JP2010251142A - Light irradiation apparatus and inspection device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the degradation of optical performance caused by clouding of an optical member. <P>SOLUTION: A light source unit 11 radiates light of a wavelength range from an ultraviolet ray to visible light. When an ultraviolet ray cut filter 12a extracts light of the wavelength of the visible light out of the light radiated from the light source unit 11, the filter transmits the light of the wavelength except that of the ultraviolet ray. Out of the light of the wavelength except that of the ultraviolet ray transmitted through the ultraviolet ray cut filter 12a, a wavelength selecting filter unit 14 selects the light of a desired wavelength and outputs it by a fiber 16. This can be adopted for example for an illumination device of a test device to test surface defect of a semiconductor wafer. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光照射装置及び検査装置に関する。   The present invention relates to a light irradiation apparatus and an inspection apparatus.

半導体ウェハの表面欠陥を検査する検査装置の照明装置として、紫外線から可視光線までの波長範囲にわたる光を放射する光源を備える光照射装置が使用されている。これらの波長範囲にわたる光を発する光照射装置においては、例えば、光源の直後に配置されたダイクロイックミラー等の分離手段によって、紫外線と可視光線との光路が分離される。   2. Description of the Related Art As an illumination device for an inspection device that inspects a surface defect of a semiconductor wafer, a light irradiation device including a light source that emits light over a wavelength range from ultraviolet to visible light is used. In a light irradiation device that emits light over these wavelength ranges, for example, the optical path of ultraviolet light and visible light is separated by a separating means such as a dichroic mirror disposed immediately after the light source.

また、光源から放射された光に含まれる紫外線によって、浮遊している曇りの原因となる物質が活性化し光学部材の表面に付着すると、その表面が曇ってしまい、反射率や透過率が低下するなどの光学性能が低下することが知られている。   In addition, when the substance that causes floating cloudiness is activated by the ultraviolet rays contained in the light emitted from the light source and adheres to the surface of the optical member, the surface becomes cloudy, and the reflectance and transmittance decrease. It is known that the optical performance such as is deteriorated.

特許文献１には、このような曇りによる光学性能の低下を防ぐ技術として、光学部材を石英ガラスで密閉化する手法が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique of sealing an optical member with quartz glass as a technique for preventing such deterioration in optical performance due to fogging.

特開２００６−３０３０９４号公報JP 2006-303094 A

上述した紫外線と可視光線との光路を分離する分離手段を配置した場合、可視光線側の光路には紫外線が照射されることはないが、可視光線の波長だけを抽出したい場合であっても、上記のダイクロイックミラーには必ず紫外線が照射されるため、その表面には曇りが発生し、光学性能の低下を招く恐れがある。   When the separating means for separating the optical path between the ultraviolet ray and the visible ray described above is arranged, the optical path on the visible ray side is not irradiated with the ultraviolet ray, but even when it is desired to extract only the wavelength of the visible ray, Since the above dichroic mirror is always irradiated with ultraviolet rays, the surface of the dichroic mirror is fogged, and there is a possibility that the optical performance is deteriorated.

また、特許文献１に開示されている技術であると、密閉化により内部の光学部材の曇りを低減させることはできるものの、曇りの進行を完全に抑えることはできず、さらに、密閉化された部分の外側の紫外線が照射される部分が曇る可能性がある。   Moreover, although it is the technique currently disclosed by patent document 1, although the clouding of an internal optical member can be reduced by sealing, progress of clouding cannot be suppressed completely, and also it sealed. There is a possibility that a portion irradiated with ultraviolet rays outside the portion may become cloudy.

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、紫外線の影響で生じる光学部材の曇りを低減させることにより、光学部材の曇りに起因する光学性能の低下を抑制することができるようにするものである。   The present invention has been made in view of such a situation, and by reducing the fogging of the optical member caused by the influence of ultraviolet rays, it is possible to suppress a decrease in optical performance due to the fogging of the optical member. To do.

本発明の光照射装置は、紫外線及び該紫外線よりも波長の長い光を放射する光源と、前記光源から放射された光のうちの前記紫外線よりも長い波長の光を前記紫外線と分離して抽出する光学部材と、前記光学部材よりも後側の光路に配置され、前記光学部材を透過した光のうちの所望の波長の光を選択する波長選択手段と、選択された前記所望の波長の光を出力する出力手段とを備える。   The light irradiation apparatus of the present invention extracts a light source that emits ultraviolet light and light having a longer wavelength than the ultraviolet light, and extracts light having a wavelength longer than the ultraviolet light from the light emitted from the light source separately from the ultraviolet light. An optical member that is arranged, a wavelength selecting unit that is disposed in an optical path on the rear side of the optical member, and that selects light having a desired wavelength out of light transmitted through the optical member, and the light having the selected desired wavelength Output means for outputting.

