と判断すればよい。   As described above, the image processing apparatus 50 has a configuration in which the reflection image of the non-defective wafer is stored in advance and the array data of the shot area of the wafer 10 and the threshold value of the brightness value are stored in advance. Good. In this case, since the position of each shot area in the reflected image of the captured wafer 10 is known based on the array data of the shot area, the luminance value of each shot area is obtained. Then, the abnormality of the pattern is detected by comparing the luminance value with the stored threshold value. A shot area having a luminance value smaller than the threshold value may be determined as “abnormal”.

以上のように構成される表面検査装置1において、照明装置31からの光は、第1の偏光素子33および第1の凹面反射鏡38を介してp偏光の直線偏光Lとなり、照明光としてウェハ10の表面全体に入射する。ウェハ10の表面(繰り返しパターン12)で正反射した正反射光は、第2の凹面反射鏡41で反射するとともに集光され、第2の偏光素子43を経て撮像装置48の撮像面上に達し、ウェハ10の像が結像される。   In the surface inspection apparatus 1 configured as described above, light from the illumination device 31 becomes p-polarized linearly polarized light L via the first polarizing element 33 and the first concave reflecting mirror 38, and the wafer is used as illumination light. 10 is incident on the entire surface. The specularly reflected light that has been specularly reflected by the surface of the wafer 10 (repeated pattern 12) is reflected and collected by the second concave reflecting mirror 41, and reaches the imaging surface of the imaging device 48 via the second polarizing element 43. An image of the wafer 10 is formed.

このとき、繰り返しパターン12での構造性複屈折により直線偏光Lの偏光状態が変化し、第2の偏光素子43は、ウェハ10(繰り返しパターン12)からの正反射光のうち直線偏光Lと振動方向が略直角な偏光成分(例えば、s偏光の成分)を抽出して、撮像装置48に導くことができる。その結果、撮像装置48の撮像面には、ウェハ10からの正反射光のうち直線偏光Lと振動方向が略直角な偏光成分によるウェハ10の反射像が形成される。   At this time, the polarization state of the linearly polarized light L changes due to the structural birefringence in the repeated pattern 12, and the second polarizing element 43 vibrates with the linearly polarized light L of the regular reflected light from the wafer 10 (repeated pattern 12). A polarized component (for example, an s-polarized component) whose directions are substantially perpendicular can be extracted and guided to the imaging device 48. As a result, a reflected image of the wafer 10 is formed on the image pickup surface of the image pickup device 48 by using a polarized light component whose vibration direction is substantially perpendicular to the linearly polarized light L of the regular reflection light from the wafer 10.

そこで、撮像装置48は、撮像面に形成されたウェハ10の反射像を光電変換して、画像信号を画像処理装置50に出力し、画像処理装置50は、撮像装置48から出力される画像信号に基づいて、ウェハ10の反射画像を取り込む。ウェハ10の反射画像を取り込むと、画像処理装置50は、その輝度情報(信号強度)を良品ウェハの反射画像の輝度情報(信号強度)と比較して、繰り返しパターン12の異常を検出する。そして、画像処理装置50による繰り返しパターン12の検査結果およびそのときのウェハ10の反射画像が図示しないモニターで出力表示される。   Therefore, the imaging device 48 photoelectrically converts the reflected image of the wafer 10 formed on the imaging surface and outputs an image signal to the image processing device 50. The image processing device 50 outputs the image signal output from the imaging device 48. Based on the above, the reflection image of the wafer 10 is captured. When the reflected image of the wafer 10 is captured, the image processing apparatus 50 compares the luminance information (signal intensity) with the luminance information (signal intensity) of the reflected image of the non-defective wafer, and detects an abnormality of the repeated pattern 12. Then, the inspection result of the repeated pattern 12 by the image processing apparatus 50 and the reflected image of the wafer 10 at that time are output and displayed on a monitor (not shown).

ところで、第1および第2の可視光用偏光部材34,44は、前述したように、照明光(直線偏光)がe線、g線、h線等の可視光線のときに、消光比が最大となるように設定されているが、図8に示すように、近接する波長域であるi線のときにも、若干の消光比を有している。また、第1および第2のi線用偏光部材35,45は、照明光(直線偏光)がi線のときに、消光比が最大となるように設定されているが、近接する波長域であるh線およびj線のときにも、若干の消光比を有している。また、第1および第2のj線用偏光部材36,46は、照明光(直線偏光)がj線のときに、消光比が最大となるように設定されているが、近接する波長域であるi線のときにも、若干の消光比を有している。   By the way, as described above, the first and second polarizing members for visible light 34 and 44 have the maximum extinction ratio when the illumination light (linearly polarized light) is visible light such as e-line, g-line, and h-line. However, as shown in FIG. 8, there is a slight extinction ratio even in the case of i-line, which is an adjacent wavelength region. The first and second i-line polarizing members 35 and 45 are set so that the extinction ratio is maximized when the illumination light (linearly polarized light) is i-line, but in the adjacent wavelength region. Some h-line and j-line also have a slight extinction ratio. The first and second j-ray polarizing members 36 and 46 are set so that the extinction ratio is maximized when the illumination light (linearly polarized light) is j-ray, but in the adjacent wavelength range. Even for a certain i-line, it has a slight extinction ratio.

