JP4740705B2 - Pattern defect inspection system - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウエハ、フォトマスク、プリント基板等の基板上に形成されたパターンの欠陥を検査するのに好適なパターン欠陥検査装置に関する。   The present invention relates to a pattern defect inspection apparatus suitable for inspecting a defect of a pattern formed on a substrate such as a semiconductor wafer, a photomask, or a printed board.

図６に従来のパターン欠陥検査装置の構成例を示す。このパターン欠陥検査装置は、試料であるウエハ２を保持するステージ1、レーザ光源8、レーザ光源からのレーザ光を分岐するビームスプリッター７、照明光学系6、第１のハーフミラー5、対物レンズ4、第２のハーフミラー9、結像光学系12、イメージセンサ15、イメージセンサを覆うイメージセンサカバー14、及び、光量検出器１１を有する。このパターン欠陥検査装置は、更に、ＡＤ変換器16、感度補正回路17、欠陥判定回路18、を有する。   FIG. 6 shows a configuration example of a conventional pattern defect inspection apparatus. This pattern defect inspection apparatus includes a stage 1 for holding a wafer 2 as a sample, a laser light source 8, a beam splitter 7 for branching laser light from the laser light source, an illumination optical system 6, a first half mirror 5, and an objective lens 4. , A second half mirror 9, an imaging optical system 12, an image sensor 15, an image sensor cover 14 covering the image sensor, and a light amount detector 11. The pattern defect inspection apparatus further includes an AD converter 16, a sensitivity correction circuit 17, and a defect determination circuit 18.

レーザ光源8からのレーザ光は、ビームスプリッター７によって２つの光に分岐される。２つの光の一方は、照明光学系6を通り、ハーフミラー5で反射し、経路を９０度変更して、対物レンズ4を通り、一定速度でＸ方向に移動しているステージ１上のウエハ２を照射する。ウエハ２を照射した光は、経路を１８０度変更して、対物レンズ4を通り、第１のハーフミラー5を通り、第２のハーフミラー9に到達する。第２のハーフミラー9を透過した光は、結像光学系12を通り、イメージセンサ15上で結像する。結像光学系12を通った光の一部は、漏れ光としてイメージセンサ15の外側を通る。   The laser light from the laser light source 8 is branched into two lights by the beam splitter 7. One of the two lights passes through the illumination optical system 6, is reflected by the half mirror 5, changes the path by 90 degrees, passes through the objective lens 4, and moves on the wafer on the stage 1 at a constant speed in the X direction. 2 is irradiated. The light irradiated on the wafer 2 changes its path by 180 degrees, passes through the objective lens 4, passes through the first half mirror 5, and reaches the second half mirror 9. The light transmitted through the second half mirror 9 passes through the imaging optical system 12 and forms an image on the image sensor 15. Part of the light that has passed through the imaging optical system 12 passes outside the image sensor 15 as leakage light.

一方、第２のハーフミラー9を反射した光は、自動焦点検出器10によって検出される。自動焦点検出器10は、検出した光量に基づいて焦点信号を生成し、それをステージコントローラ3に供給する。ステージコントローラ3は、制御信号を生成し、それをステージに供給する。ステージは、制御信号に基づいてステージ１の高さを調整する。   On the other hand, the light reflected by the second half mirror 9 is detected by the automatic focus detector 10. The automatic focus detector 10 generates a focus signal based on the detected light amount and supplies it to the stage controller 3. The stage controller 3 generates a control signal and supplies it to the stage. The stage adjusts the height of the stage 1 based on the control signal.

イメージセンサ15からの信号は、ＡＤ変換器16によってＡＤ変換され、感度補正回路17によって感度補正され、欠陥判定回路18によって、欠陥と判定されたデータが得られる。   The signal from the image sensor 15 is AD-converted by the AD converter 16, the sensitivity is corrected by the sensitivity correction circuit 17, and data determined to be defective by the defect determination circuit 18 is obtained.