本発明の検査装置は、ウェハの表面欠陥を検査する検査装置において、上記の光照射装置と、前記光照射装置から出力された前記所望の波長の光が照射された前記ウェハの表面の像を撮像する撮像手段と、撮像により得られた画像データを用いて、前記ウェハの表面欠陥を検査する検査手段とを備える。   An inspection apparatus according to the present invention is an inspection apparatus for inspecting a surface defect of a wafer. The light irradiation apparatus, and an image of the surface of the wafer irradiated with the light of the desired wavelength output from the light irradiation apparatus. Imaging means for imaging, and inspection means for inspecting a surface defect of the wafer using image data obtained by imaging.

本発明によれば、光学部材の曇りに起因する光学性能の低下を抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fall of the optical performance resulting from the cloudiness of an optical member can be suppressed.

本発明を適用した光照射装置の一実施の形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of one Embodiment of the light irradiation apparatus to which this invention is applied. 紫外線カットフィルタの詳細な構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of an ultraviolet-ray cut filter. 本発明を適用した検査装置の一実施の形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of one Embodiment of the test | inspection apparatus to which this invention is applied.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明を適用した光照射装置の一実施の形態の構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a light irradiation apparatus to which the present invention is applied.

図１に示すように、光照射装置１は、光源部１１、紫外線／可視光線カットフィルタユニット１２、リレーレンズ１３、波長選択フィルタユニット１４、インプットレンズ１５、及びファイバ１６を含むようにして構成される。   As shown in FIG. 1, the light irradiation device 1 is configured to include a light source unit 11, an ultraviolet / visible light cut filter unit 12, a relay lens 13, a wavelength selection filter unit 14, an input lens 15, and a fiber 16.

光源部１１内には、光源としてのランプ２１と、ランプ２１から放射された光を反射させる楕円鏡２２と、楕円鏡２２からの光を反射させる反射鏡２３とが配置される。   In the light source unit 11, a lamp 21 as a light source, an elliptical mirror 22 that reflects light emitted from the lamp 21, and a reflective mirror 23 that reflects light from the elliptical mirror 22 are arranged.

ランプ２１は、紫外線から可視光線までの波長範囲内の光を放射する光源である。ランプ２１としては、例えばDeep UVランプ（深紫外ランプ）や、水銀ランプ等のキセノンランプをベースに水銀などの金属蒸気を封入したものを使用することができる。   The lamp 21 is a light source that emits light within a wavelength range from ultraviolet rays to visible rays. As the lamp 21, for example, a deep UV lamp (deep ultraviolet lamp) or a xenon lamp such as a mercury lamp in which a metal vapor such as mercury is sealed can be used.

楕円鏡２２は、ランプ２１から放射された光であって、その内面に沿って形成された反射面により反射した光が、所定の位置で焦点を結ぶ集光機能を有し、全体として略釣鐘状に形成される。   The elliptical mirror 22 has a condensing function for focusing light at a predetermined position, which is light emitted from the lamp 21 and reflected by a reflecting surface formed along the inner surface thereof. It is formed in a shape.

反射鏡２３は、楕円鏡２２により反射された光を、さらに反射させて光源部１１の外側に配置された紫外線／可視光線カットフィルタユニット１２へ導くものであり、例えばダイクロイックミラーやバンドパスフィルタ等の光学素子から構成される。なお、反射鏡２３には、楕円鏡２２により反射した光に含まれる紫外線があたることになるが、その光の径は、反射鏡２３の後に配置されている光学部材に入射する光の径と比べて相対的に大きいため、反射鏡２３における上述した紫外線の影響はごく限られたものとなる。   The reflecting mirror 23 further reflects the light reflected by the elliptical mirror 22 and guides it to the ultraviolet / visible light cut filter unit 12 disposed outside the light source unit 11. For example, the reflecting mirror 23 is a dichroic mirror, a bandpass filter, or the like. These optical elements are used. In addition, although the ultraviolet ray contained in the light reflected by the elliptical mirror 22 hits the reflective mirror 23, the diameter of the light is the diameter of the light which injects into the optical member arrange | positioned after the reflective mirror 23. Since it is relatively large, the influence of the above-described ultraviolet rays on the reflecting mirror 23 is extremely limited.

反射鏡２３により光源部１１の外に導かれた光は、紫外線／可視光線カットフィルタユニット１２に到達する。この光は、光源部１１内のランプ２１から放射された光を、単に楕円鏡２２と反射鏡２３により反射したものであるため、紫外線から可視光線までの範囲の波長を含んだものとなる。   The light guided outside the light source unit 11 by the reflecting mirror 23 reaches the ultraviolet / visible light cut filter unit 12. Since this light is simply the light emitted from the lamp 21 in the light source unit 11 reflected by the elliptical mirror 22 and the reflecting mirror 23, it includes a wavelength in the range from ultraviolet to visible light.