本願の発明者は、所定の波長域で消光比が最大となる偏光部材に、消光比の波長特性が近接している偏光部材を並べ重ねて(すなわち、光路中に光路に沿って配置して)用いるようにすれば、当該偏光部材が近接する波長域でも若干の消光比を有しているために、当該若干の消光比が加えられて全体としての消光比が向上することを発見した。そこで、本実施形態においては、照明光(直線偏光)としてi線を用いる場合、図5に示すように、第1および第2の可視光用偏光部材34,44と、第1および第2のi線用偏光部材35,45と、第1および第2のj線用偏光部材36,46をそれぞれ光路上に挿入する。これにより、i線用偏光部材35,45の有するi線における消光比に、可視光用偏光部材34,44およびj線用偏光部材36,46の有するi線における消光比が加えられて、i線に対する偏光素子全体としての消光比を向上させることができる。   The inventor of the present application arranges a polarizing member having a wavelength characteristic of the extinction ratio close to a polarizing member having the maximum extinction ratio in a predetermined wavelength region (that is, arranges the polarizing member in the optical path along the optical path). ) If used, it has been found that since the polarizing member has a slight extinction ratio even in the wavelength region in which the polarizing member is close, the slight extinction ratio is added to improve the overall extinction ratio. Therefore, in this embodiment, when i-line is used as illumination light (linearly polarized light), as shown in FIG. 5, the first and second visible light polarizing members 34 and 44, and the first and second The i-line polarizing members 35 and 45 and the first and second j-ray polarizing members 36 and 46 are inserted into the optical path, respectively. As a result, the extinction ratio of the i-line of the i-line polarizing members 35 and 45 is added to the i-line extinction ratio of the i-line of the visible light polarizing members 34 and 44 and the j-ray polarizing members 36 and 46. The extinction ratio of the entire polarizing element with respect to the line can be improved.

また、照明光(直線偏光)としてh線(可視光線)を用いる場合、図6に示すように、第1および第2の可視光用偏光部材34,44と、第1および第2のi線用偏光部材35,45をそれぞれ光路上に挿入するとともに、第1および第2のj線用偏光部材36,46を光路上から抜き出す。これにより、可視光用偏光部材34,44の有するh線における消光比に、i線用偏光部材35,45の有するh線における消光比が加えられて、h線に対する偏光素子全体としての消光比を向上させることができる。また、照明光(直線偏光)としてj線を用いる場合、図7に示すように、第1および第2のi線用偏光部材35,45と、第1および第2のj線用偏光部材36,46をそれぞれ光路上に挿入するとともに、第1および第2の可視光用偏光部材34,44を光路上から抜き出す。これにより、第1および第2のj線用偏光部材36,46の有するj線における消光比に、i線用偏光部材35,45の有するj線における消光比が加えられて、j線に対する偏光素子全体としての消光比を向上させることができる。なお、照明光(直線偏光)としてe線もしくはg線を用いる場合、第1および第2可視光用偏光部材34,44のみをそれぞれ光路上に挿入する。   Further, when h-line (visible light) is used as illumination light (linearly polarized light), as shown in FIG. 6, the first and second visible light polarizing members 34 and 44 and the first and second i-line are used. The polarizing members 35 and 45 are inserted into the optical path, and the first and second j-ray polarizing members 36 and 46 are extracted from the optical path. As a result, the extinction ratio of the h-line of the i-line polarization members 35 and 45 is added to the extinction ratio of the h-line of the visible light polarization members 34 and 44, and the extinction ratio of the entire polarizing element with respect to the h-line. Can be improved. When j-rays are used as illumination light (linearly polarized light), as shown in FIG. 7, the first and second i-line polarizing members 35 and 45 and the first and second j-ray polarizing members 36 are used. , 46 are inserted into the optical path, and the first and second visible light polarizing members 34, 44 are extracted from the optical path. As a result, the extinction ratio of the j-line of the i-line polarizing members 35 and 45 is added to the extinction ratio of the j-line of the first and second j-ray polarizing members 36 and 46, and the polarization with respect to the j-line. The extinction ratio of the entire device can be improved. In addition, when using e line or g line as illumination light (linearly polarized light), only the 1st and 2nd polarizing members 34 and 44 for visible light are each inserted on an optical path.