ビームスプリッター７によって分岐された他方の光は、光量検出器11によって検出される。光量検出器11からの光量信号は感度補正回路17に供給される。   The other light branched by the beam splitter 7 is detected by the light amount detector 11. A light amount signal from the light amount detector 11 is supplied to the sensitivity correction circuit 17.

イメージセンサ15として、ＴＤＩ（Time Delay Integration：遅延積算）センサが用いられる。ＴＤＩセンサは、試料の走行方向に積分段数だけ電荷を積分することにより、段数に比例する感度向上及びノイズの軽減を実現する。ＴＤＩセンサでは、ステージの移動速度が一定である必要がある。また、ステージの移動速度と画像取り込みタイミングを同期させる必要がある。両者がミスマッチしている場合には、ＭＴＦ（modulation transfer function）が劣化する。   As the image sensor 15, a TDI (Time Delay Integration) sensor is used. The TDI sensor integrates electric charges by the number of integration stages in the running direction of the sample, thereby realizing sensitivity improvement and noise reduction proportional to the number of stages. In the TDI sensor, the moving speed of the stage needs to be constant. In addition, it is necessary to synchronize the moving speed of the stage and the image capture timing. If the two are mismatched, the MTF (modulation transfer function) deteriorates.

特開２００３−１３０８０８号公報には、パターン欠陥の検出を高感度にて行うために照度補正機能を設けた欠陥検査装置の例が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-130808 discloses an example of a defect inspection apparatus provided with an illuminance correction function in order to detect pattern defects with high sensitivity.

また、特開２００３−０９０７１７公報には、移動ステージの速度むらを低減する方法が記載されている。この方法はすべての積分段においてステージ座標を測定しこれを平均することで、ステージの速度むらによる比較参照データとセンサデータの位置ずれを低減するものである。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-090717 describes a method for reducing the speed unevenness of the moving stage. In this method, the stage coordinates are measured in all the integration stages and averaged to reduce the positional deviation between the comparison reference data and the sensor data due to the stage speed unevenness.

特開２００３−１３０８０８号公報JP 2003-130808 A 特開２００３−０９０７１７号公報JP 2003-090717 A

特開２００３−１３０８０８号公報に記載された例では、照度補正を行うために、レーザ光源からの光の一部を用いる。従って、欠陥検出に用いるレーザ光の光量が低減することになる。特開２００３−０９０７１７公報に記載された例では、照度補正機能がないためパターン欠陥の検出を高感度にて行うことができない。   In the example described in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-130808, a part of light from a laser light source is used to perform illuminance correction. Therefore, the amount of laser light used for defect detection is reduced. In the example described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-090717, since there is no illuminance correction function, pattern defects cannot be detected with high sensitivity.

本発明の目的は、欠陥検出に用いるレーザ光の光量が低減することなく、パターン欠陥の検出を高感度にて行うことができる欠陥検査装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a defect inspection apparatus capable of detecting a pattern defect with high sensitivity without reducing the amount of laser light used for defect detection.

パターン欠陥検査装置は、試料を移動させるためのステージと、レーザ光源からのレーザ光を試料に照射する照射系と、試料からの光を検出するＴＤＩ（Time Delay Integration：遅延積算）イメージセンサと、イメージセンサの検出感度を補正するための感度補正回路と、感度補正回路の出力より試料の欠陥を判定する欠陥判定回路と、を有する。イメージセンサに隣接して試料からの光を受光する光量検出器を設け、レーザ光源の光量変動情報を得る。感度補正回路は、ステージの速度変動情報とレーザ光源の光量変動情報に基づいて、イメージセンサの検出感度を補正する。   The pattern defect inspection apparatus includes a stage for moving a sample, an irradiation system for irradiating the sample with laser light from a laser light source, a TDI (Time Delay Integration) image sensor for detecting light from the sample, A sensitivity correction circuit for correcting the detection sensitivity of the image sensor; and a defect determination circuit for determining a defect of the sample from an output of the sensitivity correction circuit. A light amount detector that receives light from the sample is provided adjacent to the image sensor to obtain light amount fluctuation information of the laser light source. The sensitivity correction circuit corrects the detection sensitivity of the image sensor based on the speed fluctuation information of the stage and the light quantity fluctuation information of the laser light source.

