JP3228234B2 - レチクル検査装置 - Google Patents

レチクル検査装置

Info

Publication number
JP3228234B2
JP3228234B2 JP23269898A JP23269898A JP3228234B2 JP 3228234 B2 JP3228234 B2 JP 3228234B2 JP 23269898 A JP23269898 A JP 23269898A JP 23269898 A JP23269898 A JP 23269898A JP 3228234 B2 JP3228234 B2 JP 3228234B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inspection
light
lens
scanning
reticle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP23269898A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000066374A (ja
Inventor
潤一 矢野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP23269898A priority Critical patent/JP3228234B2/ja
Publication of JP2000066374A publication Critical patent/JP2000066374A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3228234B2 publication Critical patent/JP3228234B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レチクル検査装置
に関し、特に、レチクル検査光学系に関するものある。
【0002】
【従来の技術】従来、検査対象のレチクル面に検査光を
走査させる装置としては、ガルバノミラー、ポリゴンミ
ラーなどの機械式光走査法を用いた装置(特開昭58−
147119号,特開平4−331357号等)があ
る。
【0003】上述した機械式光走査法を用いた装置で
は、走査速度に限界があり、高速に光を走査することが
難しい。この問題を解決する装置として、音響光学素子
を用いて、高速に光を走査する装置が開発されている。
【0004】また、レチクル面に走査させる検査光を検
出する方法としては、縮小対物レンズでアレイスポット
光を検査対象物に照射させ、1次元アレイ光電変換素子
を用いて受光して検出する方法がある(特開平6−82
381号)。
【0005】また、レチクル面に走査させる検査光を検
出する方法としては、走査されているスポット光を縮小
対物レンズで検査対象物に照射し、欠陥を検出する方法
がある(特開平9−280954)。特に、この方法で
は、検査分解能を向上させるため、検査光の短波長化が
図られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、短波長域に
使用可能な音響光学素子は限られている。400nm以
下の短波長域に使用可能な音響光学素子として代表的な
ものは、石英,二酸化テルルなどを用いる音響光学素子
がある。
【0007】300nm以下の波長域に用いる音響光学
素子としては、石英製のものに限定され、設計の自由度
が小さくなるという問題がある。
【0008】さらに、石英製のみの音響光学素子を用い
て、装置を構成した場合、光路が長くなるという問題が
ある。
【0009】また、複数の音響光学素子を用いるため、
音響光学素子を駆動する駆動回路も複雑な構成になると
いう問題がある。
【0010】以上のように、複数個の音響光学素子を組
み合わせた光学系では、構成が複雑となり、特に、2段
目に用いられる音響光学素子には、レンズ効果をもたせ
る必要があり、精度の高い駆動回路が必要となる問題が
ある。
【0011】さらに、300nm以下の短波長域に使用
可能な音響光学素子は、石英製のものに限られるため、
素子の特性上、集光効果を引き出すには、数メートルの
光路長が必要になり、装置を大型化させてしまうという
問題がある。
【0012】本発明の目的は、音響光学素子の使用個数
を減らし、装置構成の簡素化を図るレチクル検査装置を
提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明によるレチクル検査装置においては、光偏向
器と、レンズアレイと、対物レンズとを含むレチクル検
査装置であって、前記光偏向器は、レーザ光源から出射
されたレーザビームを時間的に偏向させるものであり、
前記レンズアレイは、微小なレンズの組合わせからな
り、前記光偏向器で偏向されたビームを各微小なレンズ
に入射して、各レンズに対応して集光スポットの走査検
査光を形成するものであり、前記対物レンズは、前記集
光スポットの走査検査光を検査対象上に集光するもので
ある。
【0014】また、前記微小なレンズは、平面状に配列
して組合わせたものである。
【0015】また、ピンホールアレイを有し、 ピンホー
ルアレイは、前記レンズアレイの各微小レンズの開口径
と焦点距離に基づいて決定されるスポット径で開口され
たもピンホールを有し、レンズアレイの焦点位置に配置
され、前記ピンホールアレイにより集光スポットの走査
検査光のノイズを除去するものである。
【0016】前記光分割部を有し、該光分割部は、偏光
特性を利用して前記集光スポットの走査検査光を少なく
とも2分割にして、少なくとも2分割された走査検査光
を検査対象物の検査面に同時に照射するものである。
【0017】また、前記少なくとも2分割された走査検
査光は、検査対象物の検査面の隣り合う位置に照射する
