JP3190913B1 - 撮像装置及びフォトマスクの欠陥検査装置 - Google Patents
撮像装置及びフォトマスクの欠陥検査装置Info
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 一層高い解像度及びＳ／Ｎ比を有する撮像装
置及びフォトマスク欠陥検査装置を提供する。 【解決手段】 本発明においては、ラインコンフォーカ
ル光学系を利用することにより、上記目的を達成する。
すなわち、光源（１）の前面に試料（６）の移動方向と
直交する方向に延在する複数のスリットを有する第１の
空間フィルタ（３）を配置し、試料（６）をライン照明
する。試料からの透過光又は反射光は第１の空間フィル
タ（３）とほぼ同一のスリットを有する第２の空間フィ
ルタ（１０，１５）を介して画像検出器（１１，１６）
により受光する。画像検出器は２次元アレイ状に配列さ
れた受光素子を有し、各受光素子に蓄積された電荷を１
ライン毎に転送する。本発明では、画像検出器の電荷転
送速度と試料の移動速度との間に対応関係を持たせ、試
料が複数回照明され、各照明により生じた電荷を蓄積
し、積算された電荷を出力する。このように構成するこ
とにより、ラインコンフォーカル光学系が構成されると
共に、複数回のライン照明により一層大量の電荷が蓄積
され、Ｓ／Ｎ比も格段に向上する。
置及びフォトマスク欠陥検査装置を提供する。 【解決手段】 本発明においては、ラインコンフォーカ
ル光学系を利用することにより、上記目的を達成する。
すなわち、光源（１）の前面に試料（６）の移動方向と
直交する方向に延在する複数のスリットを有する第１の
空間フィルタ（３）を配置し、試料（６）をライン照明
する。試料からの透過光又は反射光は第１の空間フィル
タ（３）とほぼ同一のスリットを有する第２の空間フィ
ルタ（１０，１５）を介して画像検出器（１１，１６）
により受光する。画像検出器は２次元アレイ状に配列さ
れた受光素子を有し、各受光素子に蓄積された電荷を１
ライン毎に転送する。本発明では、画像検出器の電荷転
送速度と試料の移動速度との間に対応関係を持たせ、試
料が複数回照明され、各照明により生じた電荷を蓄積
し、積算された電荷を出力する。このように構成するこ
とにより、ラインコンフォーカル光学系が構成されると
共に、複数回のライン照明により一層大量の電荷が蓄積
され、Ｓ／Ｎ比も格段に向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンフォーカル光学系
を利用した高解像度及び高いＳ／Ｎ比を有する撮像装置
に関するものである。さらに、本発明は、このような撮
像装置を有するフォトマスクの欠陥検査装置に関するも
のである。
を利用した高解像度及び高いＳ／Ｎ比を有する撮像装置
に関するものである。さらに、本発明は、このような撮
像装置を有するフォトマスクの欠陥検査装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程においては、
種々のパターンが形成されている多数のフォトマスクが
用いられ、半導体ウェハへのパターン転写及びエッチン
グ工程が繰り返されて所望のデバイスが製造されてい
る。一方、パターン転写の原版となるフォトマスクに異
物等による欠陥が存在した場合、半導体ウェハ上に正確
なパターンが投影されず、不良品が発生してしまう。こ
のため、フォトマスクの欠陥を検出する欠陥検査装置の
改良が強く要請されている。
種々のパターンが形成されている多数のフォトマスクが
用いられ、半導体ウェハへのパターン転写及びエッチン
グ工程が繰り返されて所望のデバイスが製造されてい
る。一方、パターン転写の原版となるフォトマスクに異
物等による欠陥が存在した場合、半導体ウェハ上に正確
なパターンが投影されず、不良品が発生してしまう。こ
のため、フォトマスクの欠陥を検出する欠陥検査装置の
改良が強く要請されている。
【０００３】従来、フォトマスクの欠陥検査装置におい
ては、検査すべきフォトマスクを照明用の光ビームで高
速走査し、フォトマスクからの透過光又は反射光を１次
元イメージセンサで受光し、イメージセンサからの出力
信号をデータベースに記憶されているデータと比較した
り出力信号同士を比較して、異物の存在及び遮光パター
ンの欠陥が検出されている。
ては、検査すべきフォトマスクを照明用の光ビームで高
速走査し、フォトマスクからの透過光又は反射光を１次
元イメージセンサで受光し、イメージセンサからの出力
信号をデータベースに記憶されているデータと比較した
り出力信号同士を比較して、異物の存在及び遮光パター
ンの欠陥が検出されている。
【０００４】別の欠陥検査装置として、フォトマスクか
らの透過光又は反射光を２次元ＣＣＤカメラで受光し、
ＣＣＤカメラの各受光素子からの出力信号をデータベー
スに記憶されているデータと比較したり出力信号同士を
比較して欠陥を検出する方法が既知である。
らの透過光又は反射光を２次元ＣＣＤカメラで受光し、
ＣＣＤカメラの各受光素子からの出力信号をデータベー
スに記憶されているデータと比較したり出力信号同士を
比較して欠陥を検出する方法が既知である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＬＳＩの高集積化及び
高密度化に伴い、フォトマスクのパターンも微細化して
おり、フォトマスクの欠陥検査装置の分解能を一層高く
すると共に高Ｓ／Ｎ比の欠陥検出信号を得ることが強く
要請されている。上述したフォトマスクからの光を１次
元イメージセンサで受光する方法は、コンフォーカリテ
ィが維持されるため、比較的高い分解能が得られる利点
がある。しかしながら、イメージセンサの受光素子に蓄
積される電荷は照明光の照明時間すなわち電荷の蓄積時
間に比例するため、光ビームを用いて高速走査する方法
ではフォトマスクからの光がイメージセンサに入射する
時間が短いため、受光素子に蓄積される電荷量が少なく
なり、欠陥検査信号のＳ／Ｎ比の点において限界があっ
た。
高密度化に伴い、フォトマスクのパターンも微細化して
おり、フォトマスクの欠陥検査装置の分解能を一層高く
すると共に高Ｓ／Ｎ比の欠陥検出信号を得ることが強く
要請されている。上述したフォトマスクからの光を１次
元イメージセンサで受光する方法は、コンフォーカリテ
ィが維持されるため、比較的高い分解能が得られる利点
がある。しかしながら、イメージセンサの受光素子に蓄
積される電荷は照明光の照明時間すなわち電荷の蓄積時
間に比例するため、光ビームを用いて高速走査する方法
ではフォトマスクからの光がイメージセンサに入射する
時間が短いため、受光素子に蓄積される電荷量が少なく
なり、欠陥検査信号のＳ／Ｎ比の点において限界があっ
た。
【０００６】一方、フォトマスクからの光を２次元ＣＣ
Ｄカメラで受光する方法では、照明時間を比較的長くす
ることができるため、Ｓ／Ｎ比の点について良好な特性
が得られるている。しかしながら、フォトマスクの反射
像又は透過像を２次元ＣＣＤカメラで撮像する場合、フ
レァやグレァ等の迷光が各受光素子に入射してしまい、
解像度に限界があり、微細パターンの欠陥検査には限界
があった。
Ｄカメラで受光する方法では、照明時間を比較的長くす
ることができるため、Ｓ／Ｎ比の点について良好な特性
が得られるている。しかしながら、フォトマスクの反射
像又は透過像を２次元ＣＣＤカメラで撮像する場合、フ
レァやグレァ等の迷光が各受光素子に入射してしまい、
解像度に限界があり、微細パターンの欠陥検査には限界
があった。
【０００７】さらに、微細パターンの欠陥を光学的に検
査するためには、用いる照明光として短波長の光すなわ
ち紫外光を用いることが望ましい。しかし、紫外光は光
学素子による吸収が大きく且つフォトダイオードの感度
も低いため、従来の欠陥検査装置では十分な検出感度が
得られにくい不都合が指摘されている。さらに、欠陥の
種類として、異物付着による欠陥及びクロムの遮光パタ
ーンが正確に形成されないことに起因するパターン欠陥
とがあり、これらの欠陥の種類が判別できれば、欠陥検
査装置の用途を一層拡大することができる。
査するためには、用いる照明光として短波長の光すなわ
ち紫外光を用いることが望ましい。しかし、紫外光は光
学素子による吸収が大きく且つフォトダイオードの感度
も低いため、従来の欠陥検査装置では十分な検出感度が
得られにくい不都合が指摘されている。さらに、欠陥の
種類として、異物付着による欠陥及びクロムの遮光パタ
ーンが正確に形成されないことに起因するパターン欠陥
とがあり、これらの欠陥の種類が判別できれば、欠陥検
査装置の用途を一層拡大することができる。
【０００８】従って、本発明の目的は、従来の欠陥検査
装置よりも一層解像度で試料像を撮像できると共に高い
Ｓ／Ｎ比の出力信号を得ることができる撮像装置及びフ
ォトマスクの欠陥検査装置を提供することにある。
装置よりも一層解像度で試料像を撮像できると共に高い
Ｓ／Ｎ比の出力信号を得ることができる撮像装置及びフ
ォトマスクの欠陥検査装置を提供することにある。
【０００９】さらに、本発明の別の目的は、透過光検査
及び反射光検査の両方を同時に行うことができ、検出さ
れた欠陥の性質及び内容も判別できる欠陥検査装置を実
現することにある。
及び反射光検査の両方を同時に行うことができ、検出さ
れた欠陥の性質及び内容も判別できる欠陥検査装置を実
現することにある。
【００１０】
【課題を解決する手段】本発明による撮像装置は、撮像
すべき試料を第１の方向に移動させる試料ステージと、
試料に照明光を投射する照明光源と、照明光源と試料と
の間に配置され、前記第１の方向に沿って所定のピッチ
で形成され第１の方向と直交する第２の方向に延在する
複数のスリットを有する第１の空間フィルタと、試料か
らの反射光又は透過光を受光する画像検出器であって、
前記第１及び第２の方向に沿って２次元アレイ状に配列
された複数の受光素子を有し、第２の方向に配列された
１ラインの受光素子にそれぞれ蓄積された電荷を所定の
転送速度で１ライン毎に順次転送し、受光素子に蓄積さ
れた電荷を順次出力する画像検出器と、試料ステージと
画像検出器との間に配置され、第１の方向に沿って所定
のピッチで形成され第２の方向に延在する複数のスリッ
トを有する第２の空間フィルタと、前記試料ステージと
第２の空間フィルタとの間に配置され、試料からの透過
光又は反射光を前記第２の空間フィルタのスリットを経
て画像検出器上に結像する対物レンズと、前記画像検出
器の電荷転送速度及び試料ステージの移動速度を制御す
る駆動制御回路とを具え、前記第１及び第２の空間フィ
ルタを、第１の空間フィルタの各スリットから出射した
光が試料及び第２の空間フィルタのスリットを経て画像
検出器にそれぞれ入射するように配置し、前記試料ステ
ージの移動速度と前記画像検出器の電荷転送速度とを、
前記試料の、第１の空間フィルタのｉ番目のスリットを
通過した照明光が入射する位置から隣接するｉ＋１番目
のスリットを通過した照明光が入射する位置まで移動す
る時間と、前記画像検出器の、前記第２の空間フィルタ
のｉ番目のスリットを通過した光が入射する受光素子列
に蓄積された電荷が隣接するｉ＋１番目のスリットを通
過した照明光が入射する受光素子列に転送されるまでの
時間とが互いに等しくなるように設定したことを特徴と
する。
すべき試料を第１の方向に移動させる試料ステージと、
試料に照明光を投射する照明光源と、照明光源と試料と
の間に配置され、前記第１の方向に沿って所定のピッチ
で形成され第１の方向と直交する第２の方向に延在する
複数のスリットを有する第１の空間フィルタと、試料か
らの反射光又は透過光を受光する画像検出器であって、
前記第１及び第２の方向に沿って２次元アレイ状に配列
された複数の受光素子を有し、第２の方向に配列された
１ラインの受光素子にそれぞれ蓄積された電荷を所定の
転送速度で１ライン毎に順次転送し、受光素子に蓄積さ
れた電荷を順次出力する画像検出器と、試料ステージと
画像検出器との間に配置され、第１の方向に沿って所定
のピッチで形成され第２の方向に延在する複数のスリッ
トを有する第２の空間フィルタと、前記試料ステージと
第２の空間フィルタとの間に配置され、試料からの透過
光又は反射光を前記第２の空間フィルタのスリットを経
て画像検出器上に結像する対物レンズと、前記画像検出
器の電荷転送速度及び試料ステージの移動速度を制御す
る駆動制御回路とを具え、前記第１及び第２の空間フィ
ルタを、第１の空間フィルタの各スリットから出射した
光が試料及び第２の空間フィルタのスリットを経て画像
検出器にそれぞれ入射するように配置し、前記試料ステ
ージの移動速度と前記画像検出器の電荷転送速度とを、
前記試料の、第１の空間フィルタのｉ番目のスリットを
通過した照明光が入射する位置から隣接するｉ＋１番目
のスリットを通過した照明光が入射する位置まで移動す
る時間と、前記画像検出器の、前記第２の空間フィルタ
のｉ番目のスリットを通過した光が入射する受光素子列
に蓄積された電荷が隣接するｉ＋１番目のスリットを通
過した照明光が入射する受光素子列に転送されるまでの
時間とが互いに等しくなるように設定したことを特徴と
する。
【００１１】本発明においては、照明光を試料の移動方
向と直交する方向に延在する複数のスリットを有する空