このように、本実施形態によれば、第1の偏光素子33および第2の偏光素子43が、光路上に並んで配設された消光比の波長特性が互いに異なる複数の偏光部材を有して構成されるため、各偏光部材の有する消光比がそれぞれ加えられて各偏光素子33,43において高い消光比を得ることができ、より高感度な検査を行うことが可能になる。   Thus, according to this embodiment, the first polarizing element 33 and the second polarizing element 43 have a plurality of polarizing members that are arranged side by side on the optical path and have different wavelength characteristics of extinction ratios. Therefore, the extinction ratios of the respective polarizing members are respectively added, so that a high extinction ratio can be obtained in each of the polarizing elements 33 and 43, and a more sensitive inspection can be performed.

このとき、各偏光部材における消光比の波長特性が互いに近接していることにより、各偏光部材がある程度の幅の波長域で消光比を有しているため、各偏光部材の有する比較的高い消光比がそれぞれ加えられて効果的に消光比を向上させることができる。   At this time, since the wavelength characteristics of the extinction ratio in each polarization member are close to each other, each polarization member has an extinction ratio in a wavelength range of a certain width. Each ratio can be added to effectively improve the extinction ratio.

また、各偏光部材が偏光キューブビームスプリッターであることにより、各偏光部材を並べるだけで、各偏光部材の有する消光比をそれぞれ加えたものを各偏光素子33,43における消光比とすることができる。また、偏光部材は長時間使用すると光の作用によって徐々に劣化する。上述の実施形態では、光の強度の強い照明側の光学系で光源に近い方から、長波長用偏光部材、短波長用偏光部材の順で配置するので、長波長用偏光部材が短波長用偏光部材の保護の役割を果たすため、高価な短波長用偏光部材の劣化を防止することができる。   In addition, since each polarizing member is a polarizing cube beam splitter, the extinction ratio of each polarizing element 33, 43 can be obtained by adding the extinction ratio of each polarizing member by simply arranging the polarizing members. . Further, the polarizing member is gradually deteriorated by the action of light when used for a long time. In the above-described embodiment, the long-wavelength polarizing member is used for the short wavelength because the long-wavelength polarizing member and the short-wavelength polarizing member are arranged in this order from the side closer to the light source in the illumination-side optical system with strong light intensity. Since it plays the role of protecting the polarizing member, it is possible to prevent the deterioration of the expensive short wavelength polarizing member.

なお、上述の実施形態において、第1の偏光素子33および第2の偏光素子43が、光路上に並んで配設された複数の偏光部材を有して構成されているが、これに限られるものではなく、第1の偏光素子33および第2の偏光素子43の一方だけが複数の偏光部材を有する場合でも、同様の効果を得ることができる。   In the above-described embodiment, the first polarizing element 33 and the second polarizing element 43 are configured to include a plurality of polarizing members arranged side by side on the optical path. However, the present invention is not limited to this. Even when only one of the first polarizing element 33 and the second polarizing element 43 has a plurality of polarizing members, the same effect can be obtained.

また、上述の実施形態において、第1の偏光素子33および第2の偏光素子43が、可視光用偏光部材34,44と、i線用偏光部材35,45と、j線用偏光部材36,46とを有して構成されているが、これに限られるものではなく、例えば、248nmの波長において消光比が最大となる偏光部材を用いてもよく、使用する照明光の波長に応じて、他の波長(偏光部材)の組み合わせを用いるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the first polarizing element 33 and the second polarizing element 43 include the visible light polarizing members 34 and 44, the i-line polarizing members 35 and 45, and the j-ray polarizing member 36, 46, but is not limited to this, for example, a polarizing member having a maximum extinction ratio at a wavelength of 248 nm may be used, depending on the wavelength of illumination light to be used, A combination of other wavelengths (polarizing members) may be used.

また、上述の実施形態において、撮像装置48がウェハ10の反射像を検出しているが、これに限られるものではなく、撮像光学系40の瞳面における輝度分布(フーリエ像)を検出してウェハ10の表面を検査する検査装置においても、本発明を適用可能である。   In the above-described embodiment, the imaging device 48 detects the reflected image of the wafer 10. However, the present invention is not limited to this, and the luminance distribution (Fourier image) on the pupil plane of the imaging optical system 40 is detected. The present invention can also be applied to an inspection apparatus that inspects the surface of the wafer 10.