本発明によると、欠陥検出に用いるレーザ光の光量が低減することなく、パターン欠陥の検出を高感度にて行うことができる。   According to the present invention, pattern defects can be detected with high sensitivity without reducing the amount of laser light used for defect detection.

図１を参照して本発明によるパターン欠陥検査装置の例を説明する。本例のパターン欠陥検査装置は、試料であるウエハ２を保持するステージ1、レーザ光源8、レーザ光源からのレーザ光を導く照明光学系6、第１のハーフミラー5、対物レンズ4、第２のハーフミラー9、結像光学系12、イメージセンサ15、イメージセンサを覆うイメージセンサカバー14、及び、イメージセンサカバー14に設けられた光量検出器11を有する。光量検出器11は、結像光学系12からの漏れ光を受光することができるように、イメージセンサ15に隣接して配置される。   An example of a pattern defect inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. The pattern defect inspection apparatus of this example includes a stage 1 for holding a sample wafer 2, a laser light source 8, an illumination optical system 6 for guiding laser light from the laser light source, a first half mirror 5, an objective lens 4, and a second lens. A half mirror 9, an imaging optical system 12, an image sensor 15, an image sensor cover 14 covering the image sensor, and a light amount detector 11 provided on the image sensor cover 14. The light quantity detector 11 is disposed adjacent to the image sensor 15 so as to receive the leaked light from the imaging optical system 12.

本例のパターン欠陥検査装置は、更に、ＡＤ変換器16、感度補正回路17、欠陥判定回路18、遅延回路19、自動焦点検出器10、ステージコントローラ3、移動平均回路81、同期信号発生回路82、計算機83、遅延回路84を有する。   The pattern defect inspection apparatus of this example further includes an AD converter 16, a sensitivity correction circuit 17, a defect determination circuit 18, a delay circuit 19, an automatic focus detector 10, a stage controller 3, a moving average circuit 81, and a synchronization signal generation circuit 82. And a computer 83 and a delay circuit 84.

レーザ光源8からのレーザ光は、照明光学系6を通り、ハーフミラー5で反射し、経路を９０度変更して、対物レンズ4を通り、一定速度でＸ方向に移動しているステージ１上のウエハ２を照射する。ウエハ２を照射した光は、経路を１８０度変更して、対物レンズ4を通り、第１のハーフミラー5を通り、第２のハーフミラー9に到達する。第２のハーフミラー9を透過した光は、結像光学系12を通り、イメージセンサ15上で結像する。結像光学系12を通った光の一部は、漏れ光としてイメージセンサ15の外側を通る。このような漏れ光の一部は、光量検出器11によって検出される。   The laser light from the laser light source 8 passes through the illumination optical system 6, is reflected by the half mirror 5, changes the path by 90 degrees, passes through the objective lens 4, and moves on the stage 1 at a constant speed in the X direction. The wafer 2 is irradiated. The light irradiated on the wafer 2 changes its path by 180 degrees, passes through the objective lens 4, passes through the first half mirror 5, and reaches the second half mirror 9. The light transmitted through the second half mirror 9 passes through the imaging optical system 12 and forms an image on the image sensor 15. Part of the light that has passed through the imaging optical system 12 passes outside the image sensor 15 as leakage light. A part of such leakage light is detected by the light quantity detector 11.