間フィルタを介してライン照明光としてを投射すると共
に、試料からの透過光又は反射光を同様に試料の移動方
向と直交する方向に延在する複数のスリットを有する空
間フィルタを介して画像検出器において受光しているの
で、ラインコンフォーカル光学系が構成され、この結果
フレァやグレァ等の迷光が大幅に低減され高い解像度を
有する画像を撮像することができる。
向と直交する方向に延在する複数のスリットを有する空
間フィルタを介してライン照明光としてを投射すると共
に、試料からの透過光又は反射光を同様に試料の移動方
向と直交する方向に延在する複数のスリットを有する空
間フィルタを介して画像検出器において受光しているの
で、ラインコンフォーカル光学系が構成され、この結果
フレァやグレァ等の迷光が大幅に低減され高い解像度を
有する画像を撮像することができる。
【００１２】さらに、試料の移動速度と画像検出器のラ
イン転送速度とが互いに対応するように構成しているの
で、すなわち、試料ステージの移動速度と前記画像検出
器の電荷転送速度とを、前記試料の、第１の空間フィル
タのｉ番目のスリットを通過した照明光が入射する位置
から隣接するｉ＋１番目のスリットを通過した照明光が
入射する位置まで移動する時間と、前記画像検出器の、
前記第２の空間フィルタのｉ番目のスリットを通過した
光が入射する受光素子列に蓄積された電荷が隣接するｉ
＋１番目のスリットを通過した照明光が入射する受光素
子列に転送されるまでの時間とが互いに等しくなるよう
に設定しているので、試料の同一の部位が複数回照明さ
れると共に複数回の照明によりそれぞれ発生した電荷が
蓄積されるので、ノイズが大幅に低減されＳ／Ｎ比を大
幅に改善することができる。この結果、分解能及びＳ／
Ｎ比の両方を同時に改良することができ、このような高
分解能及び高いＳ／Ｎ比を有する撮像装置をフォトマス
クの欠陥検出装置の撮像光学系として用いることによ
り、一層高精度な欠陥検出装置を実現することができ
る。
イン転送速度とが互いに対応するように構成しているの
で、すなわち、試料ステージの移動速度と前記画像検出
器の電荷転送速度とを、前記試料の、第１の空間フィル
タのｉ番目のスリットを通過した照明光が入射する位置
から隣接するｉ＋１番目のスリットを通過した照明光が
入射する位置まで移動する時間と、前記画像検出器の、
前記第２の空間フィルタのｉ番目のスリットを通過した
光が入射する受光素子列に蓄積された電荷が隣接するｉ
＋１番目のスリットを通過した照明光が入射する受光素
子列に転送されるまでの時間とが互いに等しくなるよう
に設定しているので、試料の同一の部位が複数回照明さ
れると共に複数回の照明によりそれぞれ発生した電荷が
蓄積されるので、ノイズが大幅に低減されＳ／Ｎ比を大
幅に改善することができる。この結果、分解能及びＳ／
Ｎ比の両方を同時に改良することができ、このような高
分解能及び高いＳ／Ｎ比を有する撮像装置をフォトマス
クの欠陥検出装置の撮像光学系として用いることによ
り、一層高精度な欠陥検出装置を実現することができ
る。
【００１３】この撮像装置の実施例は、試料ステージの
第１の方向の位置を検出する位置検出装置を具え、前記
駆動制御回路において、前記位置検出装置からのステー
ジ位置信号に基づいて前記画像検出器の電荷転送速度を
調整するように構成したことを特徴とする。本発明にお
いては、画像検出器の１ライン毎の電荷転送速度と試料
ステージの移動速度は厳格に制御する必要があり、これ
ら電荷転送速度とステージの移動速度との間の対応関係
が維持されなくなると、画像に歪みが生じてしまう。そ
こで、本例では、ステージの位置を検出し、この位置信
号も基づいて画像検出器の電荷転送速度を調整する。こ
のような構成を採用することにより、ステージの移動速
度が基準値からシフトしても画像検出器とステージとの
間の対応関係が維持され、常時鮮明な画像を撮像するこ
とができ、従って欠陥検出の精度も維持することができ
る。
第１の方向の位置を検出する位置検出装置を具え、前記
駆動制御回路において、前記位置検出装置からのステー
ジ位置信号に基づいて前記画像検出器の電荷転送速度を
調整するように構成したことを特徴とする。本発明にお
いては、画像検出器の１ライン毎の電荷転送速度と試料
ステージの移動速度は厳格に制御する必要があり、これ
ら電荷転送速度とステージの移動速度との間の対応関係
が維持されなくなると、画像に歪みが生じてしまう。そ
こで、本例では、ステージの位置を検出し、この位置信
号も基づいて画像検出器の電荷転送速度を調整する。こ
のような構成を採用することにより、ステージの移動速
度が基準値からシフトしても画像検出器とステージとの
間の対応関係が維持され、常時鮮明な画像を撮像するこ
とができ、従って欠陥検出の精度も維持することができ
る。
【００１４】さらに、本発明による撮像装置は、撮像す
べき試料を第１の方向に移動させる試料ステージと、試
料の透過像を撮像するための照明光を投射する第１の光
源と、試料の反射像を撮像するための照明光を投射する
第２の光源と、前記第１の光源と試料ステージとの間に
配置され、前記第１の方向に沿って所定のピッチで形成
され第１の方向と直交する第２の方向に延在する複数の
スリットを有する第１の空間フィルタと、前記第２の光
源と試料ステージとの間に配置され、前記第１の方向に
沿って所定のピッチで形成され第１の方向と直交する第
２の方向に延在する複数のスリットを有する第２の空間
フィルタと、前記第１の光源から発生し試料を透過した
光を受光する画像検出器であって、前記第１及び第２の
方向に沿って２次元アレイ状に配列された複数の受光素
子を有し、第２の方向に沿って配列された各ラインの受
光素子に蓄積された電荷を所定の転送速度で１ライン毎
に順次転送し、各受光素子に蓄積された電荷を順次出力
する第１の画像検出器と、前記第２の光源から発生し試
料で反射した光を受光する画像検出器であって、前記第
１及び第２の方向に沿って２次元アレイ状に配列された
複数の受光素子を有し、第２の方向に沿って配列された
各ラインの受光素子に蓄積された電荷を所定の転送速度
で１ライン毎に順次転送し、各受光素子に蓄積された電
荷を順次出力する第２の画像検出器と、前記試料ステー
ジと第１の画像検出器との間に配置され、第１の方向に
所定のピッチで形成され第２の方向に延在する複数のス
リットを有する第３及びの空間フィルタと、前記試料ス
テージと第２の画像検出器との間に配置され、第１の方
向に所定のピッチで形成され第２の方向に延在する複数
のスリットを有する第４の空間フィルタと、前記試料と
第３及び第４の空間フィルタとの間に配置され、試料か
らの透過光及び反射光をそれぞれ前記第３及び第４の空
間フィルタのスリットを介して第１及び第２の画像検出
器上にそれぞれ結像する対物レンズと、前記第１及び第
２の画像検出器の電荷転送速度及び試料ステージの移動
速度を制御する駆動制御回路とを具え、前記第１の空間
フィルタと第３の空間フィルタを、第１の空間フィルタ
の各スリットから出射した照明光が試料、対物レンズ及
び第３の空間フィルタの各スリットを経て画像検出器に
にそれぞれ入射するように配置し、前記第２の空間フィ
ルタと第４の空間フィルタを、第２の空間フィルタの各
スリットから出射した照明光が試料、対物レンズ及び第
４の空間フィルタの各スリットを経て画像検出器にそれ
ぞれ入射するように配置し、前記試料台の移動速度と前
記第１及び第２の画像検出器の電荷転送速度とを、前記
試料の、第１及び第２のの空間フィルタのｉ番目のスリ
ットを通過した照明光が入射する位置から隣接するｉ＋
１番目のスリットを通過した照明光が入射する位置まで
移動する時間と、前記画像検出器の、前記第３及び第４
の空間フィルタのｉ番目のスリットを通過した光が入射
する受光素子列に蓄積された電荷が隣接するｉ＋１番目
のスリットを通過した照明光が入射する受光素子列に転
送されるまでの時間とが互いに等しくなるように設定し
たことを特徴とする。
べき試料を第１の方向に移動させる試料ステージと、試
料の透過像を撮像するための照明光を投射する第１の光
源と、試料の反射像を撮像するための照明光を投射する
第２の光源と、前記第１の光源と試料ステージとの間に
配置され、前記第１の方向に沿って所定のピッチで形成
され第１の方向と直交する第２の方向に延在する複数の
スリットを有する第１の空間フィルタと、前記第２の光
源と試料ステージとの間に配置され、前記第１の方向に
沿って所定のピッチで形成され第１の方向と直交する第
２の方向に延在する複数のスリットを有する第２の空間
フィルタと、前記第１の光源から発生し試料を透過した
光を受光する画像検出器であって、前記第１及び第２の
方向に沿って２次元アレイ状に配列された複数の受光素
子を有し、第２の方向に沿って配列された各ラインの受
光素子に蓄積された電荷を所定の転送速度で１ライン毎
に順次転送し、各受光素子に蓄積された電荷を順次出力
する第１の画像検出器と、前記第２の光源から発生し試
料で反射した光を受光する画像検出器であって、前記第
１及び第２の方向に沿って２次元アレイ状に配列された
複数の受光素子を有し、第２の方向に沿って配列された
各ラインの受光素子に蓄積された電荷を所定の転送速度
で１ライン毎に順次転送し、各受光素子に蓄積された電
荷を順次出力する第２の画像検出器と、前記試料ステー
ジと第１の画像検出器との間に配置され、第１の方向に
所定のピッチで形成され第２の方向に延在する複数のス
リットを有する第３及びの空間フィルタと、前記試料ス
テージと第２の画像検出器との間に配置され、第１の方
向に所定のピッチで形成され第２の方向に延在する複数
のスリットを有する第４の空間フィルタと、前記試料と
第３及び第４の空間フィルタとの間に配置され、試料か
らの透過光及び反射光をそれぞれ前記第３及び第４の空
間フィルタのスリットを介して第１及び第２の画像検出
器上にそれぞれ結像する対物レンズと、前記第１及び第
２の画像検出器の電荷転送速度及び試料ステージの移動
速度を制御する駆動制御回路とを具え、前記第１の空間
フィルタと第３の空間フィルタを、第１の空間フィルタ
の各スリットから出射した照明光が試料、対物レンズ及
び第３の空間フィルタの各スリットを経て画像検出器に
にそれぞれ入射するように配置し、前記第２の空間フィ
ルタと第４の空間フィルタを、第２の空間フィルタの各
スリットから出射した照明光が試料、対物レンズ及び第
４の空間フィルタの各スリットを経て画像検出器にそれ
ぞれ入射するように配置し、前記試料台の移動速度と前
記第１及び第２の画像検出器の電荷転送速度とを、前記
試料の、第１及び第２のの空間フィルタのｉ番目のスリ
ットを通過した照明光が入射する位置から隣接するｉ＋
１番目のスリットを通過した照明光が入射する位置まで
移動する時間と、前記画像検出器の、前記第３及び第４
の空間フィルタのｉ番目のスリットを通過した光が入射
する受光素子列に蓄積された電荷が隣接するｉ＋１番目
のスリットを通過した照明光が入射する受光素子列に転
送されるまでの時間とが互いに等しくなるように設定し
たことを特徴とする。
【００１５】この撮像装置は、試料の反射像及び透過像
の両方を同時に撮像することができる。この撮像装置に
おいて、透過照明光の波長と反射照明光の波長とを互い
に相違させ、試料と各画像検出器との間にダイクロイッ
クミラーを配置することにより、試料からの透過光と反
射光とを容易に分離することができる。この撮像装置を
フォトマスクの欠陥検査に利用する場合、第１及び第２
の画像検査器からの出力信号を欠陥検出回路に供給し、
２個の画像検出器からの出力信号を加算し、その出力信
号を比較回路により閾値と比較することに異物の存在を
検出することができる。
の両方を同時に撮像することができる。この撮像装置に
おいて、透過照明光の波長と反射照明光の波長とを互い
に相違させ、試料と各画像検出器との間にダイクロイッ
クミラーを配置することにより、試料からの透過光と反
射光とを容易に分離することができる。この撮像装置を
フォトマスクの欠陥検査に利用する場合、第１及び第２
の画像検査器からの出力信号を欠陥検出回路に供給し、
２個の画像検出器からの出力信号を加算し、その出力信
号を比較回路により閾値と比較することに異物の存在を
検出することができる。
【００１６】さらに、本発明による撮像装置は、試料を
第１の方向に移動させる試料ステージと、光ビームを発
生する光源と、この光ビームから前記第１の方向と対応
する方向に沿って所定の間隔でｎ本のサブビームを発生
させる回折格子と、前記サブビームを所定の周波数で第
１の方向と直交する第２の方向に周期的に偏向するビー
ム偏向装置と、試料からの透過光又は反射光を受光する
画像検出器であって、前記第１及び第２の方向に沿って
２次元アレイ状に配列された複数の受光素子を有し、第
２の方向に配列された各ラインの受光素子に蓄積された
電荷を所定のライン転送速度で１ライン毎に順次転送
し、受光素子に蓄積された電荷を順次出力する画像検出
器と、試料ステージと画像検出器との間に配置され、第
１の方向に沿って所定のピッチで形成され第２の方向に
延在する複数のスリットを有する空間フィルタと、前記
試料からの反射光又は透過光を、前記空間フィルタの各
スリットを経て画像検出器上に結像させる対物レンズ