本実施形態に係る表面検査装置の全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole surface inspection device composition concerning this embodiment. 半導体ウェハの表面の外観図である。It is an external view of the surface of a semiconductor wafer. 繰り返しパターンの凹凸構造を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the uneven structure of a repeating pattern. 直線偏光の入射面と繰り返しパターンの繰り返し方向との傾き状態を説明する図である。It is a figure explaining the inclination state of the entrance plane of a linearly polarized light and the repeating direction of a repeating pattern. 照明光としてi線を用いる場合の偏光素子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a polarizing element in the case of using i line | wire as illumination light. 照明光として可視光を用いる場合の偏光素子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a polarizing element in the case of using visible light as illumination light. 照明光としてj線を用いる場合の偏光素子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a polarizing element in the case of using j line as illumination light. 3種類の偏光部材における消光比と波長との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the extinction ratio and wavelength in three types of polarizing members.

符号の説明Explanation of symbols

1 表面検査装置
10 ウェハ(被検基板) 12 繰り返しパターン
30 照明光学系(照明部) 31 照明装置(光源)
33 第1の偏光素子 34 第1の可視光用偏光部材
35 第1のi線用偏光部材 36 第1のj線用偏光部材
40 撮像光学系(検出部)
43 第2の偏光素子 44 第2の可視光用偏光部材
45 第2のi線用偏光部材 46 第2のj線用偏光部材
50 画像処理装置(検査部)
L 直線偏光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface inspection apparatus 10 Wafer (substrate to be tested) 12 Repeat pattern 30 Illumination optical system (illumination part) 31 Illumination apparatus (light source)
33 first polarizing element 34 first polarizing member for visible light 35 first polarizing member for i-line 36 first polarizing member for j-line 40 imaging optical system (detection unit)
43 2nd polarizing element 44 2nd polarizing member for visible light 45 2nd polarizing member for i line 46 46 2nd polarizing member for j line 50 Image processing apparatus (inspection part)
L Linearly polarized light

Claims (5)

被検基板の表面に偏光を照射する照明部と、
前記偏光が照射された前記被検基板の表面からの反射光を検出する検出部と、
前記検出部により検出された光に基づいて前記被検基板の表面を検査する検査部とを備え、
前記照明部は、光源からの光を前記偏光にする第1の偏光素子を有し、前記光源から前記第1の偏光素子を透過して得られた前記偏光を前記被検基板の表面に照射するように構成され、
前記検出部は、前記第1の偏光素子で偏光された前記偏光の偏光方向と交差する方向が偏光方向となるように配置された第2の偏光素子を有し、前記偏光が照射された前記被検基板の表面から前記第2の偏光素子を透過して得られた光を検出するように構成されており、
前記第1の偏光素子および前記第2の偏光素子のうち少なくとも一方は、光路中に前記光路に沿って配設された消光比の波長特性が互いに異なる複数の偏光部材を有して構成されることを特徴とする表面検査装置。
An illumination unit for irradiating polarized light on the surface of the test substrate;
A detection unit for detecting reflected light from the surface of the test substrate irradiated with the polarized light;
An inspection unit that inspects the surface of the test substrate based on the light detected by the detection unit;
The illumination unit includes a first polarizing element that converts light from a light source into the polarized light, and irradiates the surface of the test substrate with the polarized light obtained by transmitting the first polarizing element from the light source. Configured to
The detection unit includes a second polarizing element disposed so that a direction intersecting a polarization direction of the polarized light polarized by the first polarizing element is a polarization direction, and the polarized light is irradiated It is configured to detect light obtained through the second polarizing element from the surface of the test substrate,
At least one of the first polarizing element and the second polarizing element has a plurality of polarizing members disposed in the optical path along the optical path and having different extinction ratio wavelength characteristics. A surface inspection apparatus characterized by that.
前記複数の偏光部材における消光比の波長特性が互いに近接していることを特徴とする請求項1に記載の表面検査装置。   The surface inspection apparatus according to claim 1, wherein wavelength characteristics of extinction ratios of the plurality of polarizing members are close to each other. 前記偏光部材が偏光キューブビームスプリッターであることを特徴とする請求項1もしくは請求項2に記載の表面検査装置。   The surface inspection apparatus according to claim 1, wherein the polarizing member is a polarizing cube beam splitter. 前記複数の偏光部材において、相対的に長い波長域で消光比の波長特性を有する偏光部材は、前記相対的に短い波長域で消光比の波長特性を有する偏光部材よりも光源側に配置されることを特徴とする請求個1から3のいずれか一項に記載の表面検査装置。   In the plurality of polarizing members, the polarizing member having an extinction ratio wavelength characteristic in a relatively long wavelength region is disposed closer to the light source than the polarizing member having an extinction ratio wavelength property in the relatively short wavelength region. The surface inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein 前記第1の偏光素子が前記複数の偏光部材を有して構成されることを特徴とする請求項4に記載の表面検査装置。   The surface inspection apparatus according to claim 4, wherein the first polarizing element includes the plurality of polarizing members.
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