一方、第２のハーフミラー9を反射した光は、自動焦点検出器10によって検出される。自動焦点検出器10は、検出した光量に基づいて焦点信号を生成し、それをステージコントローラ3に供給する。ステージコントローラ3は、制御信号を生成し、それをステージに供給する。ステージは、制御信号に基づいてステージ１の高さを調整する。   On the other hand, the light reflected by the second half mirror 9 is detected by the automatic focus detector 10. The automatic focus detector 10 generates a focus signal based on the detected light amount and supplies it to the stage controller 3. The stage controller 3 generates a control signal and supplies it to the stage. The stage adjusts the height of the stage 1 based on the control signal.

イメージセンサ15からの信号は、ＡＤ変換器16によってＡＤ変換され、感度補正回路17によって感度補正され、欠陥判定回路18によって、欠陥と判定されたデータが得られる。   The signal from the image sensor 15 is AD-converted by the AD converter 16, the sensitivity is corrected by the sensitivity correction circuit 17, and data determined to be defective by the defect determination circuit 18 is obtained.

光量検出器１１によって検出された光量信号は、レーザ光源8の光量変動情報を表わす。このレーザ光源8の光量変動情報は遅延回路19に供給される。遅延回路19は、設定された遅延時間だけ遅延して、レーザ光源8の光量変動情報を感度補正回路17に供給する。   The light quantity signal detected by the light quantity detector 11 represents light quantity fluctuation information of the laser light source 8. The light quantity fluctuation information of the laser light source 8 is supplied to the delay circuit 19. The delay circuit 19 supplies the sensitivity correction circuit 17 with the light amount fluctuation information of the laser light source 8 with a delay of the set delay time.

本例のイメージセンサ15は、ＴＤＩ（Time Delay Integration：遅延積算）センサである。ＴＤＩセンサは、試料の走行方向に積分段数だけ電荷を積分することにより、段数に比例する感度向上及びノイズの軽減を実現する。ＴＤＩセンサでは、ステージの移動速度と画像取り込みタイミングを同期させる必要がある。両者がミスマッチしている場合には、ＭＴＦ（modulation transfer function）が劣化する。   The image sensor 15 of this example is a TDI (Time Delay Integration) sensor. The TDI sensor integrates electric charges by the number of integration stages in the running direction of the sample, thereby realizing sensitivity improvement and noise reduction proportional to the number of stages. In the TDI sensor, it is necessary to synchronize the moving speed of the stage and the image capture timing. If the two are mismatched, the MTF (modulation transfer function) deteriorates.

ステージ1からは、移動速度を表わすステージ座標信号80が得られる。ステージ座標信号80は、例えば、２相エンコーダ信号80であってよい。ステージ座標信号80は、ステージコントローラ3、移動平均回路81、及び、計算機83に供給される。ステージコントローラ3は、ステージ座標信号80に基づいて、ステージ1の移動速度が一定になるように、ステージ１を駆動する。   From stage 1, a stage coordinate signal 80 representing the moving speed is obtained. The stage coordinate signal 80 may be a two-phase encoder signal 80, for example. The stage coordinate signal 80 is supplied to the stage controller 3, the moving average circuit 81, and the calculator 83. The stage controller 3 drives the stage 1 based on the stage coordinate signal 80 so that the moving speed of the stage 1 is constant.

移動平均回路81は、ステージ座標信号80からジッタ成分を除去するために移動平均値を求める。移動平均回路81からステージ座標信号は、同期信号発生回路82に供給される。同期信号発生回路８２は、ステージ座標信号に基づいて同期信号を生成し、それをＴＤＩセンサに供給する。ステージ1の移動速度が一定であると、ステージ座標信号８０はパルス間隔一定のパルス信号となり、ＴＤＩセンサの電荷蓄積時間が一定となる。従って、ＴＤＩセンサの出力は変動しない。また、ステージ1の移動とＴＤＩセンサの画像の取り込みの同期が得られるため、ＭＴＦ（modulation transfer function）の劣化を防止することができる。   The moving average circuit 81 obtains a moving average value in order to remove the jitter component from the stage coordinate signal 80. The stage coordinate signal from the moving average circuit 81 is supplied to the synchronization signal generation circuit 82. The synchronization signal generation circuit 82 generates a synchronization signal based on the stage coordinate signal and supplies it to the TDI sensor. If the moving speed of the stage 1 is constant, the stage coordinate signal 80 becomes a pulse signal with a constant pulse interval, and the charge accumulation time of the TDI sensor is constant. Therefore, the output of the TDI sensor does not fluctuate. In addition, since the synchronization of the movement of the stage 1 and the capturing of the image of the TDI sensor can be obtained, it is possible to prevent the deterioration of the MTF (modulation transfer function).