ものである。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。 (実施形態)図1は、本発明の実施形態に係るレチクル
検査装置を示す構成図である。
【0019】図1に示す本発明の実施形態に係るレチク
ル検査装置は基本的構成として、光偏向器2とレンズア
レイ3を組み合わせ、集光スポットの走査検査光を形成
し、これらの光を検査対象物10の検査面に集光して、
検査対象物10の検査面を走査し、検査対象物10を透
過した透過光を光検出器12によって検出し、検査を行
うことを特徴とするものである。
【0020】具体的に説明すると、図1に示す本発明の
実施形態に係るレチクル検査装置は、レーザ光源1と、
光偏向器2と、レンズアレイ3と、ピンホールアレイ4
と、リレーレンズ5と、ビームスプリッター6,7と、
ミラー8とを少なくとも有している。
【0021】レーザ光源1は、レーザビームを出射する
ようになっており、光偏向器2は、レーザ光源1から出
射されたレーザビームを時間的に偏向させるようになっ
ている。
【0022】レンズアレイ3は、図7に示すように微小
なレンズ3aを平面状に配列することによって構成され
たものであり、光偏向器2で偏向されたビームは、各微
小なレンズに入射し、各レンズ3aに対応して集光スポ
ットの走査検査光を形成する。
【0023】ピンホールアレイ4は、レンズアレイ3の
各レンズの開口径と焦点距離に基づいて決定されるスポ
ット径をもつピンホールをレンズアレイ3の各レンズに
対応して開口したものであり、ピンホールアレイ4は、
レンズアレイ3の焦点位置に配置され、余分な光の回り
込み等による走査検査光のノイズを除去するようになっ
ている。
【0024】リレーレンズ5は、時間的に移動するスポ
ット光をテレセントリックな対物レンズ9の瞳にリレー
するようになっている。
【0025】ここで、レンズアレイ3の各レンズで集光
スポットの走査検査光を形成するため、分解能が制限さ
れる。この分解能を向上させるため、光分割部を有し、
該光分割部によって、偏光特性を利用して集光スポット
の走査検査光を少なくとも2分割にして、少なくとも2
分割された走査検査光を検査対象物10の検査面に同時
に照射するようにしている。さらに、集光スポットの走
査検査光を検査対象物10の検査面に同時に照射する
際、少なくとも2分割された走査検査光は、検査対象物
の検査面の隣り合う位置に照射するようにしている。
【0026】具体的に説明すると、光分割部は、ビーム
スプリッター6と、ミラー8と、ビームスプリッター7
とを有している。
【0027】ビームスプリッター6は、リレーレンズ5
と対物レンズ9との間の光路内に設置され、リレーレン
ズ5を透過した集光スポットの走査検査光を分割するよ
うになっている。ビームスプリッター6で分割された一
方の集光スポットの走査検査光L1は、後段のビームス
プリッター7を通して対物レンズ9に入射し、他方の集
光スポットの走査検査光L2は、ミラー8側に反射す
る。
【0028】ミラー8は、ビームスプリッター6で反射
した集光スポットの走査検査光L2を対物レンズ9に入
射させる際に、ビームスプリッター6を透過して対物レ
ンズ9に直接入射した走査検査光L1に対して、角度を
もつように調整するようになっている。
【0029】ビームスプリッター7は、前段のビームス
プリッター6の後方に設置され、図8に示すように前段
のビームスプリッター6で反射しミラー8で角度調整さ
れた集光スポットの走査検査光L2を検査対象物10の
検査面に向けて反射するようになっている。
【0030】したがって、前段のビームスプリッター6
を透過した走査検査光L1と、後段のビームスプリッタ
ー7を透過した走査検査光L2とは図9に示すように、
検査対象物10の検査面のそれぞれ近傍に照射されるよ
うになる。
【0031】次に、図1に示す本発明の実施形態に係る
レチクル検査装置の動作を図1,図2,図3を用いて説
明する。
【0032】レーザ光源1から出射したレーザビームを
光偏向器2で時間的に偏向させる。偏向されたレーザビ
ームは、微小なレンズで構成されているレンズアレイ3
に入射され、各レンズに対応して複数の集光スポットの
走査検査光が形成される。
【0033】さらに、ピンホールアレイ4を透過してノ
イズが除去され、次に、リレーレンズ5を介して、これ
らの光をテレセントリックな対物レンズの瞳に光をリレ
ーする。リレーする途中でビームスプリッター6で走査
検査光の一部を分割する。
【0034】ビームスプリッター6で反射した走査検査
光L2は、対物レンズ9に入射させる際に、ビームスプ
リッター6を透過した走査検査光L1に対して角度をも
つようにミラー8を調整し、ビームスプリッター6で反
射した走査検査光L2をビームスプリッター7で検査対
象物10の検査面に向けて反射する(図8)。
【0035】2つの集光スポットの走査検査光L1,L2
は、図9に示すように、検査対象物10の検査面に照射
される際に、照射角度の大小に応じて検査対象物10の
検査面で異なる位置に同時に照射され、これらの走査検
査光L1,L2同時に互いに隣接する位置走査する
(図3(a))。
【0036】さらに図2に示すように、検査対象物10
を照射した光を偏光ビームスプリッター13で2つのビ
ームに分離し、それぞれの検出光を別々の受光素子14
で検出し、同時に2点の位置の検査を行なう。
【0037】受光素子14で検出した信号をA/D変換
回路15でアナログ/デイジタル変換を行い、離散的な
データを作成する。
【0038】図3(a)に示すように、それぞれの検出
光は検査対象物10上では異なった場所を照射したもの
であるため、処理装置16で検出したデータを相対的な
位置関係を考慮して、図3(b)に示す画像データ16
aを構成することにより、高分解能な画像を得る。
【0039】(実施例1)次に、本発明の実施形態に係
るレチクル検査装置の具体例を実施例1として説明す
る。
【0040】図4及び図5に示すように、レーザ光源1