と、前記画像検出器及びビーム偏向装置の駆動を制御す
る駆動制御回路とを具え、前記試料表面を走査する複数
のサブビームによる反射光又は透過光が前記空間フィル
タの各スリットを経て画像検出器に入射するように構成
し、前記試料ステージの移動速度と前記画像検出器の電
荷転送速度とを、前記試料の、ｉ番目のサブビームが入
射する位置から隣接するｉ＋１番目のサブビームが入射
する位置まで移動する時間と、前記画像検出器の、空間
フィルタのｉ番目のスリットを通過した光が入射する受
光素子列に蓄積された電荷が隣接するｉ＋１番目のスリ
ットを通過した照明光が入射する受光素子列に転送され
るまでの時間とが互いに等しくなるように設定したこと
を特徴とする。
第１の方向に移動させる試料ステージと、光ビームを発
生する光源と、この光ビームから前記第１の方向と対応
する方向に沿って所定の間隔でｎ本のサブビームを発生
させる回折格子と、前記サブビームを所定の周波数で第
１の方向と直交する第２の方向に周期的に偏向するビー
ム偏向装置と、試料からの透過光又は反射光を受光する
画像検出器であって、前記第１及び第２の方向に沿って
２次元アレイ状に配列された複数の受光素子を有し、第
２の方向に配列された各ラインの受光素子に蓄積された
電荷を所定のライン転送速度で１ライン毎に順次転送
し、受光素子に蓄積された電荷を順次出力する画像検出
器と、試料ステージと画像検出器との間に配置され、第
１の方向に沿って所定のピッチで形成され第２の方向に
延在する複数のスリットを有する空間フィルタと、前記
試料からの反射光又は透過光を、前記空間フィルタの各
スリットを経て画像検出器上に結像させる対物レンズ
と、前記画像検出器及びビーム偏向装置の駆動を制御す
る駆動制御回路とを具え、前記試料表面を走査する複数
のサブビームによる反射光又は透過光が前記空間フィル
タの各スリットを経て画像検出器に入射するように構成
し、前記試料ステージの移動速度と前記画像検出器の電
荷転送速度とを、前記試料の、ｉ番目のサブビームが入
射する位置から隣接するｉ＋１番目のサブビームが入射
する位置まで移動する時間と、前記画像検出器の、空間
フィルタのｉ番目のスリットを通過した光が入射する受
光素子列に蓄積された電荷が隣接するｉ＋１番目のスリ
ットを通過した照明光が入射する受光素子列に転送され
るまでの時間とが互いに等しくなるように設定したこと
を特徴とする。
【００１７】このように、マルチビーム照明を利用する
ことにより共焦点光学系が構成されると共に、試料が複
数回照明されるので、高分解能及び高Ｓ／Ｎ比の試料像
を撮像することができる。従って、この撮像装置をフォ
トマスク欠陥検出装置の撮像光学系として用いることに
より、フォトマスクの欠陥検出を一層高解像度で且つ高
Ｓ／Ｎ比で行うことができる。
ことにより共焦点光学系が構成されると共に、試料が複
数回照明されるので、高分解能及び高Ｓ／Ｎ比の試料像
を撮像することができる。従って、この撮像装置をフォ
トマスク欠陥検出装置の撮像光学系として用いることに
より、フォトマスクの欠陥検出を一層高解像度で且つ高
Ｓ／Ｎ比で行うことができる。
【００１８】さらに、本発明による撮像装置は、撮像す
べき試料を第１の方向に移動させる試料ステージと、透
過像撮像用の照明光を投射する照明光源と、照明光源と
試料との間に配置され、前記第１の方向に沿って所定の
ピッチで形成され第１の方向と直交する第２の方向に延
在する複数のスリットを有する第１の空間フィルタと、
試料からの透過光を受光する画像検出器であって、前記
第１及び第２の方向に沿って２次元アレイ状に配列され
た複数の受光素子を有し、第２の方向に配列された１ラ
インの受光素子にそれぞれ蓄積された電荷を所定の転送
速度で１ライン毎に順次転送し、各受光素子に蓄積され
た電荷を順次出力する第１の画像検出器と、試料と第１
の画像検出器との間に配置され、第１の方向に沿って所
定のピッチで形成され第２の方向に延在する複数のスリ
ットを有する第２の空間フィルタと、反射像撮像用の光
ビームを発生する光源と、この光ビームからｎ本のサブ
ビームを発生させる回折格子と、前記サブビームを所定
の周波数で第１の方向と直交する第２の方向に周期的に
偏向するビーム偏向装置と、試料からの反射光を受光す
る第２の画像検出器であって、前記第１及び第２の方向
に沿って２次元アレイ状に配列された複数の受光素子を
有し、第２の方向に配列された各ラインの受光素子に蓄
積された電荷を所定のライン転送速度で１ライン毎に順
次転送し、受光素子に蓄積された電荷を順次出力する第
２の画像検出器と、前記試料ステージと第２の画像検出
器との間に配置され、第１の方向に沿って所定のピッチ
で検出され第２の方向に延在する複数のスリットを有す
る第３の空間フィルタと、試料からの透過光及び反射光
をそれぞれ第２及び第３の空間フィルタの各スリットを
経て前記画像検出器上にそれぞれ結像する対物レンズ
と、前記第１及び第２の画像検出器並びに前記ビーム偏
向装置の駆動を制御する駆動制御回路とを具え、前記第
１及び第２の空間フィルタを、第１の空間フィルタの各
スリットから出射した光が試料、対物レンズ及び第２の
空間フィルタの各スリットを経て前記画像検出器にそれ
ぞれ入射するように配置し、前記第３の空間フィルタ
を、前記試料からの反射光が対物レンズ及び当該第３の
空間フィルタの各スリットを経て画像検出器にそれぞれ
入射するように配置し、前記試料ステージの移動速度と
前記画像検出器の電荷転送速度とを、前記試料の、ｉ番
目のサブビームが入射する位置から隣接するｉ＋１番目
のサブビームが入射する位置まで移動する時間と、前記
画像検出器の、空間フィルタのｉ番目のスリットを通過
した光が入射する受光素子列に蓄積された電荷が隣接す
るｉ＋１番目のスリットを通過した照明光が入射する受
光素子列に転送されるまでの時間とが互いに等しくなる
ように設定したことを特徴とする。この実施例では、反
射像撮像光学系及び透過像撮像光学系が共にコンフォー
カル光学系で構成されるこになり、高い分解能及び高Ｓ
／Ｎ比の画像を撮像することができる。
べき試料を第１の方向に移動させる試料ステージと、透
過像撮像用の照明光を投射する照明光源と、照明光源と
試料との間に配置され、前記第１の方向に沿って所定の
ピッチで形成され第１の方向と直交する第２の方向に延
在する複数のスリットを有する第１の空間フィルタと、
試料からの透過光を受光する画像検出器であって、前記
第１及び第２の方向に沿って２次元アレイ状に配列され
た複数の受光素子を有し、第２の方向に配列された１ラ
インの受光素子にそれぞれ蓄積された電荷を所定の転送
速度で１ライン毎に順次転送し、各受光素子に蓄積され
た電荷を順次出力する第１の画像検出器と、試料と第１
の画像検出器との間に配置され、第１の方向に沿って所
定のピッチで形成され第２の方向に延在する複数のスリ
ットを有する第２の空間フィルタと、反射像撮像用の光
ビームを発生する光源と、この光ビームからｎ本のサブ
ビームを発生させる回折格子と、前記サブビームを所定
の周波数で第１の方向と直交する第２の方向に周期的に
偏向するビーム偏向装置と、試料からの反射光を受光す
る第２の画像検出器であって、前記第１及び第２の方向
に沿って２次元アレイ状に配列された複数の受光素子を
有し、第２の方向に配列された各ラインの受光素子に蓄
積された電荷を所定のライン転送速度で１ライン毎に順
次転送し、受光素子に蓄積された電荷を順次出力する第
２の画像検出器と、前記試料ステージと第２の画像検出
器との間に配置され、第１の方向に沿って所定のピッチ
で検出され第２の方向に延在する複数のスリットを有す
る第３の空間フィルタと、試料からの透過光及び反射光
をそれぞれ第２及び第３の空間フィルタの各スリットを
経て前記画像検出器上にそれぞれ結像する対物レンズ
と、前記第１及び第２の画像検出器並びに前記ビーム偏
向装置の駆動を制御する駆動制御回路とを具え、前記第
１及び第２の空間フィルタを、第１の空間フィルタの各
スリットから出射した光が試料、対物レンズ及び第２の
空間フィルタの各スリットを経て前記画像検出器にそれ
ぞれ入射するように配置し、前記第３の空間フィルタ
を、前記試料からの反射光が対物レンズ及び当該第３の
空間フィルタの各スリットを経て画像検出器にそれぞれ
入射するように配置し、前記試料ステージの移動速度と
前記画像検出器の電荷転送速度とを、前記試料の、ｉ番
目のサブビームが入射する位置から隣接するｉ＋１番目
のサブビームが入射する位置まで移動する時間と、前記
画像検出器の、空間フィルタのｉ番目のスリットを通過
した光が入射する受光素子列に蓄積された電荷が隣接す
るｉ＋１番目のスリットを通過した照明光が入射する受
光素子列に転送されるまでの時間とが互いに等しくなる
ように設定したことを特徴とする。この実施例では、反
射像撮像光学系及び透過像撮像光学系が共にコンフォー
カル光学系で構成されるこになり、高い分解能及び高Ｓ
／Ｎ比の画像を撮像することができる。
【００１９】本発明によるフォトマスクの欠陥検出装置
は、欠陥検査すべきフォトマスクを第１の方向に移動さ
せるステージと、フォトマスクの像を撮像する第１及び
第２の撮像装置と、これら第１及び第２の撮像装置から
の出力信号に基づいてフォトマスクに存在する欠陥を検
出する欠陥検出回路とを具え、前記第１及び第２の撮像
装置が、それぞれ、フォトマスクに照明光を投射する照
明光源と、照明光源とステージとの間に配置され、前記
第１の方向に沿って所定のピッチで形成され第１の方向
と直交する第２の方向に延在する複数のスリットを有す
る第１の空間フィルタと、フォトマスクからの透過光を
受光する画像検出器であって、前記第１及び第２の方向
に沿って２次元アレイ状に配列された複数の受光素子を
有し、第２の方向に配列された１ラインの受光素子にそ
れぞれ蓄積された電荷を所定の転送速度で１ライン毎に
順次転送し、受光素子に蓄積された電荷を順次出力する
第１の画像検出器と、前記ステージと画像検出器との間
に配置され、第１の方向に沿って所定のピッチで形成さ
れ第２の方向に延在する複数のスリットを有する第２の
空間フィルタと、反射像撮像用の光ビームを発生する光
源と、この光ビームから前記第１の方向と対応する方向
に沿って等間隔でｎ本のサブビームを発生させる回折格
子と、前記サブビームを所定の周波数で第１の方向と直
交する第２の方向に周期的に偏向するビーム偏向装置
と、フォトマスクからの反射光を受光する第２の画像検
出器であって、前記第１及び第２の方向に沿って２次元
アレイ状に配列された複数の受光素子を有し、第２の方
向に配列された各ラインの受光素子に蓄積された電荷を
所定のライン転送速度で１ライン毎に順次転送し、受光
素子に蓄積された電荷を順次出力する第２の画像検出器
と、前記ステージと前記第２の画像検出器との間に配置
され、第２の方向に延在する複数のスリットを有する第
３の空間フィルタと、試料からの透過光及び反射光を前
記第２及び第３の空間フィルタのスリットを経て画像検
出器上にそれぞれ結像する対物レンズと、前記第１及び
第２の画像検出器並びに前記ビーム偏向装置の駆動を制
御する駆動制御回路とを具え、前記第１及び第２の空間
フィルタを、第１の空間フィルタの各スリットから出射
した光がフォトマスクを経て第２の空間フィルタのスリ
ットにそれぞれ入射するように配置し、前記第３の空間
フィルタを、前記フォトマスクの表面を走査する複数の
サブビームによる反射光が当該第３の空間フィルタの各
スリットにそれぞれ入射するように配置し、前記第１及
び第２の画像検出器の電荷転送速度及び前記ステージの
移動速度を、前記試料の、ｉ番目のサブビームが入射す
る位置から隣接するｉ＋１番目のサブビームが入射する
位置まで移動する時間と、前記各画像検出器の、空間フ
ィルタのｉ番目のスリットを通過した光が入射する受光
素子列に蓄積された電荷が隣接するｉ＋１番目のスリッ
トを通過した照明光が入射する受光素子列に転送される
までの時間とが互いに等しくなるように設定したことを
特徴とする。この欠陥検出装置により、フォトマスクの
欠陥をダイ対ダイ或いはチィップ対チィップの関係で検
出することができる。微細な欠陥を高速で高精度に検出
することができる。
は、欠陥検査すべきフォトマスクを第１の方向に移動さ
せるステージと、フォトマスクの像を撮像する第１及び
第２の撮像装置と、これら第１及び第２の撮像装置から
の出力信号に基づいてフォトマスクに存在する欠陥を検
出する欠陥検出回路とを具え、前記第１及び第２の撮像
装置が、それぞれ、フォトマスクに照明光を投射する照
明光源と、照明光源とステージとの間に配置され、前記
第１の方向に沿って所定のピッチで形成され第１の方向
と直交する第２の方向に延在する複数のスリットを有す
る第１の空間フィルタと、フォトマスクからの透過光を
受光する画像検出器であって、前記第１及び第２の方向
に沿って２次元アレイ状に配列された複数の受光素子を
有し、第２の方向に配列された１ラインの受光素子にそ
れぞれ蓄積された電荷を所定の転送速度で１ライン毎に
順次転送し、受光素子に蓄積された電荷を順次出力する
第１の画像検出器と、前記ステージと画像検出器との間
に配置され、第１の方向に沿って所定のピッチで形成さ
れ第２の方向に延在する複数のスリットを有する第２の
空間フィルタと、反射像撮像用の光ビームを発生する光