計算機８３は、ステージ座標信号８０から、ステージ1の速度変動情報を求め、それを遅延回路84に供給する。遅延回路84は、設定された遅延時間だけ遅延して、ステージ1の速度変動情報を感度補正回路17に供給する。遅延回路１９、８４の遅延時間は、ＡＤ変換器１６の処理速度に対応して設定される。従って、感度補正回路１７は、計算機８３からのステージ１の速度変動情報と光量検出器１１からのレーザ光源8の光量変動情報を同期させて、ＡＤ変換器１６からの信号を補正する。   The calculator 83 obtains the speed fluctuation information of the stage 1 from the stage coordinate signal 80 and supplies it to the delay circuit 84. The delay circuit 84 delays the set delay time and supplies the speed fluctuation information of the stage 1 to the sensitivity correction circuit 17. The delay times of the delay circuits 19 and 84 are set corresponding to the processing speed of the AD converter 16. Accordingly, the sensitivity correction circuit 17 corrects the signal from the AD converter 16 by synchronizing the speed fluctuation information of the stage 1 from the calculator 83 and the light quantity fluctuation information of the laser light source 8 from the light quantity detector 11.

ステージ１の速度変動情報に基づいて、ＡＤ変換器１６からの信号を補正する方法として、計算機８３によって補正係数を求め、それをＡＤ変換器１６からの信号に乗算してもよい。このような補正方法の例は図５を参照して説明する。   As a method of correcting the signal from the AD converter 16 based on the speed fluctuation information of the stage 1, a correction coefficient may be obtained by the computer 83 and multiplied by the signal from the AD converter 16. An example of such a correction method will be described with reference to FIG.

本例によると、各種光学条件や検査方法によって、ＡＤ変換器16の処理時間が変化しても、遅延回路１９、８４の遅延時間を変化させることにより、ステージ１の速度変動とレーザ光源８の時間変動を同期することができる。   According to this example, even if the processing time of the AD converter 16 changes due to various optical conditions and inspection methods, the delay time of the delay circuits 19 and 84 is changed to change the speed variation of the stage 1 and the laser light source 8. Time variations can be synchronized.

図２はイメージセンサ15と光量検出器11の構成を示す。イメージセンサ15は温度変化に影響されやすいので、イメージセンサカバー14、例えば、放熱板が設けられている。レーザ光の波長以外の光がイメージセンサ15に入射しないように波長フィルタ22が取付けられている。波長フィルタ22はパターン検出光が照射する範囲２１を覆うように設けられている。光量検出器１１はイメージセンサ15に隣接し、イメージセンサ15からの漏れ光を受光するように配置される。   FIG. 2 shows the configuration of the image sensor 15 and the light quantity detector 11. Since the image sensor 15 is easily affected by temperature changes, an image sensor cover 14, for example, a heat sink is provided. A wavelength filter 22 is attached so that light other than the wavelength of the laser light does not enter the image sensor 15. The wavelength filter 22 is provided so as to cover the range 21 irradiated with the pattern detection light. The light amount detector 11 is adjacent to the image sensor 15 and is disposed so as to receive leakage light from the image sensor 15.