から出射したレーザビームをガルバノミラー17若しく
はポリゴンミラー18の機械的光偏向器(図1の光偏向
器2に相当する)を用い、時間的にレーザビームを偏向
させる。
【0041】図6に示すように、偏向されたレーザビー
ムは、複数の微小なレンズ3aから構成されたレンズア
レイ3に入射され、各レンズ3aに対応して集光スポッ
トの走査検査光が形成される。
【0042】このとき、検査エリアを大きくとるため、
偏向角が大きくなるが、その場合、図7に示すように、
光軸から離れているレンズアレイ3のレンズ3aには偏
心を加える。
【0043】そして、焦点距離fa、開口径2Aとした
とき、tanθ=A/faを満足するようにレンズアレ
イ3の焦点距離、開口径を設定する。
【0044】これらの特性をもつレンズアレイ3によ
り、光軸方向に対して、同一位置で直線状に集光スポッ
トの走査検査光を形成することができる。
【0045】さらに、余分な光の回り込み等の検査光の
ノイズを除去するためにスポット位置にピンホールアレ
イ4を配置する。以上により、時間的に移動する集光ス
ポットの走査検査光が形成される。
【0046】そして、リレーレンズ5を介してビームを
焦点距離foのテレセントリックな対物レンズ9の瞳に
光をリレーする。対物レンズ9によって集光された集光
スポットの走査検査光は検査対象物10を照射する。
【0047】そして、検査対象物10を透過した光を集
光レンズ11で集光し、それぞれの検出光を別々の受光
素子14で検出する。検出したデータの位置関係を考慮
して、画像データ16aを構成する。
【0048】(実施例2)次に、本発明の実施形態に係
るレチクル検査装置の具体例を実施例2として説明す
る。
【0049】本発明の実施例2では、光偏向器2とし
て、石英製の音響光学素子2を用いている。
【0050】図1において、レーザ光源1から出射した
ビームを石英製の音響光学素子2で時間的にレーザビー
ムを偏向させる。
【0051】偏向されたビームは、微小なレンズで構成
されている微小レンズアレイ3に入射し、各微小レンズ
によって集光スポットが形成される。
【0052】次に、微小レンズの開口径若しくは入射ビ
ーム径φと焦点距離faにより決定されるスポット径w
にあわせたピンホールアレイ4をレンズアレイ3の焦点
位置に配置することにより、時間的に移動するスポット
が形成される。
【0053】この場合、ビームの偏光が円偏光となるよ
うに音響光学素子2の特性に応じて波長板などの偏光素
子を組み入れる。
【0054】そして、リレーレンズ5を介してビームを
焦点距離foのテレセントリックな対物レンズ9の瞳に
光をリレーする。
【0055】リレーする途中で図8に示すように偏光ビ
ームスプリッター6を配置し、偏光ビームスプリッター
6により、集光スポットの走査検査光をP偏光L1とS
偏光L2に分割する。
【0056】そして、ビームスプリッター6で分割され
たS偏光L2をビームスプリッター7で反射して検査対
象物10の検査面にP偏光L1とともに照射する。
【0057】このとき、反射したS偏光L2を対物レン
ズ9に入射させる際に、透過したP偏光L1に対して、
角度をもつように2つのミラー8及びビームスプリッタ
ー7を調整すし、各々の光L1,L2が対物レンズ9の瞳
面において、光軸に対して、それぞれ同じ角度を持つよ
うにする。
【0058】光軸に対する角度に応じて、検査対象物1
0の検査面では、それぞれ異なる位置に検査スポットが
形成される。すなわち、同時に2つの位置を検査するこ
とができる。
【0059】検査物10を透過した光を偏光ビームスプ
リッター13で2つのビームに分離し、それぞれの検出
光を別々の受光素子14で検出し、その検出信号をA/
D変換回路15でアナログ/デイジタル変換を行い、離
散的なデータを作成する。
【0060】それぞれの検出光は、検査対象物10上で
は異なった場所を照射したものであるため、検出したデ
ータ相対的な位置関係を考慮して、画像データ16a
を構成することにより、高分解能な画像を得ることがで
きる。つまり、レンズアレイ3のレンズ間隔若しくはピ
ンホールアレイ5のピンホール間隔の2倍の分解能を実
現させることができる。
【0061】なお、以上の例では、レーザビームを2つ
に分割したが、これ以上に分割してもよいものである。
【0062】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ンズアレイを用いることにより、能動素子を減らすこと
ができ、装置を簡素化することができる。
【0063】さらに、集光スポットの走査検査光を少な
くとも2つに分割し、検査対象物の検査面上で少なくと
も2つのスポットを近接した位置に照射させるため、分
解能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るレチクル検査装置を示
す構成図である。
【図2】検出光の分離動作を示す構成図である。
【図3】検出光位置と画像データの関係を示す図であ
る。
【図4】光偏向器としてポリゴンミラーを用いた本発明
の実施例に係るレチクル検査装置を示す構成図である。
【図5】光偏向器としてガルバノミラーを用いた本発明
の実施例に係るレチクル検査装置を示す構成図である。
【図6】レンズアレイの構成を示す構成図である。
【図7】一部のレンズを偏心させたレンズアレイの構成
を示す構成図である。
【図8】光分割部の構成を示す構成図である。
【図9】対物レンズによる走査検査光の集光状態を示す
構成図である。
【符号の説明】
1 レーザ光源 2 光偏向器 3 レンズアレイ 4 ピンホールアレイリレーレンズ 6 偏光ビームスプリッター 7 偏光ビームスプリッター 8 反射ミラー 9 対物レンズ 10 検査対象物 11 集光レンズ 12 光検出器 13 偏光ビームスプリッター 14 受光素子 15 A/D変換回路 16 画像処理装置 17 ガルバノミラー 18 ポリゴンミラー