紫外線／可視光線カットフィルタユニット１２は、光源部１１と波長選択フィルタユニット１４との間の、より光源部１１に近い位置に配置される。紫外線／可視光線カットフィルタユニット１２には、図不示の切り替え駆動機構を有した円盤（ターレット）が設けられており、その円盤に設けられた紫外線カットフィルタ１２ａと、可視光線カットフィルタ１２ｂとを、円盤の回転により切り替えて使用する。なお、紫外線カットフィルタ１２ａと、可視光線カットフィルタ１２ｂとを切り替え可能な手段であれば、円盤の回転による手段に限らず、他の手段を用いることも可能である。   The ultraviolet / visible light cut filter unit 12 is disposed between the light source unit 11 and the wavelength selection filter unit 14 at a position closer to the light source unit 11. The ultraviolet / visible light cut filter unit 12 is provided with a disc (turret) having a switching drive mechanism (not shown), and an ultraviolet cut filter 12a and a visible light cut filter 12b provided on the disc are provided. , Use by switching the disk rotation. In addition, as long as it is a means which can switch the ultraviolet-ray cut filter 12a and the visible light cut filter 12b, not only the means by rotation of a disk but another means can also be used.

紫外線カットフィルタ１２ａは、400nm以下の波長の光である紫外線を吸収し、紫外線よりも長い波長の光を透過させる光学部材である。ただし、例えば、可視光線として380nmまでの波長を使用する場合には、紫外線カットフィルタ１２ａは、380nmよりも長い波長の光を透過するようにすればよい。つまり、紫外線カットフィルタ１２ａを透過させる波長を常に一定にして使用する場合だけでなく、可視光線として使用する波長の境界に幅を持たせたい場合も考えられるため、紫外線カットフィルタ１２ａを透過させる波長の境界を、380nm〜400nmの範囲内で若干の余裕を持って設定できるようにする。要するに、紫外線カットフィルタ１２ａによって、380nm〜400nmの範囲内の所定の波長よりも短い紫外線の波長域の光を透過させないようにしている。   The ultraviolet cut filter 12a is an optical member that absorbs ultraviolet light having a wavelength of 400 nm or less and transmits light having a wavelength longer than the ultraviolet light. However, for example, when a wavelength up to 380 nm is used as visible light, the ultraviolet cut filter 12a may transmit light having a wavelength longer than 380 nm. That is, not only when the wavelength transmitted through the ultraviolet cut filter 12a is always kept constant, but also when the wavelength boundary used as visible light may have a width, the wavelength transmitted through the ultraviolet cut filter 12a. Can be set with a slight margin within the range of 380 nm to 400 nm. In short, the ultraviolet cut filter 12a prevents light in the ultraviolet wavelength range shorter than a predetermined wavelength in the range of 380 nm to 400 nm from being transmitted.

また、図２に示すように、紫外線カットフィルタ１２ａにおいては、光源側の面の表面（図中の矢印Ａで示される面）には、光触媒３１が塗布され、それに対向する側の面の表面には、紫外線を吸収するための紫外線カットコート３２が塗布されている。   As shown in FIG. 2, in the ultraviolet cut filter 12a, the surface of the light source side surface (the surface indicated by the arrow A in the figure) is coated with the photocatalyst 31, and the surface of the surface on the opposite side is coated. Is coated with an ultraviolet cut coat 32 for absorbing ultraviolet rays.

この光触媒３１は、光を照射することにより触媒作用を有する触媒であり、代表的なものとしては、酸化チタン（ＴｉＯ2）がある。すなわち、紫外線カットフィルタ１２ａには、紫外線が照射されるため、汚染物質と反応した硫酸アンモニウム（（ＮＨ4）2ＳＯ4）や、有機物の付着が生じる。ところが、紫外線カットフィルタ１２ａには、光触媒３１が塗布されているので、紫外線カットフィルタ１２ａの光源側の面（光触媒３１が塗布された側の面）に付着したそれらの物質は、紫外線によって励起された光触媒３１の酸化反応により直ちに自然分解される。 The photocatalyst 31 is a catalyst having a catalytic action when irradiated with light, and a typical example is titanium oxide (TiO 2 ). That is, since the ultraviolet cut filter 12a is irradiated with ultraviolet rays, ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ) that reacts with contaminants and organic substances are attached. However, since the photocatalyst 31 is applied to the ultraviolet cut filter 12a, those substances adhering to the light source side surface (the surface on which the photocatalyst 31 is applied) of the ultraviolet cut filter 12a are excited by ultraviolet rays. It is spontaneously decomposed immediately by the oxidation reaction of the photocatalyst 31.

この光触媒作用により、曇りの原因となる物質が紫外線カットフィルタ１２ａに付着したとしても、光触媒３１により分解されるため、紫外線カットフィルタ１２ａの曇りの発生を抑止することができる。   Due to this photocatalytic action, even if a substance that causes fogging adheres to the ultraviolet cut filter 12a, it is decomposed by the photocatalyst 31, so that the occurrence of fogging of the ultraviolet cut filter 12a can be suppressed.