源と、この光ビームから前記第１の方向と対応する方向
に沿って等間隔でｎ本のサブビームを発生させる回折格
子と、前記サブビームを所定の周波数で第１の方向と直
交する第２の方向に周期的に偏向するビーム偏向装置
と、フォトマスクからの反射光を受光する第２の画像検
出器であって、前記第１及び第２の方向に沿って２次元
アレイ状に配列された複数の受光素子を有し、第２の方
向に配列された各ラインの受光素子に蓄積された電荷を
所定のライン転送速度で１ライン毎に順次転送し、受光
素子に蓄積された電荷を順次出力する第２の画像検出器
と、前記ステージと前記第２の画像検出器との間に配置
され、第２の方向に延在する複数のスリットを有する第
３の空間フィルタと、試料からの透過光及び反射光を前
記第２及び第３の空間フィルタのスリットを経て画像検
出器上にそれぞれ結像する対物レンズと、前記第１及び
第２の画像検出器並びに前記ビーム偏向装置の駆動を制
御する駆動制御回路とを具え、前記第１及び第２の空間
フィルタを、第１の空間フィルタの各スリットから出射
した光がフォトマスクを経て第２の空間フィルタのスリ
ットにそれぞれ入射するように配置し、前記第３の空間
フィルタを、前記フォトマスクの表面を走査する複数の
サブビームによる反射光が当該第３の空間フィルタの各
スリットにそれぞれ入射するように配置し、前記第１及
び第２の画像検出器の電荷転送速度及び前記ステージの
移動速度を、前記試料の、ｉ番目のサブビームが入射す
る位置から隣接するｉ＋１番目のサブビームが入射する
位置まで移動する時間と、前記各画像検出器の、空間フ
ィルタのｉ番目のスリットを通過した光が入射する受光
素子列に蓄積された電荷が隣接するｉ＋１番目のスリッ
トを通過した照明光が入射する受光素子列に転送される
までの時間とが互いに等しくなるように設定したことを
特徴とする。この欠陥検出装置により、フォトマスクの
欠陥をダイ対ダイ或いはチィップ対チィップの関係で検
出することができる。微細な欠陥を高速で高精度に検出
することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は本発明による撮像装置及び
フォトマスクの欠陥検査装置の一例の構成を示す線図で
ある。本例では、透過型及び反射型の両方を個別に又は
同時に行うことができる装置について説明する。例え
ば、水銀ランプのような第１の光源１を照明光源として
用い、この第１の光源１の前面に３６５ｎｍの波長光だ
けを透過する波長フィルタ２を配置し、その後段に第１
の空間フィルタ３を配置する。この空間フィルタは、紙
面と直交する方向である第１の方向に延在する複数のス
リットが所定のピッチで形成されている。空間フィルタ
３の各スリットを通過した照明光は照明レンズ４を経て
試料ステージ５に支持されている試料６に互いに平行な
ラインビームとして入射する。本例では、試料６とし
て、透明基板上にクロムの遮光パターンが形成されてい
るフォトマスクとする。試料ステージ５は矢印の方向、
すなわち空間フィルタ３のスリットの延在方向と直交す
る第２の方向に所定の速度で移動する。従って、フォト
マスク６は複数のライン状の照明光により複数回照明さ
れることになる。
フォトマスクの欠陥検査装置の一例の構成を示す線図で
ある。本例では、透過型及び反射型の両方を個別に又は
同時に行うことができる装置について説明する。例え
ば、水銀ランプのような第１の光源１を照明光源として
用い、この第１の光源１の前面に３６５ｎｍの波長光だ
けを透過する波長フィルタ２を配置し、その後段に第１
の空間フィルタ３を配置する。この空間フィルタは、紙
面と直交する方向である第１の方向に延在する複数のス
リットが所定のピッチで形成されている。空間フィルタ
３の各スリットを通過した照明光は照明レンズ４を経て
試料ステージ５に支持されている試料６に互いに平行な
ラインビームとして入射する。本例では、試料６とし
て、透明基板上にクロムの遮光パターンが形成されてい
るフォトマスクとする。試料ステージ５は矢印の方向、
すなわち空間フィルタ３のスリットの延在方向と直交す
る第２の方向に所定の速度で移動する。従って、フォト
マスク６は複数のライン状の照明光により複数回照明さ
れることになる。
【００２１】フォトマスク６を透過した照明光は、対物
レンズ７、第１及び第２のハーフミラー８及び９を透過
し並びに第２空間フィルタ１０を経て第１の画像検出器
１１に入射する。第２の空間フィルタ１０は第１の画像
検出器１１の前面に配置され、第１の空間フィルタ３と
同様に紙面と直交する第１の方向に延在する複数のスリ
ットが所定のピッチで形成されている空間フィルタとす
る。そして、この第２の空間フィルタ１０は、第１の空
間フィルタ３のスリットを通過しフォトマスクを透過し
たライン状の各透過光がスリットをそれぞれ通過するよ
うに配置する。第１の画像検出器１１は第１及び第２の
方向に２次元アレイ状に配列された複数の受光素子を有
する画像検出器とし、本例では第１の方向に２０４８個
第２の方向に１４０個の受光素子列が配列され、第２の
方向をライン方向と称することにする。従って、画像検
出器１０は１ラインが２０４８個の受光素子で形成さ
れ、１４０ラインの受光素子が配列されている。第１の
空間フィルタ３、フォトマスク６、第１の画像検出器１
１は共役な関係に配置する。従って、第１の空間フィル
タのスリットの像がフォトマスク６に投影され、フォト
マスクの透過像が対物レンズ７を介して第１の画像検出
器上に投影されることになる。このように構成すること
により、ラインコンフォーカルの共焦点光学系が構成さ
れ、解像度を一層高めることができる。尚、画像検出器
と空間フィルタとが一体化され、特定のラインの受光素
子だけに光が入射するように構成した、所謂ＴＤＩライ
ンセンサを用いることもできる。
レンズ７、第１及び第２のハーフミラー８及び９を透過
し並びに第２空間フィルタ１０を経て第１の画像検出器
１１に入射する。第２の空間フィルタ１０は第１の画像
検出器１１の前面に配置され、第１の空間フィルタ３と
同様に紙面と直交する第１の方向に延在する複数のスリ
ットが所定のピッチで形成されている空間フィルタとす
る。そして、この第２の空間フィルタ１０は、第１の空
間フィルタ３のスリットを通過しフォトマスクを透過し
たライン状の各透過光がスリットをそれぞれ通過するよ
うに配置する。第１の画像検出器１１は第１及び第２の
方向に２次元アレイ状に配列された複数の受光素子を有
する画像検出器とし、本例では第１の方向に２０４８個
第２の方向に１４０個の受光素子列が配列され、第２の
方向をライン方向と称することにする。従って、画像検
出器１０は１ラインが２０４８個の受光素子で形成さ
れ、１４０ラインの受光素子が配列されている。第１の
空間フィルタ３、フォトマスク６、第１の画像検出器１
１は共役な関係に配置する。従って、第１の空間フィル
タのスリットの像がフォトマスク６に投影され、フォト
マスクの透過像が対物レンズ７を介して第１の画像検出
器上に投影されることになる。このように構成すること
により、ラインコンフォーカルの共焦点光学系が構成さ
れ、解像度を一層高めることができる。尚、画像検出器
と空間フィルタとが一体化され、特定のラインの受光素
子だけに光が入射するように構成した、所謂ＴＤＩライ
ンセンサを用いることもできる。
【００２２】フォトマスク６の反射像を撮像するため、
第２の光源１２を設け、この第２の光源の前面に３６５
ｎｍの波長光だけを透過する波長フィルタ１３を配置
し、この波長フィルタの後段に第３の空間フィルタ１４
を配置する。本例では、第２の光源１１は第１の光源と
同一の光源で構成する。第３の空間フィルタ１４も、第
１の空間フィルタ３と同様に、紙面と直交する方向すな
わち第１の方向に延在する複数のスリットが所定のピッ
チで形成されている空間フィルタとする。第２の光源１
２から発生し第３の空間フィルタ１４のスリットを通過
したライン状の照明光は第１のハーフミラー８で反射
し、対物レンズ７を経てフォトマスク６に入射する。従
って、フォトマスク６は、その移動方向と直交する方向
に延在する複数のライン状の照明光により複数回走査さ
れることになる。フォトマスク６で反射した光は再び対
物レンズ７を通過し、第１のハーフミラー８を透過し、
第２のハーフミラー９で反射し、第４の空間フィルタ１
５を通過して第２の画像検出器１６に入射する。これら
第４の空間フィルタ１５及び第２の画像検出器１６は、
それぞれ第２の空間フィルタ１０及び第１の画像検出器
１１と同一の構成とする。第４の空間フィルタ１５は、
対応する第３の空間フィルタ１４のスリットを通過しフ
ォトマスク６で反射したライン状の光が各スリットを通
過するように配置する。従って、反射像撮像光学系につ
いても共焦点光学系が形成され、迷光の影響が低減され
た一層解像度の高い画像を撮像することができる。尚、
反射用光源である第２の光源の前面に配置した第３の空
間フィルタ１４は、そのスリットを通過しフォトマスク
６で反射したライン状の反射光が透過光撮像用の第２の
空間フィルタ１０の各スリット間の遮光部分に入射する
ように、すなわち第１の画像検出器に入射せず第２の画
像検出器１６にだけ入射するように配置する。このよう
に構成することにより、フォトマスク５の透過像と反射
像とを個別に撮像することができる。尚、第１及び第２
の画像検出器を互いに同一構造の画像検出器、例えば上
述したＴＤＩセンサを用いることにより、画像検出器に
おける構造上の差異に起因する不具合を解消することが
でき、例えば透過像と反射像との間の同期ズレ等の問題
が解消される。
第２の光源１２を設け、この第２の光源の前面に３６５
ｎｍの波長光だけを透過する波長フィルタ１３を配置
し、この波長フィルタの後段に第３の空間フィルタ１４
を配置する。本例では、第２の光源１１は第１の光源と
同一の光源で構成する。第３の空間フィルタ１４も、第
１の空間フィルタ３と同様に、紙面と直交する方向すな
わち第１の方向に延在する複数のスリットが所定のピッ
チで形成されている空間フィルタとする。第２の光源１
２から発生し第３の空間フィルタ１４のスリットを通過
したライン状の照明光は第１のハーフミラー８で反射
し、対物レンズ７を経てフォトマスク６に入射する。従
って、フォトマスク６は、その移動方向と直交する方向
に延在する複数のライン状の照明光により複数回走査さ
れることになる。フォトマスク６で反射した光は再び対
物レンズ７を通過し、第１のハーフミラー８を透過し、
第２のハーフミラー９で反射し、第４の空間フィルタ１
５を通過して第２の画像検出器１６に入射する。これら
第４の空間フィルタ１５及び第２の画像検出器１６は、
それぞれ第２の空間フィルタ１０及び第１の画像検出器
１１と同一の構成とする。第４の空間フィルタ１５は、
対応する第３の空間フィルタ１４のスリットを通過しフ
ォトマスク６で反射したライン状の光が各スリットを通
過するように配置する。従って、反射像撮像光学系につ
いても共焦点光学系が形成され、迷光の影響が低減され
た一層解像度の高い画像を撮像することができる。尚、
反射用光源である第２の光源の前面に配置した第３の空
間フィルタ１４は、そのスリットを通過しフォトマスク
６で反射したライン状の反射光が透過光撮像用の第２の
空間フィルタ１０の各スリット間の遮光部分に入射する
ように、すなわち第１の画像検出器に入射せず第２の画
像検出器１６にだけ入射するように配置する。このよう
に構成することにより、フォトマスク５の透過像と反射
像とを個別に撮像することができる。尚、第１及び第２
の画像検出器を互いに同一構造の画像検出器、例えば上
述したＴＤＩセンサを用いることにより、画像検出器に
おける構造上の差異に起因する不具合を解消することが
でき、例えば透過像と反射像との間の同期ズレ等の問題
が解消される。
【００２３】尚、映像信号は、第１及び第２の画像検出
器１１及び１６の出力信号を映像信号と用いることがで
き、或いは画像検出器の出力をスキャンコンバータを介
して出力し、その出力信号を映像信号として用いること
もできる。また、この撮像装置を用いて欠陥検出を行う
場合、第１及び第２の画像検出器の出力を欠陥検出回路
に供給し、欠陥検出回路において信号処理することによ
りフォトマスクの欠陥を検出することができる。例え
ば、第１の画像検出器１０の出力と第２の画像検出器１
４の出力を加算器に供給し、加算器の出力を比較回路に
より閾値と比較することにより、フォトマスクの表面に
付着した異物の存在を検出することができる。
器１１及び１６の出力信号を映像信号と用いることがで
き、或いは画像検出器の出力をスキャンコンバータを介
して出力し、その出力信号を映像信号として用いること
もできる。また、この撮像装置を用いて欠陥検出を行う
場合、第１及び第２の画像検出器の出力を欠陥検出回路
に供給し、欠陥検出回路において信号処理することによ
りフォトマスクの欠陥を検出することができる。例え
ば、第１の画像検出器１０の出力と第２の画像検出器１
４の出力を加算器に供給し、加算器の出力を比較回路に
より閾値と比較することにより、フォトマスクの表面に
付着した異物の存在を検出することができる。
【００２４】尚、第１及び第２の光源１及び１２の前面
に透過波長域が互いに相違する波長フィルタをそれぞれ