図３はステージ1の速度変動を示す。横軸は時間、縦軸は、ステージ１の移動速度である。速度目標値４１に対して実際のステージの移動速度４２はある程度の周期をもって変化することがある。これは実際のステージ移動速度が変化する場合のほかに、ステージ座標信号にジッタ成分が含まれることによってＴＤＩセンサの同期信号が影響を受ける場合もある。   FIG. 3 shows the speed fluctuation of stage 1. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the moving speed of the stage 1. The actual stage moving speed 42 with respect to the speed target value 41 may change with a certain period. In addition to the case where the actual stage moving speed is changed, there are cases where the synchronization signal of the TDI sensor is affected by the jitter component included in the stage coordinate signal.

図４はステージ座標信号５１の時間変化を示す。ステージ座標信号としては２相エンコーダ信号が一般的であるが、ここでは簡単にするために１相分のみを示している。ステージ座標信号５１のジッタ成分は、ステージ座標信号のパルス間隔変動である。ＴＤＩセンサの全段数分をスキャンする時間よりも短い周期を有するジッタ成分は、ＴＤＩセンサの積分の効果によって相殺され、センサ出力が影響を受けることは少ない。ジッタ成分が大きく、それにより像ボケ等の影響が生じるときは、ジッタ成分の周期以上の段数分にわたって座標信号のパルス間隔の移動平均化処理を行うことでＴＤＩセンサの同期信号への影響をなくすことが可能である。   FIG. 4 shows the time change of the stage coordinate signal 51. A two-phase encoder signal is generally used as the stage coordinate signal, but only one phase is shown here for simplicity. The jitter component of the stage coordinate signal 51 is a pulse interval variation of the stage coordinate signal. A jitter component having a period shorter than the time for scanning the entire number of stages of the TDI sensor is offset by the integration effect of the TDI sensor, and the sensor output is less affected. When the jitter component is large and the effect of image blur is caused, the moving signal is averaged over the coordinate signal pulse interval over the number of stages equal to or greater than the jitter component period to eliminate the influence on the synchronization signal of the TDI sensor. It is possible.

しかし、ＴＤＩセンサの全積分段数分をスキャンする時間よりも長い周期を有するジッタ成分は、ＴＤＩセンサの積分の効果によって相殺されない。座標信号のパルス間隔の移動平均化処理を変動周期以上の段数分にわたって行うことも考えられるが、実際のステージ速度が変動している場合には、ＴＤＩセンサの検出位置ずれによって画像ボケ等の影響を受ける。補正を行わないときには、ステージ速度が遅く座標信号のパルス間隔が長いときにはＴＤＩセンサ出力は大きくなり、逆にステージ速度が速く座標信号のパルス間隔が短いときにはＴＤＩセンサ出力は小さくなる。   However, a jitter component having a period longer than the time required to scan all the integration stages of the TDI sensor is not canceled by the integration effect of the TDI sensor. It is conceivable that the moving average processing of the pulse interval of the coordinate signal is performed over the number of stages equal to or greater than the fluctuation period. However, when the actual stage speed fluctuates, the influence of image blurring or the like due to the detection position deviation of the TDI sensor Receive. When correction is not performed, the TDI sensor output increases when the stage speed is slow and the coordinate signal pulse interval is long, and conversely, when the stage speed is high and the coordinate signal pulse interval is short, the TDI sensor output decreases.

図５はステージ速度変動に対するＴＤＩセンサ出力の補正方法を示す。ステージ座標信号のパルス間隔値６１が得られる毎に、それをＲＡＭ６２に取り込む。このＲＡＭ６２はＴＤＩセンサの積分段数分のアドレスを用意し、常にＴＤＩセンサ積分段数分の新しいパルス間隔値６１が書き込まれているように、書き込みアドレス６３を順に変化させる。次にこのＲＡＭ６２のすべてのアドレスに書き込まれているデータを加算する。加算値６４からＴＤＩセンサ内のデータ転送等に要する時間６５を減算して、ＴＤＩセンサ全積分段数での電荷蓄積時間Ｔｓｕｍ６６を求める。   FIG. 5 shows a TDI sensor output correction method for stage speed fluctuation. Every time the pulse interval value 61 of the stage coordinate signal is obtained, it is taken into the RAM 62. The RAM 62 prepares addresses for the number of integration stages of the TDI sensor, and sequentially changes the write address 63 so that new pulse interval values 61 for the number of integration stages of the TDI sensor are always written. Next, the data written in all the addresses of the RAM 62 is added. The charge accumulation time Tsum 66 at the total number of integration stages of the TDI sensor is obtained by subtracting the time 65 required for data transfer in the TDI sensor from the added value 64.