なお、光触媒３１は、紫外線カットフィルタ１２ａの光源側の面の表面に、例えば、薄膜状や粒状に塗布される。光触媒３１を粒状に塗布した場合には、その粒子により光が散乱することも考えられるが、後段に設けられたファイバ１６による照明ムラを均一化させる機能により、それらの散乱を防止できる。   In addition, the photocatalyst 31 is apply | coated to the surface of the surface at the side of the light source of the ultraviolet cut filter 12a, for example in the shape of a thin film or a granular form. When the photocatalyst 31 is applied in a granular form, it is conceivable that light is scattered by the particles, but the function of uniforming illumination unevenness by the fiber 16 provided in the subsequent stage can prevent the scattering.

一方、可視光線カットフィルタ１２ｂは、可視光線を吸収し、可視光線よりも短い波長の光を透過させる光学部材である。   On the other hand, the visible light cut filter 12b is an optical member that absorbs visible light and transmits light having a shorter wavelength than visible light.

すなわち、紫外線／可視光線カットフィルタユニット１２においては、光源部１１から放射された光のうちの可視光線の波長の光を抽出し利用する場合には、紫外線カットフィルタ１２ａが光路に配置され、光源部１１からの光に含まれる紫外線がカットされ、紫外線よりも波長の長い可視光線が透過される。それに対して、光源部１１から放射された光のうちの紫外線の波長の光を抽出し使用する場合には、紫外線カットフィルタ１２ａが光路から外れて、可視光線カットフィルタ１２ｂが光路に配置され、光源部１１からの光に含まれる可視光線がカットされ、可視光線よりも波長の短い紫外線が透過される。   That is, in the ultraviolet / visible light cut filter unit 12, when extracting and using light having a wavelength of visible light out of the light emitted from the light source unit 11, the ultraviolet cut filter 12 a is disposed in the optical path, and the light source The ultraviolet rays contained in the light from the part 11 are cut, and visible light having a longer wavelength than the ultraviolet rays is transmitted. On the other hand, when extracting and using light of the wavelength of ultraviolet rays from the light emitted from the light source unit 11, the ultraviolet cut filter 12a is removed from the optical path, and the visible light cut filter 12b is disposed in the optical path, Visible light contained in the light from the light source unit 11 is cut, and ultraviolet light having a shorter wavelength than the visible light is transmitted.

紫外線／可視光線カットフィルタユニット１２に設けられたフィルタを通過した光束は、リレーレンズ１３により平行光束となり、波長選択フィルタユニット１４に入射する。   The light beam that has passed through the filter provided in the ultraviolet / visible light cut filter unit 12 is converted into a parallel light beam by the relay lens 13 and enters the wavelength selection filter unit 14.

波長選択フィルタユニット１４には、不図示の切り替え駆動機構を有した円盤（ターレット）が設けられており、その円盤に設けられた複数の種類のフィルタ（可視系波長選択フィルタ１４ａ、紫外線波長選択フィルタ１４ｂ）を、円盤の回転により切り替えて使用する。   The wavelength selection filter unit 14 is provided with a disc (turret) having a switching drive mechanism (not shown), and a plurality of types of filters (visible wavelength selection filter 14a, ultraviolet wavelength selection filter) provided on the disc. 14b) is switched and used by rotating the disk.

すなわち、波長選択フィルタユニット１４においては、光源部１１から放射された光のうちの可視光線の波長の光を抽出し利用する場合には、可視系波長選択フィルタ１４ａが光路に配置され、上述した紫外線カットフィルタ１２ａにより透過された可視光線から所望の波長の光が選択される。それに対して、光源部１１から放射された光のうちの紫外線の波長の光を抽出し使用する場合には、紫外線波長選択フィルタ１４ｂが光路に配置され、上述した可視光線カットフィルタ１２ｂにより透過された紫外線から所望の波長の光が選択される。   That is, in the wavelength selection filter unit 14, in the case where light having a visible light wavelength out of the light emitted from the light source unit 11 is extracted and used, the visible wavelength selection filter 14 a is disposed in the optical path and is described above. Light having a desired wavelength is selected from visible light transmitted by the ultraviolet cut filter 12a. On the other hand, when extracting and using the light of the ultraviolet wavelength of the light radiated from the light source unit 11, the ultraviolet wavelength selection filter 14b is disposed in the optical path and transmitted by the visible light cut filter 12b described above. Light having a desired wavelength is selected from the ultraviolet light.

なお、可視系波長選択フィルタ１４ａと、紫外線波長選択フィルタ１４ｂとしては、例えば、ｇ線（波長436nm）、ｉ線（波長365nm）等の特定の波長の光だけを透過させる干渉フィルタ、特定の波長帯域の光を透過させるバンドパスフィルタ、あるいは、所定の波長より長い波長の光だけを透過させるシャープカットフィルタ等の各種のフィルタが用いられる。   As the visible wavelength selection filter 14a and the ultraviolet wavelength selection filter 14b, for example, an interference filter that transmits only light having a specific wavelength such as g-line (wavelength 436 nm), i-line (wavelength 365 nm), or a specific wavelength. Various filters such as a band-pass filter that transmits light in a band or a sharp cut filter that transmits only light having a wavelength longer than a predetermined wavelength are used.