配置し、透過像撮像用の照明光の波長と反射像撮像用の
照明光の波長とを互いに相違させることも可能である。
この場合、ハーフミラー９の代りに、試料からの反射光
と透過光とを分離するダイクロイックミラーを用いる。
このように、照明光の波長を互いに相違させることによ
り、反射像と透過像の分離が容易になる。
に透過波長域が互いに相違する波長フィルタをそれぞれ
配置し、透過像撮像用の照明光の波長と反射像撮像用の
照明光の波長とを互いに相違させることも可能である。
この場合、ハーフミラー９の代りに、試料からの反射光
と透過光とを分離するダイクロイックミラーを用いる。
このように、照明光の波長を互いに相違させることによ
り、反射像と透過像の分離が容易になる。
【００２５】尚、第１の実施例においては、透過像撮像
用及び反射像撮像用に２個の水銀ランプを用いたが、光
源として１個の水銀ランプを用い、この水銀ランプから
の光を２本の光ファイバを用いて２つの光束に分岐し、
各光束を透過像撮像用及び反射像撮像用に用いることも
できる。この場合、透過と反射との間において、光源の
出力強度の変動がキャンセルされる利点がある。
用及び反射像撮像用に２個の水銀ランプを用いたが、光
源として１個の水銀ランプを用い、この水銀ランプから
の光を２本の光ファイバを用いて２つの光束に分岐し、
各光束を透過像撮像用及び反射像撮像用に用いることも
できる。この場合、透過と反射との間において、光源の
出力強度の変動がキャンセルされる利点がある。
【００２６】次に、画像検出器とその前面に配置した空
間フィルタとの関係について説明する。図２は第１の画
像検出器の受光素子の配列とその前面に配置した第２の
空間フィルタのスリットの配列との関係を示す線図であ
る。画像検出器は第１の方向と対応する方向に沿って
２，０４８個の受光素子が配列されて１ラインを構成
し、第１の方向と直交する第２の方向に１４０ラインの
受光素子が配列されている。空間フィルタのスリットＳ
１〜Ｓｎは、画像検出器の第１ライン、第７ライン、第
１３ライン......上に６ライン毎に配列する。従って、
画像検出器の第１ライン、第７ライン、第１３ライ
ン......（６ｍ＋１）..... 番目のラインの受光素子に
だけ試料であるフォトマスクからの透過光又は反射光が
入射する。従って、６ｍ＋１番目の受光素子列の受光素
子にだけ光が入射し、これら受光素子列間に位置する受
光素子は転送されたきた電荷を次段の受光素子列に転送
する機能果たすものである。画像検出器には、Ｖ方向Ｃ
ＣＤ回路２０及びＨ方向ＣＣＤ回路２１を接続する。Ｖ
方向ＣＣＤ回路３０の制御により各ラインの受光素子に
それぞれ生じた電荷は１ライン毎に次段の受光素子に順
次転送し、Ｈ方向ＣＣＤ回路２１の駆動制御により各ラ
インの受光素子に蓄積された電荷を直列に順次出力す
る。
間フィルタとの関係について説明する。図２は第１の画
像検出器の受光素子の配列とその前面に配置した第２の
空間フィルタのスリットの配列との関係を示す線図であ
る。画像検出器は第１の方向と対応する方向に沿って
２，０４８個の受光素子が配列されて１ラインを構成
し、第１の方向と直交する第２の方向に１４０ラインの
受光素子が配列されている。空間フィルタのスリットＳ
１〜Ｓｎは、画像検出器の第１ライン、第７ライン、第
１３ライン......上に６ライン毎に配列する。従って、
画像検出器の第１ライン、第７ライン、第１３ライ
ン......（６ｍ＋１）..... 番目のラインの受光素子に
だけ試料であるフォトマスクからの透過光又は反射光が
入射する。従って、６ｍ＋１番目の受光素子列の受光素
子にだけ光が入射し、これら受光素子列間に位置する受
光素子は転送されたきた電荷を次段の受光素子列に転送
する機能果たすものである。画像検出器には、Ｖ方向Ｃ
ＣＤ回路２０及びＨ方向ＣＣＤ回路２１を接続する。Ｖ
方向ＣＣＤ回路３０の制御により各ラインの受光素子に
それぞれ生じた電荷は１ライン毎に次段の受光素子に順
次転送し、Ｈ方向ＣＣＤ回路２１の駆動制御により各ラ
インの受光素子に蓄積された電荷を直列に順次出力す
る。
【００２７】本発明では、試料台の移動速度と画像検出
器のＶ方向（第２の方向に対応する方向）の転送速度と
を対応させる。すなわち、試料が空間フィルタ２，１２
のｉ番目のスリットを通過した後隣接するｉ＋１番目の
スリットに到達するまでの時間と、受光側の空間フィル
タ９，１３のｉ番目のスリットと対応する受光素子列に
蓄積された電荷が隣接するｉ＋１番目のスリットに対応
する受光素子列に転送されるまでの時間とが一致するよ
うに設定する。このように構成することにより、試料は
ライン状の照明光により複数回走査されたことと等価で
あり、一方画像検出器の受光素子は電荷蓄積能力を有し
ているので、各走査によりそれぞれ生じた電荷が順次蓄
積されることになる。この結果、光学素子等に起因する
ノイズが大幅に低減され、Ｓ／Ｎ比の高い高感度の出力
信号を出力することができる。しかも、受光素子の電荷
蓄積能力を積極的に利用しているので、光学素子に対す
る吸収率の高い紫外光を用いても高い出力レベルの高感
度の出力信号を発生させることができる。
器のＶ方向（第２の方向に対応する方向）の転送速度と
を対応させる。すなわち、試料が空間フィルタ２，１２
のｉ番目のスリットを通過した後隣接するｉ＋１番目の
スリットに到達するまでの時間と、受光側の空間フィル
タ９，１３のｉ番目のスリットと対応する受光素子列に
蓄積された電荷が隣接するｉ＋１番目のスリットに対応
する受光素子列に転送されるまでの時間とが一致するよ
うに設定する。このように構成することにより、試料は
ライン状の照明光により複数回走査されたことと等価で
あり、一方画像検出器の受光素子は電荷蓄積能力を有し
ているので、各走査によりそれぞれ生じた電荷が順次蓄
積されることになる。この結果、光学素子等に起因する
ノイズが大幅に低減され、Ｓ／Ｎ比の高い高感度の出力
信号を出力することができる。しかも、受光素子の電荷
蓄積能力を積極的に利用しているので、光学素子に対す
る吸収率の高い紫外光を用いても高い出力レベルの高感
度の出力信号を発生させることができる。
【００２８】図３は本発明による撮像装置及びフォトマ
スクの欠陥検査装置の別の実施例を示す線図である。本
例では、反射型の撮像光学系として、光源と空間フィル
タとの組合せの代りに、レーザ光源と、回折格子と、ビ
ーム偏向装置との組合せを用いる。尚、図１で用いた部
材と同一の部材には同一符号を付して説明を省略する。
反射型撮像装置の光源として例えば４８８ｎｍの波長の
光ビームを発生するアルゴンレーザ３０を用いる。この
アルゴンレーザ３０から放出されたレーザビームをエキ
スパンダ３１により拡大平行光束とし、回折格子３２に
より試料の移動方向と対応する方向である第２の方向に
等間隔で離間したｎ本のサブビームを発生させる。この
サブビームの本数は、反射光受光用の第２の画像検出器
１６の前面に配置した第２の空間フィルタ１５のスリッ
トの数に対応させることが好ましい。これらｎ本のサブ
ビームは音響光学素子３３に入射し、第１の方向に所定
の偏向周波数で偏向する。この音響光学素子の偏向周波
数は、必ずしも画像検出器１６のライン転送周波数と一
致する必要はないが、画像検出器１６のライン転送周波
数の整数倍（等倍を含む）に設定することが好適であ
る。
スクの欠陥検査装置の別の実施例を示す線図である。本
例では、反射型の撮像光学系として、光源と空間フィル
タとの組合せの代りに、レーザ光源と、回折格子と、ビ
ーム偏向装置との組合せを用いる。尚、図１で用いた部
材と同一の部材には同一符号を付して説明を省略する。
反射型撮像装置の光源として例えば４８８ｎｍの波長の
光ビームを発生するアルゴンレーザ３０を用いる。この
アルゴンレーザ３０から放出されたレーザビームをエキ
スパンダ３１により拡大平行光束とし、回折格子３２に
より試料の移動方向と対応する方向である第２の方向に
等間隔で離間したｎ本のサブビームを発生させる。この
サブビームの本数は、反射光受光用の第２の画像検出器
１６の前面に配置した第２の空間フィルタ１５のスリッ
トの数に対応させることが好ましい。これらｎ本のサブ
ビームは音響光学素子３３に入射し、第１の方向に所定
の偏向周波数で偏向する。この音響光学素子の偏向周波
数は、必ずしも画像検出器１６のライン転送周波数と一
致する必要はないが、画像検出器１６のライン転送周波
数の整数倍（等倍を含む）に設定することが好適であ
る。
【００２９】サブビームはレンズ３４、全反射ミラー３
５、偏向ビームスプリッタ３６及び１／４波長板３７を
経てダイクロイックミラー３８に入射する。本例では、
透過像撮像用として、光源１の前面に３６５ｎｍの光を
透過する波長フィルタ２を配置しているので、試料から
の透過光と反射光とを分離するためにダイクロイックミ
ラー３８を用いる。波長４８８ｎｍのｎ本のサブビーム
は、ダイクロイックミラー３８で反射し、対物レンズ７
を介して試料であるフォトマスク６にスポット状に集束
して入射する。従って、フォトマスク６上には、フォト
マスクの移動方向である第２の方向に沿って所定のピッ
チで等間隔で離間する複数の光スポットが形成され、試
料５は、これら光スポットによりフォトマスクの移動方
向と直交する第１の方向に高速で走査される。従って、
フォトマスクの各部位はｎ本の光ビームによりｎ回走査
されることになる。
５、偏向ビームスプリッタ３６及び１／４波長板３７を
経てダイクロイックミラー３８に入射する。本例では、
透過像撮像用として、光源１の前面に３６５ｎｍの光を
透過する波長フィルタ２を配置しているので、試料から
の透過光と反射光とを分離するためにダイクロイックミ
ラー３８を用いる。波長４８８ｎｍのｎ本のサブビーム
は、ダイクロイックミラー３８で反射し、対物レンズ７
を介して試料であるフォトマスク６にスポット状に集束
して入射する。従って、フォトマスク６上には、フォト
マスクの移動方向である第２の方向に沿って所定のピッ
チで等間隔で離間する複数の光スポットが形成され、試
料５は、これら光スポットによりフォトマスクの移動方
向と直交する第１の方向に高速で走査される。従って、
フォトマスクの各部位はｎ本の光ビームによりｎ回走査
されることになる。
【００３０】試料６の表面からの反射光は対物レンズ７
を経て、ダイクロイックミラー３８で反射し、１／４波
長板３７通過して偏向ビームスプリッタ３６に入射す
る。この反射光は１／４波長板を２回透過しているの
で、その偏向面が９０°回転している。よって、反射光
は偏向ビームスプリッタ３６を透過し、第２の空間フィ
ルタ１５に入射する。ここで、反射光学系の光学素子
は、試料上に形成される各光スポットからの反射光が空
間フィルタ１５の各スリットにそれぞれ入射するように
設定する。従って、空間フィルタの各スリットは、第２
の方向に振動する反射光により走査され、これら反射光
はスリットをそれぞれ通過し、背後に配置した第２の画
像検出器１６の各ラインの受光素子列に入射する。すな
わち、第２の画像検出器の、空間フィルタ１５の各スリ
ットとそれぞれ対応する各ラインの受光素子列が、音響
光学素子４３により偏向されたサブビームにより走査さ
れることになる。
を経て、ダイクロイックミラー３８で反射し、１／４波
長板３７通過して偏向ビームスプリッタ３６に入射す
る。この反射光は１／４波長板を２回透過しているの
で、その偏向面が９０°回転している。よって、反射光
は偏向ビームスプリッタ３６を透過し、第２の空間フィ
ルタ１５に入射する。ここで、反射光学系の光学素子
は、試料上に形成される各光スポットからの反射光が空
間フィルタ１５の各スリットにそれぞれ入射するように
設定する。従って、空間フィルタの各スリットは、第２
の方向に振動する反射光により走査され、これら反射光
はスリットをそれぞれ通過し、背後に配置した第２の画
像検出器１６の各ラインの受光素子列に入射する。すな
わち、第２の画像検出器の、空間フィルタ１５の各スリ
ットとそれぞれ対応する各ラインの受光素子列が、音響
光学素子４３により偏向されたサブビームにより走査さ
れることになる。
【００３１】次に、この撮像装置の駆動制御について説
明する。駆動制御を行うために同期信号発生回路４０を
設け、この同期信号発生回路から送出される駆動信号に
基づいて各装置を制御する。同期信号発生回路４０か
ら、モータドライバ４１にステージ送りパルスを供給
し、モータドライバ４１からの駆動信号によりステージ
駆動モータ４２を駆動し、試料ステージ５を第１及び第
２の方向に駆動する。
明する。駆動制御を行うために同期信号発生回路４０を
設け、この同期信号発生回路から送出される駆動信号に
基づいて各装置を制御する。同期信号発生回路４０か
ら、モータドライバ４１にステージ送りパルスを供給
し、モータドライバ４１からの駆動信号によりステージ
駆動モータ４２を駆動し、試料ステージ５を第１及び第
２の方向に駆動する。
【００３２】同期信号発生回路４０から第１及び第２の
画像検出器１１及び１６にラインシフトパルスをそれぞ
れ供給し、例えば４０ｋＨｚのライン転送速度で１ライ
ン毎に各受光素子列に蓄積された電荷を順次転送し直列
に出力する。さらに、同期信号発生回路４０から、音響
光学素子３３の駆動制御を行う音響光学素子制御回路４