ＴＤＩセンサ出力はこの電荷蓄積時間Ｔｓｕｍ６６と比例関係にある。電荷蓄積時間Ｔｓｕｍとステージを目標速度で移動させたときの電荷蓄積時間Ｔｒｅｆの比Ｔｓｕｍ／Ｔｒｅｆをセンサ補正係数６８とする。センサ出力にセンサ補正係数６８を乗算することによってセンサの補正を行う。図６に示す補正方法はロジック回路等で実現できるが、ＴＤＩセンサの積分段数が大きくなるとＲＡＭ６２のサイズが大きくなり、ＲＡＭ６２のデータの加算に要する時間も長くなり実現するのが難しくなる。この場合、ステージ座標信号のパルス間隔値６１をＴＤＩセンサの積分１段毎でなく、ＴＤＩセンサの複数段分のパルス間隔値とすることでロジックサイズを小さくできる。   The TDI sensor output is proportional to the charge accumulation time Tsum66. A ratio Tsum / Tref between the charge accumulation time Tsum and the charge accumulation time Tref when the stage is moved at the target speed is defined as a sensor correction coefficient 68. The sensor is corrected by multiplying the sensor output by a sensor correction coefficient 68. The correction method shown in FIG. 6 can be realized by a logic circuit or the like. However, as the number of integration stages of the TDI sensor increases, the size of the RAM 62 increases, and the time required for adding data in the RAM 62 increases, making it difficult to implement. In this case, the logic size can be reduced by setting the pulse interval value 61 of the stage coordinate signal not to every integration stage of the TDI sensor but to a pulse interval value of a plurality of stages of the TDI sensor.

図５の補正方法は全積分段数分のパルス間隔を加算しているので、短い変動周期を持つ速度変化に対して影響を受けない。したがって、長い変動周期を持つ速度変化と短い変動周期を持つ速度変化の両方の速度変化がある場合には、座標信号のパルス間隔の移動平均化処理を行ってＴＤＩセンサの同期信号への影響をなくしたうえで、図５に示した方式でセンサ出力の補正を行うことも可能である。   Since the correction method of FIG. 5 adds the pulse intervals corresponding to the total number of integration stages, it is not affected by a speed change having a short fluctuation cycle. Therefore, when there is a speed change of both a speed change with a long fluctuation period and a speed change with a short fluctuation period, the moving average processing of the pulse interval of the coordinate signal is performed to influence the synchronization signal of the TDI sensor. In addition, it is possible to correct the sensor output by the method shown in FIG.

以上、述べたように従来装置では、光量を検出するためにレーザの出力の一部を使用しなければならず、欠陥検出のためのレーザ出力が低下してしまうという問題があり、欠陥検出感度に影響していた。また、ステージの速度むらによるＴＤＩセンサの蓄積時間のバラつきという問題があった。本発明により欠陥検出のためのレーザ出力が低下してしまうということがなくなることと、ステージの速度むらによるＴＤＩセンサの蓄積時間のバラつきが補正出来るので、高精度な実検査が出来るという効果が期待できる。   As described above, the conventional apparatus has to use a part of the laser output in order to detect the light amount, and there is a problem that the laser output for defect detection is lowered, and the defect detection sensitivity Had an effect. In addition, there is a problem that the accumulation time of the TDI sensor varies due to uneven speed of the stage. According to the present invention, it is possible to eliminate a decrease in laser output for defect detection and to correct variations in the accumulation time of the TDI sensor due to uneven speed of the stage. it can.