波長選択フィルタユニット１４のフィルタを通過した光束は、インプットレンズ１５により集束され、ファイバ１６の一端１６ａに導入される。そして、ファイバ１６の他端（後述する図３の他端１６ｂ）から照射された光は、この光を照明として利用する装置内に導かれる。   The light beam that has passed through the filter of the wavelength selection filter unit 14 is converged by the input lens 15 and introduced into one end 16 a of the fiber 16. And the light irradiated from the other end (the other end 16b of FIG. 3 mentioned later) of the fiber 16 is guide | induced into the apparatus using this light as illumination.

以上のようにして、光照射装置１は構成される。   The light irradiation apparatus 1 is configured as described above.

次に、図３を参照して、図１の光照射装置１を有する検査装置の一実施の形態の構成について説明する。   Next, a configuration of an embodiment of an inspection apparatus having the light irradiation apparatus 1 of FIG. 1 will be described with reference to FIG.

図３に示すように、検査装置２は、半導体のウェハ１００の表面欠陥を検査する装置であって、その内部に設けられる照明光学系として、図１の光照射装置１を有している。   As shown in FIG. 3, the inspection apparatus 2 is an apparatus for inspecting surface defects of a semiconductor wafer 100, and has the light irradiation apparatus 1 of FIG. 1 as an illumination optical system provided therein.

また、図３の検査装置２を構成する要素のうち、光源部１１ないしファイバ１６は、図１の光照射装置１を構成する光源部１１ないしファイバ１６に対応している。なお、図１には、説明の簡略化のため、ニュートラルデンシティフィルタ１７（以下、ＮＤフィルタ１７という）を図示しなかったが、実際には、このＮＤフィルタ１７が、図３に示すように、透過光量を調整する目的で、波長選択フィルタユニット１４と、インプットレンズ１５との間に配置される。   Moreover, the light source part 11 thru | or the fiber 16 correspond to the light source part 11 thru | or the fiber 16 which comprises the light irradiation apparatus 1 of FIG. 1 among the elements which comprise the test | inspection apparatus 2 of FIG. In FIG. 1, the neutral density filter 17 (hereinafter referred to as the ND filter 17) is not shown for the sake of simplification, but actually, as shown in FIG. For the purpose of adjusting the amount of transmitted light, it is disposed between the wavelength selection filter unit 14 and the input lens 15.

検査装置２は、ウェハ１００を載置保持するホルダ５を有し、不図示の搬送装置によって搬送されてくるウェハ１００を、ホルダ５の上に載置させるとともに、真空吸着により固定保持する。ホルダ５は、このように固定保持したウェハ１００の表面に垂直な軸を中心として回転可能あって、かつウェハ１００の表面を通る軸を中心としてチルト可能に構成されている。   The inspection apparatus 2 has a holder 5 for mounting and holding the wafer 100. The inspection apparatus 2 places the wafer 100 transferred by a transfer device (not shown) on the holder 5 and fixes and holds it by vacuum suction. The holder 5 is configured to be rotatable about an axis perpendicular to the surface of the wafer 100 fixed and held in this manner and to be tiltable about an axis passing through the surface of the wafer 100.

この検査装置２はさらに、ホルダ５に固定保持されたウェハ１００の表面に検査用照明光を照射する照明光学系と、検査用照明光の照射を受けたときのウェハ１００からの反射光、回折光等を集光する集光光学系と、集光光学系により集光された光を受けてウェハ１００の表面の像を検出するCCDカメラ等を有する。   The inspection apparatus 2 further includes an illumination optical system that irradiates the surface of the wafer 100 fixedly held by the holder 5 with inspection illumination light, and reflected light and diffraction from the wafer 100 when irradiated with the inspection illumination light. A condensing optical system that condenses light and the like, and a CCD camera that receives light collected by the condensing optical system and detects an image of the surface of the wafer 100 are included.

照明光学系は、図１の光照射装置１に相当するものであり、光源部１１と、この光源部１１から放射される光から紫外線又は可視光線をカットする紫外線／可視光線カットフィルタユニット１２と、カットされた光を集光するリレーレンズ１３と、リレーレンズ１３により平行光束となった光から所望の波長の光のみを透過させて波長選択を行う波長選択フィルタユニット１４と、調光を行うＮＤフィルタ１７とから構成される。   The illumination optical system corresponds to the light irradiation device 1 of FIG. 1, and includes a light source unit 11, an ultraviolet ray / visible ray cut filter unit 12 that cuts ultraviolet rays or visible rays from light emitted from the light source unit 11, and The dimming is performed by the relay lens 13 that collects the cut light, the wavelength selection filter unit 14 that selects only the light having a desired wavelength from the light that has been converted into a parallel light flux by the relay lens 13, and performs wavelength selection. And an ND filter 17.