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光偏向器と、レンズアレイと、対物レン
    ズとを含むレチクル検査装置であって、 前記光偏向器は、レーザ光源から出射されたレーザビー
    ムを時間的に偏向させるものであり、 前記レンズアレイは、微小なレンズの組合わせからな
    り、前記光偏向器で偏向されたビームを各微小なレンズ
    に入射して、各レンズに対応して集光スポットの走査検
    査光を形成するものであり、 前記対物レンズは、前記集光スポットの走査検査光を検
    査対象上に集光するものであることを特徴とするレチク
    ル検査装置。
  2. 【請求項2】 前記微小なレンズは、平面状に配列して
    組合わせたものであることを特徴とする請求項1に記載
    のレチクル検査装置。
  3. 【請求項3】 ピンホールアレイを有し、 ピンホールアレイは、前記レンズアレイの各微小レンズ
    の開口径と焦点距離に基づいて決定されるスポット径で
    開口されたピンホールを有し、レンズアレイの焦点位置
    に配置され、前記ピンホールアレイにより集光スポット
    の走査検査光の ノイズを除去するものであることを特徴
    とする請求項1に記載のレチクル検査装置。
  4. 【請求項4】 光分割部を有し、 該光分割部は、偏光特性を利用して前記集光スポットの
    走査検査光を少なくとも2分割にして、少なくとも2分
    割された走査検査光を検査対象物の検査面に同時に照射
    するものであることを特徴とする請求項1に記載のレチ
    クル検査装置。
  5. 【請求項5】 前記少なくとも2分割された走査検査光
    は、検査対象物の検査面の隣り合う位置に照射するもの
    であることを特徴とする請求項2に記載のレチクル検査
    装置。
JP23269898A 1998-08-19 1998-08-19 レチクル検査装置 Expired - Lifetime JP3228234B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23269898A JP3228234B2 (ja) 1998-08-19 1998-08-19 レチクル検査装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23269898A JP3228234B2 (ja) 1998-08-19 1998-08-19 レチクル検査装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000066374A JP2000066374A (ja) 2000-03-03
JP3228234B2 true JP3228234B2 (ja) 2001-11-12