３に４０ｋＨｚの駆動パルスを供給し、音響光学素子３
３を画像検出器のライン転送速度と同一の周波数で駆動
制御する。従って、ｎ本のサブビームで走査する場合、
試料及び各受光素子はｎ回走査されることになる。
画像検出器１１及び１６にラインシフトパルスをそれぞ
れ供給し、例えば４０ｋＨｚのライン転送速度で１ライ
ン毎に各受光素子列に蓄積された電荷を順次転送し直列
に出力する。さらに、同期信号発生回路４０から、音響
光学素子３３の駆動制御を行う音響光学素子制御回路４
３に４０ｋＨｚの駆動パルスを供給し、音響光学素子３
３を画像検出器のライン転送速度と同一の周波数で駆動
制御する。従って、ｎ本のサブビームで走査する場合、
試料及び各受光素子はｎ回走査されることになる。
【００３３】本発明においては、試料の移動速度と画像
検出器のライン転送速度との間で正確な同期をとる必要
がある。このため、本例では、レーザ干渉計のようなス
テージ位置検出装置４４を用いて、試料ステージ４の位
置を検出し、その結果を同期信号発生回路４０に供給す
る。同期信号発生回路では、検出された試料ステージの
位置に応じて、画像検出器のライン転送速度と試料ステ
ージの移動速度とが対応するように画像検出器用のライ
ンシフトパルスの周波数を修正する。このようなフィー
ドバック系を用いることにより、ステージの移動に僅か
な速度誤差が生じても、画像検出器の転送速度とステー
ジの移動速度とを正確に対応させることができる。
検出器のライン転送速度との間で正確な同期をとる必要
がある。このため、本例では、レーザ干渉計のようなス
テージ位置検出装置４４を用いて、試料ステージ４の位
置を検出し、その結果を同期信号発生回路４０に供給す
る。同期信号発生回路では、検出された試料ステージの
位置に応じて、画像検出器のライン転送速度と試料ステ
ージの移動速度とが対応するように画像検出器用のライ
ンシフトパルスの周波数を修正する。このようなフィー
ドバック系を用いることにより、ステージの移動に僅か
な速度誤差が生じても、画像検出器の転送速度とステー
ジの移動速度とを正確に対応させることができる。
【００３４】尚、図３に示す撮像装置を用いて欠陥検出
を行う場合、図１において説明したように、第１及び第
２の画像検出器の出力を欠陥検出回路に供給し、加算器
を用いてこれら画像検出器の出力信号の和信号を発生さ
せ、この和信号を閾値と比較することにより異物の存在
を検出することができる。
を行う場合、図１において説明したように、第１及び第
２の画像検出器の出力を欠陥検出回路に供給し、加算器
を用いてこれら画像検出器の出力信号の和信号を発生さ
せ、この和信号を閾値と比較することにより異物の存在
を検出することができる。
【００３５】尚、図３に示す実施例において、反射像を
撮像するため、回折格子３２を用いず、１本の光ビーム
を用い走査することもできる。すなわち、反射像又は透
過像のいずれか一方については空間フィルタと２次元画
像検出器との組合せを用い、他方の像については１本の
走査ビームとリニァイメージセンサとの組合せを用いて
反射像及び透過像の両方を撮像することもできる。
撮像するため、回折格子３２を用いず、１本の光ビーム
を用い走査することもできる。すなわち、反射像又は透
過像のいずれか一方については空間フィルタと２次元画
像検出器との組合せを用い、他方の像については１本の
走査ビームとリニァイメージセンサとの組合せを用いて
反射像及び透過像の両方を撮像することもできる。
【００３６】図４は図３に示す撮像装置をフォトマスク
の欠陥検査装置に応用した実施例を示す。本例では、２
個の撮像ヘッドを用いてダイトウダイ比較により欠陥を
検出する例について説明する。多くのフォトマスクは、
同一のダイすなわちチィップが複数個形成されているの
で、同一構成の２個の撮像ヘッドを用いてダイ対ダイ或
いはチィップ対チィップの関係で２個の隣接するマスク
パターンを撮像し、その結果を比較することにより、欠
陥検出を行うことができる。
の欠陥検査装置に応用した実施例を示す。本例では、２
個の撮像ヘッドを用いてダイトウダイ比較により欠陥を
検出する例について説明する。多くのフォトマスクは、
同一のダイすなわちチィップが複数個形成されているの
で、同一構成の２個の撮像ヘッドを用いてダイ対ダイ或
いはチィップ対チィップの関係で２個の隣接するマスク
パターンを撮像し、その結果を比較することにより、欠
陥検出を行うことができる。
【００３７】説明に際し、同一の光学素子について左側
及び右側の撮像ヘッドの部材についてはそれぞれＬ及び
Ｒの添字を付することにする。水銀ランプ５０から透過
像撮像用の照明光を発生し、この照明光を２本の光ファ
イバ５１Ｌ及び５１Ｒを用いて２本の光束に分岐する。
これら照明光はレンズ５２Ｌ，５２Ｒ、３６５ｎｍの光
を透過する波長フィルタ５３Ｌ，５３Ｒ、第１の空間フ
ィルタ５４Ｌ，５４Ｒ、及びコンデンサレンズ５５Ｌ，
５５Ｒを経てステージ５６に載置された試料であるフォ
トマスク５７に複数のライン状ビームとして入射する。
及び右側の撮像ヘッドの部材についてはそれぞれＬ及び
Ｒの添字を付することにする。水銀ランプ５０から透過
像撮像用の照明光を発生し、この照明光を２本の光ファ
イバ５１Ｌ及び５１Ｒを用いて２本の光束に分岐する。
これら照明光はレンズ５２Ｌ，５２Ｒ、３６５ｎｍの光
を透過する波長フィルタ５３Ｌ，５３Ｒ、第１の空間フ
ィルタ５４Ｌ，５４Ｒ、及びコンデンサレンズ５５Ｌ，
５５Ｒを経てステージ５６に載置された試料であるフォ
トマスク５７に複数のライン状ビームとして入射する。
【００３８】フォトマスク５７を透過した照明光は対物
レンズ５８Ｌ，５８Ｒにより集光され、ダイクロィック
ミラー５９Ｌ，５９Ｒを透過し、第２の空間フィルタ６
０Ｌ，６０Ｒの各スリットを介して第１の画像検出器６
１Ｌ，６１Ｒに入射する。
レンズ５８Ｌ，５８Ｒにより集光され、ダイクロィック
ミラー５９Ｌ，５９Ｒを透過し、第２の空間フィルタ６
０Ｌ，６０Ｒの各スリットを介して第１の画像検出器６
１Ｌ，６１Ｒに入射する。
【００３９】反射像を撮像するため、４８８ｎｍの光ビ
ームを発生するアルゴンレーザ６２を用いる。アルゴン
レーザから発生した光をハーフミラー６３を用いて２分
割し、一方の光ビームは右側の撮像ヘッド用に用い、他
方の光ビームは左側の撮像ヘッド用に用いる。ハーフミ
ラー６３を透過した光ビームは右側のヘッドのエキスパ
ンダ６４Ｒを経て回折格子６５Ｒに入射し、複数本のサ
ブビームに変換する。これらサブビームは音響光学素子
６６Ｒによりフォトマスクの移動方向と直交する方向に
高速でスキャンする。これらサブビームは全反射ミラー
６８Ｒを経て偏光ビームスプリッタ６９Ｒに入射し、そ
の偏光面で反射し、１／４波長板７０Ｒを透過し、ダイ
クロィックミラー５９Ｒに入射する。そして、このダイ
クロィックフィルタミラーで反射し、対物レンズ５８Ｒ
によりスポット状に集束されてフォトマスク５７に入射
し、フォトマスクの移動方向に等間隔でｎ個の光スポッ
トを形成し、フォトマスクの表面をその移動方向と直交
する方向に高速でスキャンする。
ームを発生するアルゴンレーザ６２を用いる。アルゴン
レーザから発生した光をハーフミラー６３を用いて２分
割し、一方の光ビームは右側の撮像ヘッド用に用い、他
方の光ビームは左側の撮像ヘッド用に用いる。ハーフミ
ラー６３を透過した光ビームは右側のヘッドのエキスパ
ンダ６４Ｒを経て回折格子６５Ｒに入射し、複数本のサ
ブビームに変換する。これらサブビームは音響光学素子
６６Ｒによりフォトマスクの移動方向と直交する方向に
高速でスキャンする。これらサブビームは全反射ミラー
６８Ｒを経て偏光ビームスプリッタ６９Ｒに入射し、そ
の偏光面で反射し、１／４波長板７０Ｒを透過し、ダイ
クロィックミラー５９Ｒに入射する。そして、このダイ
クロィックフィルタミラーで反射し、対物レンズ５８Ｒ
によりスポット状に集束されてフォトマスク５７に入射
し、フォトマスクの移動方向に等間隔でｎ個の光スポッ
トを形成し、フォトマスクの表面をその移動方向と直交
する方向に高速でスキャンする。
【００４０】フォトマスクで反射したサブビームは、再
び対物レンズ５８Ｒを経てダイクロィックミラー５９Ｒ
で反射し、１／４波長板７０Ｒ、偏光ビームスプリッタ
６９Ｒ及び第３の空間フィルタ７１Ｒを経て反射像を撮
像する第２の画像検出器７２Ｒに入射する。
び対物レンズ５８Ｒを経てダイクロィックミラー５９Ｒ
で反射し、１／４波長板７０Ｒ、偏光ビームスプリッタ
６９Ｒ及び第３の空間フィルタ７１Ｒを経て反射像を撮
像する第２の画像検出器７２Ｒに入射する。
【００４１】尚、左側の撮像ヘッドの反射像撮像光学系
については、エキスパンダ６４Ｌから第２の画像検出器
７２Ｌに至る光学系が右側のヘッドと同一の構成である
ため、その説明は省略する。
については、エキスパンダ６４Ｌから第２の画像検出器
７２Ｌに至る光学系が右側のヘッドと同一の構成である
ため、その説明は省略する。
【００４２】次に、この撮像光学系の駆動制御について
説明する。駆動制御を行うために同期信号発生回路８０
を設け、この同期信号発生回路から送出される駆動信号
に基づいて各駆動装置を制御する。同期信号発生回路８
０から、モータドライバ８１にステージ送りパルスを供
給し、モータドライバ８１からの駆動信号によりステー
ジ駆動モータ８２を駆動し、ステージ５６を第１及び第
２の方向に駆動する。
説明する。駆動制御を行うために同期信号発生回路８０
を設け、この同期信号発生回路から送出される駆動信号
に基づいて各駆動装置を制御する。同期信号発生回路８
０から、モータドライバ８１にステージ送りパルスを供
給し、モータドライバ８１からの駆動信号によりステー
ジ駆動モータ８２を駆動し、ステージ５６を第１及び第
２の方向に駆動する。
【００４３】同期信号発生回路８０から左側及び右側の
ヘッドの第１及び第２の画像検出器６１Ｌ，６１Ｒ及び
７２Ｌ，７２Ｒにラインシフトパルスをそれぞれ供給
し、例えば４０ｋＨｚのライン転送速度で１ライン毎に
各受光素子列に蓄積された電荷を順次転送し直列に出力
する。さらに、同期信号発生回路８０から、音響光学素
子６６Ｌ，６６Ｒの駆動制御を行う音響光学素子制御回
路に４０ｋＨｚの駆動パルスを供給し、音響光学素子６
６Ｌ，６６Ｒを画像検出器のライン転送速度と同一の周
波数で駆動制御する。従って、ｎ本のサブビームで走査
する場合、試料及び各受光素子はｎ回走査されることに
なる。
ヘッドの第１及び第２の画像検出器６１Ｌ，６１Ｒ及び
７２Ｌ，７２Ｒにラインシフトパルスをそれぞれ供給
し、例えば４０ｋＨｚのライン転送速度で１ライン毎に
各受光素子列に蓄積された電荷を順次転送し直列に出力
する。さらに、同期信号発生回路８０から、音響光学素
子６６Ｌ，６６Ｒの駆動制御を行う音響光学素子制御回
路に４０ｋＨｚの駆動パルスを供給し、音響光学素子６
６Ｌ，６６Ｒを画像検出器のライン転送速度と同一の周
波数で駆動制御する。従って、ｎ本のサブビームで走査
する場合、試料及び各受光素子はｎ回走査されることに
なる。
【００４４】さらに、レーザ干渉計のようなステージ位
置検出装置８３を用いて、ステージ５６の位置を検出
し、その結果を同期信号発生回路８０に供給する。同期
信号発生回路では、検出された試料ステージの位置に応
じて、画像検出器のライン転送速度と試料ステージの移
動速度とが対応するように画像検出器用のラインシフト
パルスの周波数を修正する。
置検出装置８３を用いて、ステージ５６の位置を検出
し、その結果を同期信号発生回路８０に供給する。同期
信号発生回路では、検出された試料ステージの位置に応
じて、画像検出器のライン転送速度と試料ステージの移
動速度とが対応するように画像検出器用のラインシフト
パルスの周波数を修正する。
【００４５】次に、欠陥検査回路について説明する。左
側撮像ヘッド及び右側撮像ヘッドの第１及び第２の画像
検出器６１Ｌ，６１Ｒ及び７２Ｌ，７２Ｒからの出力信
号を増幅器８４ａ〜８４ｄにより増幅し、それぞれスキ
ャンコンバータ８５ａ〜８５ｄに供給する。同期信号発
生器８０からスキャンコンバータにラインシフトパルス
を供給して直列の出力信号に変換してから欠陥検出回路
に供給する。左側及び右側のヘッドの第１の画像検出器
６１Ｌ，６１Ｒから出力されスキャンコンバータ８５
ｂ，８５ｃを経た信号を太り細り調整回路８６ａ，８６
ｂにそれぞれ供給して透過像の太さを反射像の太さに整
合するように調整した後、加算器８７ａ，８７ｂに供給
する。加算器の他方の入力部には反射像を表すスキャン
コンバータ８４ａ，８４ｄからの出力信号をそれぞれ供
給する。そして、透過像の信号と反射像の信号とを加算
し、第１及び第２の差動増幅器８８ａ及び８８ｂにそれ
ぞれ供給し、加算器の出力信号を閾値と比較する。フォ
トマスクの表面に異物が存在しない場合、透過像の出力
と反射像の出力との和は常時ほぼ一定値となる。一方、
フォトマスクの表面に異物が存在する場合、透過光は異
物に遮光されて低出力となり、反射光は異物により散乱
され同様に低出力となる。従って、透過像の出力と反射
像の出力との和を表す信号を閾値と比較することによ
り、各ダイ毎にそれぞれ存在する異物の存在を検出する
ことができる。
側撮像ヘッド及び右側撮像ヘッドの第１及び第２の画像
検出器６１Ｌ，６１Ｒ及び７２Ｌ，７２Ｒからの出力信