例えば、検査装置２において、ｇ線（波長436nm）による検査（可視光検査）が行われる場合、紫外線／可視光線カットフィルタユニット１２では、紫外線カットフィルタ１２ａが光路に配置され、波長選択フィルタユニット１４では、可視系波長選択フィルタ１４ａとしてのｇ線波長選択フィルタが光路に配置される。   For example, when the inspection apparatus 2 performs inspection (visible light inspection) using g-line (wavelength 436 nm), in the ultraviolet / visible light cut filter unit 12, the ultraviolet cut filter 12 a is disposed in the optical path, and the wavelength selection filter unit 14. Then, a g-line wavelength selection filter as the visible wavelength selection filter 14a is arranged in the optical path.

これにより、リレーレンズ１３以降の照明光学系には、紫外線カットフィルタ１２ａにより紫外線が吸収され、紫外線が照射されないため、後段の各種のレンズには曇りが生ずることはない。また、このとき、紫外線カットフィルタ１２ａには、紫外線が照射されるため、曇りの原因となる物質が紫外線カットフィルタ１２ａに付着することになるが、その表面に塗布された光触媒３１により、紫外線カットフィルタ１２ａに付着した物質は、直ちに自然分解されることになる。   As a result, the illumination optical system after the relay lens 13 is absorbed by the ultraviolet cut filter 12a and is not irradiated with the ultraviolet rays, so that the subsequent lenses are not fogged. At this time, since the ultraviolet ray cut filter 12a is irradiated with ultraviolet rays, a substance that causes fogging adheres to the ultraviolet ray cut filter 12a. However, the photocatalyst 31 applied to the surface cuts the ultraviolet ray. The substance adhering to the filter 12a is immediately spontaneously decomposed.

このように、光源から放射された光のうちの可視光線の波長の光を抽出する場合において、紫外線の影響で生じる光学部材の曇りを低減させることができるので、光学部材の曇りに起因する光学性能の低下を抑制することが可能となる。   Thus, when extracting light having a wavelength of visible light out of light emitted from the light source, the fogging of the optical member caused by the influence of ultraviolet rays can be reduced, so that the optical caused by the fogging of the optical member can be reduced. It is possible to suppress a decrease in performance.

また、照明光学系は、これらのフィルタ１４，１７を透過した光を集束させるインプットレンズ１５を有し、インプットレンズ１５により集束された光がファイバ１６の一端１６ａに導入される。   The illumination optical system has an input lens 15 that focuses the light transmitted through these filters 14 and 17, and the light focused by the input lens 15 is introduced into one end 16 a of the fiber 16.

照明光学系はさらに、ファイバ１６の他端１６ｂから照射される発散光を受ける照明系凹面鏡１８を有しており、照明系凹面鏡１８からほぼその焦点距離だけ離れた位置に、ファイバ１６の他端１６ｂが配設されている。このため、ファイバ１６の一端１６ａに導入されて他端１６ｂから照明系凹面鏡１８に発散照射された照明光は、照明系凹面鏡１８によって平行光束となって、ホルダ５に保持されたウェハ１００の表面に照射される。   The illumination optical system further includes an illumination system concave mirror 18 that receives the divergent light emitted from the other end 16b of the fiber 16, and the other end of the fiber 16 is located at a position that is substantially away from the illumination system concave mirror 18 by its focal length. 16b is disposed. For this reason, the illumination light introduced into one end 16 a of the fiber 16 and diverged and irradiated from the other end 16 b to the illumination system concave mirror 18 becomes a parallel light beam by the illumination system concave mirror 18, and the surface of the wafer 100 held by the holder 5. Is irradiated.

このとき、ウェハ１００の表面に照射される照明光は、ウェハ１００の表面と垂直な軸に対して所定の角度を有して照射され、ウェハ１００からの光が所定の角度を有して出射される。そして、ウェハ１００の表面からの出射光（ここでは回折光を用いる）は、集光光学系により集光される。   At this time, the illumination light irradiated on the surface of the wafer 100 is irradiated with a predetermined angle with respect to an axis perpendicular to the surface of the wafer 100, and the light from the wafer 100 is emitted with a predetermined angle. Is done. Light emitted from the surface of the wafer 100 (here, diffracted light is used) is collected by a condensing optical system.

この集光光学系は、ウェハ１００の表面と垂直な軸に対して所定の角度を有した方向に対向して配置された集光系凹面鏡４１と、この集光系凹面鏡４１の集光位置に配設された絞り４２と、この絞り４２の後側に配設された結像レンズ４３とから構成される。   The condensing optical system includes a condensing system concave mirror 41 disposed facing a direction having a predetermined angle with respect to an axis perpendicular to the surface of the wafer 100, and a condensing position of the condensing system concave mirror 41. The diaphragm 42 is disposed, and an imaging lens 43 disposed on the rear side of the diaphragm 42.