Family

ID=16943380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23269898A Expired - Lifetime JP3228234B2 (ja) 1998-08-19 1998-08-19 レチクル検査装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3228234B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002169268A (ja) 2000-11-30 2002-06-14 Nec Corp 光学式レチクル基板検査装置及びそのビーム走査方法
US6946655B2 (en) 2001-11-07 2005-09-20 Applied Materials, Inc. Spot grid array electron imaging system
US6639201B2 (en) * 2001-11-07 2003-10-28 Applied Materials, Inc. Spot grid array imaging system
JP4600476B2 (ja) * 2007-12-28 2010-12-15 日本電気株式会社 微細構造物の欠陥検査方法及び欠陥検査装置
JP4825833B2 (ja) * 2008-03-18 2011-11-30 株式会社東芝 パターン検査装置及びパターン検査方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000066374A (ja) 2000-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6043932A (en) Laser microscope and a pattern inspection apparatus using such laser microscope
US6853475B2 (en) Wafer defect detection system with traveling lens multi-beam scanner
US6084716A (en) Optical substrate inspection apparatus
KR100898963B1 (ko) 라인 광 스팟으로 2차원 이미지화를 수행하는 검사 시스템
JP3978528B2 (ja) パターン欠陥検査装置及びレーザ顕微鏡
US20160327493A1 (en) System and Method for Oblique Incidence Scanning with 2D Array of Spots
US5861952A (en) Optical inspection method and apparatus including intensity modulation of a light beam and detection of light scattered at an inspection position
WO2009118966A1 (ja) 反射屈折型対物レンズを用いた欠陥検査装置
JPH0743313A (ja) 異物検査装置及びそれを用いた半導体デバイスの 製造方法
KR19980033101A (ko) 고정밀 패턴 검사 방법 및 장치
JP3585018B2 (ja) 共焦点装置
JP2013019766A (ja) 検査装置及び検査方法
JP3228234B2 (ja) レチクル検査装置
JP4325909B2 (ja) 欠陥検査装置、欠陥検査方法、光学式走査装置、半導体デバイス製造方法
JP2003004654A (ja) 光学式走査装置及び欠陥検出装置
JP2001083452A (ja) レーザビームの走査方法およびその装置
US7528940B2 (en) System and method for inspecting an object using an acousto-optic device
JP3282790B2 (ja) 位相シフトマスクの欠陥検査装置
JP5046054B2 (ja) 欠陥検査装置、欠陥検査方法、光学式走査装置、半導体デバイス製造方法
JP2002040329A (ja) コンフォーカル顕微鏡
JP3754164B2 (ja) 試料検査装置
JPH0961366A (ja) 微分干渉顕微鏡及び該顕微鏡を用いた欠陥検査装置
JPS6327703A (ja) 位置検出用光源装置
JPH05172511A (ja) 走査型検出装置
JPH07209201A (ja) 表面状態検査装置、該表面状態検査装置を備える露光装置及び該露光装置を用いてデバイスを製造する方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080907

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080907

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090907

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090907

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100907

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110907

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120907

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130907

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term