号を増幅器８４ａ〜８４ｄにより増幅し、それぞれスキ
ャンコンバータ８５ａ〜８５ｄに供給する。同期信号発
生器８０からスキャンコンバータにラインシフトパルス
を供給して直列の出力信号に変換してから欠陥検出回路
に供給する。左側及び右側のヘッドの第１の画像検出器
６１Ｌ，６１Ｒから出力されスキャンコンバータ８５
ｂ，８５ｃを経た信号を太り細り調整回路８６ａ，８６
ｂにそれぞれ供給して透過像の太さを反射像の太さに整
合するように調整した後、加算器８７ａ，８７ｂに供給
する。加算器の他方の入力部には反射像を表すスキャン
コンバータ８４ａ，８４ｄからの出力信号をそれぞれ供
給する。そして、透過像の信号と反射像の信号とを加算
し、第１及び第２の差動増幅器８８ａ及び８８ｂにそれ
ぞれ供給し、加算器の出力信号を閾値と比較する。フォ
トマスクの表面に異物が存在しない場合、透過像の出力
と反射像の出力との和は常時ほぼ一定値となる。一方、
フォトマスクの表面に異物が存在する場合、透過光は異
物に遮光されて低出力となり、反射光は異物により散乱
され同様に低出力となる。従って、透過像の出力と反射
像の出力との和を表す信号を閾値と比較することによ
り、各ダイ毎にそれぞれ存在する異物の存在を検出する
ことができる。
【００４６】左側ヘッドの透過像を表すスキャンコンバ
ータ８５ｂからの出力信号と右側ヘッドの透過像を表す
スキャンコンバータ８５ｃからの出力信号とを第１の減
算器８９ａに供給し、左側ヘッドの透過光と右側ヘッド
の透過光とを比較し、その出力を第３の差動増幅器８８
ｃに供給して閾値と比較する。また、左側ヘッドの反射
像を表すスキャンコンバータ８５ａからの出力信号と右
側ヘッドの反射像を表すスキャンコンバータ８５ｄから
の出力信号とを第２の減算器８９ｂに供給し、左側ヘッ
ドの反射光と右側ヘッドの反射光とを比較し、その出力
を第４の差動増幅器８８ｄに供給して閾値と比較する。
例えば、フォトマスクの一方のダイにクロムの遮光パタ
ーンに欠陥が存在する場合例えば存在すべきでない遮光
パターンが存在したり存在すべき遮光パターンが存在し
ない場合、ダイ比較を行うことにより遮光パターンの欠
陥を検出することができる。
ータ８５ｂからの出力信号と右側ヘッドの透過像を表す
スキャンコンバータ８５ｃからの出力信号とを第１の減
算器８９ａに供給し、左側ヘッドの透過光と右側ヘッド
の透過光とを比較し、その出力を第３の差動増幅器８８
ｃに供給して閾値と比較する。また、左側ヘッドの反射
像を表すスキャンコンバータ８５ａからの出力信号と右
側ヘッドの反射像を表すスキャンコンバータ８５ｄから
の出力信号とを第２の減算器８９ｂに供給し、左側ヘッ
ドの反射光と右側ヘッドの反射光とを比較し、その出力
を第４の差動増幅器８８ｄに供給して閾値と比較する。
例えば、フォトマスクの一方のダイにクロムの遮光パタ
ーンに欠陥が存在する場合例えば存在すべきでない遮光
パターンが存在したり存在すべき遮光パターンが存在し
ない場合、ダイ比較を行うことにより遮光パターンの欠
陥を検出することができる。
【００４７】尚、上述した実施例では、光源として１個
の水銀ランプと１個のアルゴンレーザを用いたが、１個
の水銀ランプ及び４本の光ファイバを用いて照明光を４
分割することもできる。或いは、４個の光源を個別に用
いることもできる。
の水銀ランプと１個のアルゴンレーザを用いたが、１個
の水銀ランプ及び４本の光ファイバを用いて照明光を４
分割することもできる。或いは、４個の光源を個別に用
いることもできる。
【００４８】上述した実施例では、レーザ光源からの光
ビームを２分割し、それぞれ個別の音響光学素子により
周期的に偏向しているが、レーザ光源から発生した光ビ
ームを単一の音響光学素子により偏向してから２分割す
ることもできる。
ビームを２分割し、それぞれ個別の音響光学素子により
周期的に偏向しているが、レーザ光源から発生した光ビ
ームを単一の音響光学素子により偏向してから２分割す
ることもできる。
【００４９】本発明は上述した実施例だけに限定され
ず、種々の変更や変形が可能である。例えば、上述した
実施例には、フォトマスクの欠陥検査に適用する例につ
いて説明したが、各種の基板上に形成されたパターンの
撮像及び欠陥検査についても適用することができ、例え
ば半導体デバイスの製造工程中に半導体ウェハの表面に
形成されたパターンの撮像装置として或いは半導体ウェ
ハに形成された各種のパターンの欠陥検査装置にも適用
することができる。さらに、コンフォーカル光学系は、
焦点深度が比較的短いため、基板等の表面の平坦性や基
板の反り等の検査にも適用することができ、従ってパタ
ーンの形成されていない試料例えばフォトマスクブラン
クスや半導体ウェハブランクスの欠陥検査にも利用でき
る。さらに、液晶表示装置の基板の欠陥検査にも利用す
ることができる。
ず、種々の変更や変形が可能である。例えば、上述した
実施例には、フォトマスクの欠陥検査に適用する例につ
いて説明したが、各種の基板上に形成されたパターンの
撮像及び欠陥検査についても適用することができ、例え
ば半導体デバイスの製造工程中に半導体ウェハの表面に
形成されたパターンの撮像装置として或いは半導体ウェ
ハに形成された各種のパターンの欠陥検査装置にも適用
することができる。さらに、コンフォーカル光学系は、
焦点深度が比較的短いため、基板等の表面の平坦性や基
板の反り等の検査にも適用することができ、従ってパタ
ーンの形成されていない試料例えばフォトマスクブラン
クスや半導体ウェハブランクスの欠陥検査にも利用でき
る。さらに、液晶表示装置の基板の欠陥検査にも利用す
ることができる。
【図１】 本発明による撮像装置及びフォトマスク欠陥
検査装置の一例の構成を示す線図である。
検査装置の一例の構成を示す線図である。
【図２】 画像検出器と空間フィルタとの関係を示す線
図である。
図である。
【図３】 本発明による撮像装置及びフォトマスク欠陥
検査装置の別の実施例の構成を示す線図である。
検査装置の別の実施例の構成を示す線図である。
【図４】 ダイトウダイ方式による本発明のフォトマス
ク欠陥検査装置の一例の構成を示す線図である。
ク欠陥検査装置の一例の構成を示す線図である。
【符号の説明】 １ 第１の光源 ２ 波長フィルタ ３ 第１の空間フィルタ ４ 照明レンズ ５ 試料ステージ ６ 試料 ７ 対物レンズ ８ 第１のハーフミラー ９ 第２のハーフミラー １０ 第２の空間フィルタ １１ 第１の画像検出器 １２ 第２の光源 １３ 波長フィルタ １４ 第３の空間フィルタ １５ 第４の空間フィルタ １６ 第２の画像検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958 G01B 11/00 - 11/30 H01L 21/64 - 21/66 G03F 1/00 - 1/16
Claims (13)
- 【請求項１】 撮像すべき試料を第１の方向に移動させ
る試料ステージと、 試料に照明光を投射する照明光源と、 照明光源と試料との間に配置され、前記第１の方向に沿
って所定のピッチで形成され第１の方向と直交する第２
の方向に延在する複数のスリットを有する第１の空間フ
ィルタと、 試料からの反射光又は透過光を受光する画像検出器であ
って、前記第１及び第２の方向に沿って２次元アレイ状
に配列された複数の受光素子を有し、第２の方向に配列
された１ラインの受光素子にそれぞれ蓄積された電荷を
所定の転送速度で１ライン毎に順次転送し、受光素子に
蓄積された電荷を順次出力する画像検出器と、 試料ステージと画像検出器との間に配置され、第１の方
向に沿って所定のピッチで形成され第２の方向に延在す
る複数のスリットを有する第２の空間フィルタと、 前記試料ステージと第２の空間フィルタとの間に配置さ
れ、試料からの透過光又は反射光を前記第２の空間フィ
ルタのスリットを経て画像検出器上に結像する対物レン
ズと、 前記画像検出器の電荷転送速度及び試料ステージの移動
速度を制御する駆動制御回路とを具え、 前記第１及び第２の空間フィルタを、第１の空間フィル
タの各スリットから出射した光が試料及び第２の空間フ
ィルタのスリットを経て画像検出器にそれぞれ入射する
ように配置し、 前記試料ステージの移動速度と前記画像検出器の電荷転
送速度とを、前記試料の、第１の空間フィルタのｉ番目
のスリットを通過した照明光が入射する位置から隣接す
るｉ＋１番目のスリットを通過した照明光が入射する位
置まで移動する時間と、前記画像検出器の、前記第２の
空間フィルタのｉ番目のスリットを通過した光が入射す
る受光素子列に蓄積された電荷が隣接するｉ＋１番目の
スリットを通過した照明光が入射する受光素子列に転送
されるまでの時間とが互いに等しくなるように設定した
ことを特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の撮像装置において、さ
らに前記試料ステージの第１の方向の位置を検出する位
置検出装置を具え、前記駆動制御回路において、前記位
置検出装置からのステージ位置信号に基づいて前記画像
検出器の電荷転送速度を調整するように構成したことを
特徴とする撮像装置。 - 【請求項３】 撮像すべき試料を第１の方向に移動させ
る試料ステージと、 試料の透過像を撮像するための照明光を投射する第１の
光源と、 試料の反射像を撮像するための照明光を投射する第２の
光源と、 前記第１の光源と試料ステージとの間に配置され、前記
第１の方向に沿って所定のピッチで形成され第１の方向
と直交する第２の方向に延在する複数のスリットを有す
る第１の空間フィルタと、 前記第２の光源と試料ステージとの間に配置され、前記
第１の方向に沿って所定のピッチで形成され第１の方向
と直交する第２の方向に延在する複数のスリットを有す
る第２の空間フィルタと、 前記第１の光源から発生し試料を透過した光を受光する
画像検出器であって、前記第１及び第２の方向に沿って
２次元アレイ状に配列された複数の受光素子を有し、第
２の方向に沿って配列された各ラインの受光素子に蓄積
された電荷を所定の転送速度で１ライン毎に順次転送
し、各受光素子に蓄積された電荷を順次出力する第１の
画像検出器と、 前記第２の光源から発生し試料で反射した光を受光する
画像検出器であって、前記第１及び第２の方向に沿って
２次元アレイ状に配列された複数の受光素子を有し、第
２の方向に沿って配列された各ラインの受光素子に蓄積
された電荷を所定の転送速度で１ライン毎に順次転送
し、各受光素子に蓄積された電荷を順次出力する第２の
画像検出器と、 前記試料ステージと第１の画像検出器との間に配置さ
れ、第１の方向に所定のピッチで形成され第２の方向に
延在する複数のスリットを有する第３及びの空間フィル
タと、 前記試料ステージと第２の画像検出器との間に配置さ
れ、第１の方向に所定のピッチで形成され第２の方向に
延在する複数のスリットを有する第４の空間フィルタ
と、 前記試料と第３及び第４の空間フィルタとの間に配置さ
れ、試料からの透過光及び反射光をそれぞれ前記第３及
び第４の空間フィルタのスリットを介して第１及び第２
の画像検出器上にそれぞれ結像する対物レンズと、 前記第１及び第２の画像検出器の電荷転送速度及び試料
ステージの移動速度を制御する駆動制御回路とを具え、 前記第１の空間フィルタと第３の空間フィルタを、第１
の空間フィルタの各スリットから出射した照明光が試
料、対物レンズ及び第３の空間フィルタの各スリットを
経て画像検出器ににそれぞれ入射するように配置し、 前記第２の空間フィルタと第４の空間フィルタを、第２
の空間フィルタの各スリットから出射した照明光が試
料、対物レンズ及び第４の空間フィルタの各スリットを
経て画像検出器にそれぞれ入射するように配置し、 前記試料台の移動速度と前記第１及び第２の画像検出器
の電荷転送速度とを、前記試料の、第１及び第２のの空
間フィルタのｉ番目のスリットを通過した照明光が入射
する位置から隣接するｉ＋１番目のスリットを通過した
照明光が入射する位置まで移動する時間と、前記画像検
出器の、前記第３及び第４の空間フィルタのｉ番目のス
リットを通過した光が入射する受光素子列に蓄積された
電荷が隣接するｉ＋１番目のスリットを通過した照明光
が入射する受光素子列に転送されるまでの時間とが互い
に等しくなるように設定したことを特徴とする撮像装
置。 - 【請求項４】 前記第１及び第２の光源が互いに等しい
波長の照明光を発生し、前記第３及び第４の空間フィル
タを、前記試料からの透過光が第４の空間フィルタのス
リット間の遮光部分に入射し、試料からの反射光が第３
の空間フィルタのスリット間の遮光部分に入射するよう
に配置したことを特徴とする請求項３に記載の撮像装
置。 - 【請求項５】 前記第１の光源から発生する照明光の波
長と第２の光源から発生する照明光の波長とが互いに相
違させ、前記試料と第３及び第４の空間フィルタとの間
に試料からの透過光と反射光とを分離する分離素子を配
置したことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。 - 【請求項６】 試料を第１の方向に移動させる試料ステ
ージと、 光ビームを発生する光源と、 この光ビームから前記第１の方向と対応する方向に沿っ
て所定の間隔でｎ本のサブビームを発生させる回折格子
と、 前記サブビームを所定の周波数で第１の方向と直交する