結像レンズ４３の後側には、CCDカメラ５２が配設されている。集光系凹面鏡４１により集光されるとともに、絞り４２によって絞られた出射光（ｎ次の回折光）は、結像レンズ４３によってCCDカメラ５２のCCD撮像素子５２ａに結像される。この結果、ウェハ１００の表面の回折像がCCD撮像素子５２ａに形成される。CCD撮像素子５２ａは、その受光面に形成されたウェハ表面の像を光電変換して画像信号を生成し、画像処理部５１に供給する。   A CCD camera 52 is disposed behind the imaging lens 43. The emitted light (n-order diffracted light) condensed by the condensing system concave mirror 41 and focused by the stop 42 is imaged on the CCD image sensor 52 a of the CCD camera 52 by the imaging lens 43. As a result, a diffraction image of the surface of the wafer 100 is formed on the CCD image sensor 52a. The CCD image sensor 52 a photoelectrically converts an image of the wafer surface formed on the light receiving surface to generate an image signal, and supplies the image signal to the image processing unit 51.

画像処理部５１は、CCDカメラ５２から供給される画像信号に対し、所定の画像処理を施すことにより、ウェハ１００の表面に対応する画像データを生成する。そして、画像処理部５１においては、CCDカメラ５２からの画像信号により得られるウェハ１００の表面の画像と、予め記憶されている良品のウェハ１００の表面の画像（検査基準画像）とのパターンマッチングを行ったり、予め学習させておいた検査基準画像の特徴との相違点の有無の検査が行われる。検査対象となるウェハ１００にデフォーカスによる膜厚ムラ、パターン形状の異常、キズ等の欠陥が存在する部分には、例えば検査基準画像との明暗差や特徴の相違が検出されるため、欠陥が存在することが検出される。   The image processing unit 51 generates image data corresponding to the surface of the wafer 100 by performing predetermined image processing on the image signal supplied from the CCD camera 52. The image processing unit 51 performs pattern matching between the image of the surface of the wafer 100 obtained from the image signal from the CCD camera 52 and the image of the surface of the non-defective wafer 100 (inspection reference image) stored in advance. An inspection for the presence or absence of a difference from the characteristics of the inspection reference image performed or previously learned is performed. In a portion where the wafer 100 to be inspected has defects such as film thickness unevenness due to defocusing, pattern shape abnormality, scratches, and the like, for example, a difference in brightness or a difference from the inspection reference image is detected. Presence is detected.

以上のように、図１の光照射装置１は、図３の検査装置２の照明光学系として用いることができる。   As described above, the light irradiation device 1 of FIG. 1 can be used as the illumination optical system of the inspection device 2 of FIG.

なお、本実施の形態においては、光照射装置１を、半導体ウェハを検査する検査装置２の照明光学系に用いる例について説明したが、例えば、ｉ線や可視光線を使用する液晶やＩＣ等の半導体露光装置の照明光学系として用いることも可能である。   In the present embodiment, the example in which the light irradiation device 1 is used for the illumination optical system of the inspection device 2 for inspecting a semiconductor wafer has been described. However, for example, a liquid crystal or IC using i-line or visible light is used. It can also be used as an illumination optical system of a semiconductor exposure apparatus.

このように、本発明によれば、光源部１１と波長選択フィルタユニット１４との間に、光源側の面の表面に光触媒３１が塗布された紫外線カットフィルタ１２ａを配置することにより、紫外線から可視光線までの波長範囲にわたる光を放射する光源部１１からの放射光のうち、可視光線の波長の光を抽出する場合において、紫外線カットフィルタ１２ａ以降の光学部材には、紫外線が照射されないため、光学部材のダメージを低減できるとともに、紫外線カットフィルタ１２ａに曇りの原因となる物質が付着しても、照射された紫外線による光触媒３１の酸化反応により曇りの原因となる物質が分解される。そのため、可視光検査時等の可視光線を利用する際に、紫外線の影響で生じる曇りを低減し、紫外線による光学部材のダメージを大きく低減することが可能となる。   As described above, according to the present invention, the ultraviolet cut filter 12a coated with the photocatalyst 31 is disposed on the surface of the light source side surface between the light source unit 11 and the wavelength selection filter unit 14, so that it is visible from ultraviolet rays. In the case where light having a wavelength of visible light is extracted from the light emitted from the light source unit 11 that emits light over a wavelength range up to the light beam, the optical member after the ultraviolet light cut filter 12a is not irradiated with ultraviolet light. The damage to the member can be reduced, and even if a substance that causes fogging adheres to the ultraviolet cut filter 12a, the substance that causes fogging is decomposed by the oxidation reaction of the photocatalyst 31 by the irradiated ultraviolet rays. Therefore, when using visible light such as during visible light inspection, it is possible to reduce fogging caused by the influence of ultraviolet rays and greatly reduce damage to optical members due to ultraviolet rays.

また、上記の通り、従来では、光源部の直後の光路に、ダイクロイックミラー等の分離手段を設けることで、紫外線と可視光線の光路を分離していたが、本実施の形態の構成を採用することで、それらの光路が一本化されることになる。   In addition, as described above, conventionally, the optical path of ultraviolet light and visible light is separated by providing a separating means such as a dichroic mirror in the optical path immediately after the light source unit, but the configuration of the present embodiment is adopted. As a result, these optical paths are unified.

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。   The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

１ 光照射装置， ２ 検査装置， １１ 光源部， １２ 紫外線／可視光線カットフィルタユニット， １２ａ 紫外線カットフィルタ， １２ｂ 可視光線カットフィルタ， １３ リレーレンズ， １４ 波長選択フィルタユニット， １４ａ 可視系波長選択フィルタ， １４ｂ 紫外線波長選択フィルタ， １５ インプットレンズ， １６ ファイバ， １７ ＮＤフィルタ， １８ 照明系凹面鏡， ２１ ランプ， ２２ 楕円鏡， ２３ 反射鏡， ３１ 光触媒， ３２ 紫外線カットコート， ４１ 集光系凹面鏡， ４２ 絞り， ４３ 結像レンズ， ５１ 画像処理部， ５２ CCDカメラ， ５２ａ CCD撮像素子， １００ ウェハ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light irradiation apparatus, 2 Inspection apparatus, 11 Light source part, 12 Ultraviolet / visible light cut filter unit, 12a Ultraviolet cut filter, 12b Visible light cut filter, 13 Relay lens, 14 Wavelength selection filter unit, 14a Visible wavelength selection filter, 14b UV wavelength selection filter, 15 input lens, 16 fiber, 17 ND filter, 18 illumination system concave mirror, 21 lamp, 22 elliptical mirror, 23 reflection mirror, 31 photocatalyst, 32 UV cut coat, 41 condensing system concave mirror, 42 aperture, 43 imaging lens, 51 image processing unit, 52 CCD camera, 52a CCD image sensor, 100 wafer

Claims (5)

紫外線及び該紫外線よりも波長の長い光を放射する光源と、
前記光源から放射された光のうちの前記紫外線よりも長い波長の光を前記紫外線と分離して抽出する光学部材と、
前記光学部材よりも後側の光路に配置され、前記光学部材を透過した光のうちの所望の波長の光を選択する波長選択手段と、
選択された前記所望の波長の光を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする光照射装置。 A light source that emits ultraviolet light and light having a longer wavelength than the ultraviolet light;
An optical member that separates and extracts light having a wavelength longer than the ultraviolet light from the light emitted from the light source;
Wavelength selection means for selecting light having a desired wavelength out of the light that is disposed in the optical path behind the optical member and transmitted through the optical member;
An output means for outputting the selected light having the desired wavelength. 前記光学部材は、前記光源から放射された光のうちの前記紫外線の波長の光を抽出する場合においては前記光路から外れる
ことを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。 The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the optical member is out of the optical path when extracting light having the wavelength of the ultraviolet light out of light emitted from the light source. 前記光学部材の前記光源側の面の表面には、光触媒が塗布されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光照射装置。 The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein a photocatalyst is applied to a surface of the optical member on the light source side surface. 前記光学部材は、380nmないし400nmの範囲内の所定の波長よりも短い波長の光を透過しない
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の光照射装置。 The light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical member does not transmit light having a wavelength shorter than a predetermined wavelength in a range of 380 nm to 400 nm. 半導体ウェハの表面欠陥を検査する検査装置において、
請求項１から４の何れか一項に記載の光照射装置と、
前記光照射装置から出力された前記所望の波長の光が照射された前記半導体ウェハの表面の像を撮像する撮像手段と、
撮像により得られた画像データを用いて、前記半導体ウェハの表面欠陥を検査する検査手段と
を備えることを特徴とする検査装置。 In an inspection device for inspecting surface defects of semiconductor wafers,
The light irradiation device according to any one of claims 1 to 4,
Imaging means for capturing an image of the surface of the semiconductor wafer irradiated with the light of the desired wavelength output from the light irradiation device;
An inspection apparatus comprising: inspection means for inspecting a surface defect of the semiconductor wafer using image data obtained by imaging.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140065341A (en) * 2012-11-21 2014-05-29 가부시키가이샤 니혼포토사이언스 Deterioration detection device and method for ultraviolet ray discharge lamp

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140065341A (en) * 2012-11-21 2014-05-29 가부시키가이샤 니혼포토사이언스 Deterioration detection device and method for ultraviolet ray discharge lamp
CN103837231A (en) * 2012-11-21 2014-06-04 株式会社日本光电科技 Deterioration detection device and method for ultraviolet ray discharge lamp
JP2014102190A (en) * 2012-11-21 2014-06-05 Photoscience Japan Corp Ultraviolet lamp deterioration detection device and method
CN103837231B (en) * 2012-11-21 2017-05-17 株式会社日本光电科技 Deterioration detection device and method for ultraviolet ray discharge lamp
KR102051684B1 (en) * 2012-11-21 2019-12-03 가부시키가이샤 니혼포토사이언스 Deterioration detection device and method for ultraviolet ray discharge lamp

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