第２の方向に周期的に偏向するビーム偏向装置と、 試料からの透過光又は反射光を受光する画像検出器であ
って、前記第１及び第２の方向に沿って２次元アレイ状
に配列された複数の受光素子を有し、第２の方向に配列
された各ラインの受光素子に蓄積された電荷を所定のラ
イン転送速度で１ライン毎に順次転送し、受光素子に蓄
積された電荷を順次出力する画像検出器と、 試料ステージと画像検出器との間に配置され、第１の方
向に沿って所定のピッチで形成され第２の方向に延在す
る複数のスリットを有する空間フィルタと、 前記試料からの反射光又は透過光を、前記空間フィルタ
の各スリットを経て画像検出器上に結像させる対物レン
ズと、 前記画像検出器及びビーム偏向装置の駆動を制御する駆
動制御回路とを具え、 前記試料表面を走査する複数のサブビームによる反射光
又は透過光が前記空間フィルタの各スリットを経て画像
検出器に入射するように構成し、 前記試料ステージの移動速度と前記画像検出器の電荷転
送速度とを、前記試料の、ｉ番目のサブビームが入射す
る位置から隣接するｉ＋１番目のサブビームが入射する
位置まで移動する時間と、前記画像検出器の、空間フィ
ルタのｉ番目のスリットを通過した光が入射する受光素
子列に蓄積された電荷が隣接するｉ＋１番目のスリット
を通過した照明光が入射する受光素子列に転送されるま
での時間とが互いに等しくなるように設定したことを特
徴とする撮像装置。 - 【請求項７】 撮像すべき試料を第１の方向に移動させ
る試料ステージと、 透過像撮像用の照明光を投射する照明光源と、 照明光源と試料との間に配置され、前記第１の方向に沿
って所定のピッチで形成され第１の方向と直交する第２
の方向に延在する複数のスリットを有する第１の空間フ
ィルタと、 試料からの透過光を受光する画像検出器であって、前記
第１及び第２の方向に沿って２次元アレイ状に配列され
た複数の受光素子を有し、第２の方向に配列された１ラ
インの受光素子にそれぞれ蓄積された電荷を所定の転送
速度で１ライン毎に順次転送し、各受光素子に蓄積され
た電荷を順次出力する第１の画像検出器と、 試料と第１の画像検出器との間に配置され、第１の方向
に沿って所定のピッチで形成され第２の方向に延在する
複数のスリットを有する第２の空間フィルタと、 反射像撮像用の光ビームを発生する光源と、 この光ビームからｎ本のサブビームを発生させる回折格
子と、 前記サブビームを所定の周波数で第１の方向と直交する
第２の方向に偏向するビーム偏向装置と、 試料からの反射光を受光する第２の画像検出器であっ
て、前記第１及び第２の方向に沿って２次元アレイ状に
配列された複数の受光素子を有し、第２の方向に配列さ
れた各ラインの受光素子に蓄積された電荷を所定のライ
ン転送速度で１ライン毎に順次転送し、受光素子に蓄積
された電荷を順次出力する第２の画像検出器と、 前記試料ステージと第２の画像検出器との間に配置さ
れ、第１の方向に沿って所定のピッチで検出され第２の
方向に延在する複数のスリットを有する第３の空間フィ
ルタと、 試料からの透過光及び反射光をそれぞれ第２及び第３の
空間フィルタの各スリットを経て前記画像検出器上にそ
れぞれ結像する対物レンズと、 前記第１及び第２の画像検出器並びに前記ビーム偏向装
置の駆動を制御する駆動制御回路とを具え、 前記第１及び第２の空間フィルタを、第１の空間フィル
タの各スリットから出射した光が試料、対物レンズ及び
第２の空間フィルタの各スリットを経て前記画像検出器
にそれぞれ入射するように配置し、 前記第３の空間フィルタを、前記試料からの反射光が対
物レンズ及び当該第３の空間フィルタの各スリットを経
て画像検出器にそれぞれ入射するように配置し、 前記試料ステージの移動速度と前記画像検出器の電荷転
送速度とを、前記試料の、ｉ番目のサブビームが入射す
る位置から隣接するｉ＋１番目のサブビームが入射する
位置まで移動する時間と、前記画像検出器の、空間フィ
ルタのｉ番目のスリットを通過した光が入射する受光素
子列に蓄積された電荷が隣接するｉ＋１番目のスリット
を通過した照明光が入射する受光素子列に転送されるま
での時間とが互いに等しくなるように設定したことを特
徴とする撮像装置。 - 【請求項８】 撮像すべき試料を第１の方向に移動させ
る試料ステージと、 透過像撮像用の照明光を投射する照明光源と、 照明光源と試料との間に配置され、前記第１の方向に沿
って所定のピッチで形成され第１の方向と直交する第２
の方向に延在する複数のスリットを有する第１の空間フ
ィルタと、 試料からの透過光を受光する画像検出器であって、前記
第１及び第２の方向に沿って２次元アレイ状に配列され
た複数の受光素子を有し、第２の方向に配列された１ラ
インの受光素子にそれぞれ蓄積された電荷を所定の転送
速度で１ライン毎に順次転送し、各受光素子に蓄積され
た電荷を順次出力する画像検出器と、 試料と第１の画像検出器との間に配置され、第１の方向
に沿って所定のピッチで形成され第２の方向に延在する
複数のスリットを有する第２の空間フィルタと、 反射像撮像用の光ビームを発生する光源と、 前記光ビームを所定の周波数で第１の方向と直交する第
２の方向に偏向するビーム偏向装置と、 前記試料からの反射光を受光するリニァイメージセンサ
であって、前記第２の方向に沿ってライン状に配置され
た複数の受光素子を有し、各受光素子に蓄積された電荷
を前記画像検出器と同期して読み出すリニァイメージセ
ンサと、 試料からの透過光及び反射光を前記画像検出器及びリニ
ァイメージセンサ上にそれぞれ結像する対物レンズと、 前記第１及び第２の画像検出器並びに前記ビーム偏向装
置の駆動を制御する駆動制御回路とを具え、 前記第１及び第２の空間フィルタを、第１の空間フィル
タの各スリットから出射した光が試料、対物レンズ及び
第２の空間フィルタの各スリットを経て前記画像検出器
にそれぞれ入射するように配置し、 前記試料ステージの移動速度と前記画像検出器の電荷転
送速度とを、前記試料の、ｉ番目のサブビームが入射す
る位置から隣接するｉ＋１番目のサブビームが入射する
位置まで移動する時間と、前記画像検出器の、空間フィ
ルタのｉ番目のスリットを通過した光が入射する受光素
子列に蓄積された電荷が隣接するｉ＋１番目のスリット
を通過した照明光が入射する受光素子列に転送されるま
での時間とが互いに等しくなるように設定したことを特
徴とする撮像装置。 - 【請求項９】 前記ビーム偏向装置を音響光学素子で構
成し、この音響光学素子のビーム偏向周波数を前記画像
検出器の電荷転送速度の整数倍（等倍を含む）に設定し
たことを特徴とする請求項６から８までのいずれか１項
に記載の撮像装置。 - 【請求項１０】 前記画像検出器の各受光素子が、光の
入射に応じて発生した電荷を蓄積する電荷蓄積能力を有
することを特徴とする請求項１から９までのいずれか１
項に記載の撮像装置。 - 【請求項１１】 欠陥検査すべきフォトマスクを第１の
方向に移動させるステージと、 フォトマスクに照明光を投射する照明光源と、 照明光源とステージとの間に配置され、前記第１の方向
に沿って所定のピッチで形成され第１の方向と直交する
第２の方向に延在する複数のスリットを有する第１の空
間フィルタと、 フォトマスクからの透過光を受光する画像検出器であっ
て、前記第１及び第２の方向に沿って２次元アレイ状に
配列された複数の受光素子を有し、第２の方向に配列さ
れた１ラインの受光素子にそれぞれ蓄積された電荷を所
定の転送速度で１ライン毎に順次転送し、受光素子に蓄
積された電荷を順次出力する第１の画像検出器と、 前記ステージと画像検出器との間に配置され、第１の方
向に沿って所定のピッチで形成され第２の方向に延在す
る複数のスリットを有する第２の空間フィルタと、 反射像撮像用の光ビームを発生する光源と、 この光ビームから前記第１の方向と対応する方向に沿っ
て等間隔でｎ本のサブビームを発生させる回折格子と、 前記サブビームを所定の周波数で第１の方向と直交する
第２の方向に周期的に偏向するビーム偏向装置と、 フォトマスクからの反射光を受光する第２の画像検出器
であって、前記第１及び第２の方向に沿って２次元アレ
イ状に配列された複数の受光素子を有し、第２の方向に
配列された各ラインの受光素子に蓄積された電荷を所定
のライン転送速度で１ライン毎に順次転送し、受光素子
に蓄積された電荷を順次出力する第２の画像検出器と、 前記ステージと第２の画像検出器との間に配置され、第
２の方向に延在する複数のスリットを有する第３の空間
フィルタと、 試料からの透過光及び反射光を前記第２及び第３の空間
フィルタのスリットを経て前期第１および第２の画像検
出器上にそれぞれ結像する対物レンズと、 前記第１及び第２の画像検出器並びに前記ビーム偏向装
置の駆動を制御する駆動制御回路と、 前記第１及び第２の画像検出器からの出力信号に基づい
てフォトマスクの欠陥検出を行う欠陥検出回路とを具
え、 前記第１及び第２の空間フィルタを、第１の空間フィル
タの各スリットから出射した光がフォトマスクを経て第
２の空間フィルタのスリットにそれぞれ入射するように
配置し、 前記第３の空間フィルタを、前記フォトマスクの表面を
走査する複数のサブビームによる反射光が当該第３の空
間フィルタの各スリットにそれぞれ入射するように配置
し、 前記第１及び第２の画像検出器の電荷転送速度及び前記
ステージの移動速度を、前記試料の、ｉ番目のサブビー
ムが入射する位置から隣接するｉ＋１番目のサブビーム
が入射する位置まで移動する時間と、前記画像検出器
の、空間フィルタのｉ番目のスリットを通過した光が入
射する受光素子列に蓄積された電荷が隣接するｉ＋１番
目のスリットを通過した照明光が入射する受光素子列に
転送されるまでの時間とが互いに等しくなるように設定
したことを特徴とするフォトマスクの欠陥検出装置。 - 【請求項１２】 欠陥検査すべきフォトマスクを第１の
方向に移動させるステージと、フォトマスクの像を撮像
する第１及び第２の撮像装置と、これら第１及び第２の
撮像装置からの出力信号に基づいてフォトマスクに存在
する欠陥を検出する欠陥検出回路とを具え、 前記第１及び第２の撮像装置が、それぞれ、 フォトマスクに照明光を投射する照明光源と、 照明光源とステージとの間に配置され、前記第１の方向
に沿って所定のピッチで形成され第１の方向と直交する
第２の方向に延在する複数のスリットを有する第１の空
間フィルタと、 フォトマスクからの透過光を受光する画像検出器であっ
て、前記第１及び第２の方向に沿って２次元アレイ状に
配列された複数の受光素子を有し、第２の方向に配列さ
れた１ラインの受光素子にそれぞれ蓄積された電荷を所
定の転送速度で１ライン毎に順次転送し、受光素子に蓄
積された電荷を順次出力する第１の画像検出器と、 前記ステージと画像検出器との間に配置され、第１の方
向に沿って所定のピッチで形成され第２の方向に延在す
る複数のスリットを有する第２の空間フィルタと、 反射像撮像用の光ビームを発生する光源と、 この光ビームから前記第１の方向と対応する方向に沿っ
て等間隔でｎ本のサブビームを発生させる回折格子と、 前記サブビームを所定の周波数で第１の方向と直交する
第２の方向に周期的に偏向するビーム偏向装置と、 フォトマスクからの反射光を受光する第２の画像検出器
であって、前記第１及び第２の方向に沿って２次元アレ
イ状に配列された複数の受光素子を有し、第２の方向に
配列された各ラインの受光素子に蓄積された電荷を所定
のライン転送速度で１ライン毎に順次転送し、受光素子
に蓄積された電荷を順次出力する第２の画像検出器と、 前記ステージと前記第２の画像検出器との間に配置さ
れ、第２の方向に延在する複数のスリットを有する第３
の空間フィルタと、 試料からの透過光及び反射光を前記第２及び第３の空間
フィルタのスリットを経て画像検出器上にそれぞれ結像
する対物レンズと、 前記第１及び第２の画像検出器並びに前記ビーム偏向装
置の駆動を制御する駆動制御回路とを具え、 前記第１及び第２の空間フィルタを、第１の空間フィル
タの各スリットから出射した光がフォトマスクを経て第
２の空間フィルタのスリットにそれぞれ入射するように
配置し、 前記第３の空間フィルタを、前記フォトマスクの表面を
走査する複数のサブビームによる反射光が当該第３の空
間フィルタの各スリットにそれぞれ入射するように配置
し、 前記第１及び第２の画像検出器の電荷転送速度及び前記
ステージの移動速度を、前記試料のｉ番目のサブビーム
が入射する位置から隣接するｉ＋１番目のサブビームが
入射する位置まで移動する時間と、前記各画像検出器
の、空間フィルタのｉ番目のスリットを通過した光が入
射する受光素子列に蓄積された電荷が隣接するｉ＋１番
目のスリットを通過した照明光が入射する受光素子列に
転送されるまでの時間とが互いに等しくなるように設定
したことを特徴とするフォトマスクの欠陥検出装置。 - 【請求項１３】 前記欠陥検出回路が、第１の撮像装置
の第１及び第２の画像検出器からの出力信号と第２の撮
像装置の第１及び第２の画像検出器からの出力信号とを
比較する比較回路を具え、この比較回路の結果に基づい
て欠陥を検出することを特徴とする請求項１２に記載の
フォトマスクの欠陥検出装置。
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