本発明によるパターン欠陥検査装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the pattern defect inspection apparatus by this invention. 照度モニタの実装位置を説明する図である。It is a figure explaining the mounting position of an illumination intensity monitor. ステージの速度変化を説明する図である。It is a figure explaining the speed change of a stage. ステージ座標信号を説明する図である。It is a figure explaining a stage coordinate signal. 速度むらの出力補正方法を説明する図である。It is a figure explaining the output correction method of speed nonuniformity. 従来技術によるパターン欠陥検査装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the pattern defect inspection apparatus by a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・ステージ、2・・・ウエハ、3・・・ステージコントローラ、4・・・対物レンズ、5・・・ハーフミラー、6・・・照明光学系、7・・・ビームスプリッター、8・・・レーザ、9・・・ハーフミラー、10・・・自動焦点検出器、11・・・光量検出器、12・・・結像光学系、13・・・漏れ光、14・・・イメージセンサカバー、15・・・イメージセンサ、16・・・ＡＤ変換器、17・・・感度補正回路、18・・・欠陥判定回路、19・・・遅延回路、61・・・ステージ座標信号のパルス間隔値、62・・・RAM、63・・・書き込みアドレス、64・・・ステージ座標信号のパルス間隔値の加算値、65・・・ＴＤＩセンサ内の電荷転送に要する時間、66・・・ＴＤＩセンサ内の電荷を蓄積する時間、67・・・速度むらによる補正係数の計算、68・・・速度むらによる補正係数、80・・・ステージの座標信号、81・・・移動平均回路、82・・・同期信号発生回路、83・・・計算機、84・・・遅延回路 1 ... stage, 2 ... wafer, 3 ... stage controller, 4 ... objective lens, 5 ... half mirror, 6 ... illumination optical system, 7 ... beam splitter, 8. ..Laser, 9 ... half mirror, 10 ... automatic focus detector, 11 ... light quantity detector, 12 ... imaging optical system, 13 ... leakage light, 14 ... image sensor Cover, 15 ... Image sensor, 16 ... AD converter, 17 ... Sensitivity correction circuit, 18 ... Defect determination circuit, 19 ... Delay circuit, 61 ... Pulse interval of stage coordinate signal Value: 62 ... RAM, 63 ... Write address, 64 ... Addition value of pulse interval value of stage coordinate signal, 65 ... Time required for charge transfer in TDI sensor, 66 ... TDI sensor The time for accumulating the charges in the battery, 67 ... Calculation of the correction coefficient due to the speed unevenness, 68 ... The correction factor due to the speed unevenness , Coordinate signal of 80 ... stage, 81 moving average circuit, 82 ... synchronization signal generation circuit, 83 ... calculator, 84 ... delay circuit

Claims (7)

試料を移動させるためのステージと、レーザ光源からのレーザ光を試料に照射する照射系と、試料からの光を検出するＴＤＩ（Time Delay Integration：遅延積算）イメージセンサと、該イメージセンサに隣接し試料からの光を受光する光量検出器と、イメージセンサの検出感度を補正するための感度補正回路と、該感度補正回路の出力より試料の欠陥を判定する欠陥判定回路と、を有し、該感度補正回路は、上記ステージの速度変動情報と上記光量検出器からの上記レーザ光源の光量変動情報を入力して上記イメージセンサの出力を補正するように構成されており、
上記光量検出器と上記イメージセンサは、上記レーザ光源からのレーザ光を同一の光路を介して検出するように配置され、
上記感度補正回路は、上記ステージの速度変動情報として、ステージ座標信号のパルスの時間幅の変動を用い、
上記感度補正回路は、上記ＴＤＩセンサの積分段数分のアドレスを有するメモリを備え、
前記ステージの座標信号のパルスの時間幅の値が得られる毎に該パルスの時間幅の値を前記アドレスに書き込み、上記アドレスのデータを加算し、該加算値から少なくとも上記イメージセンサにおけるデータ転送時間を減算し、概減算結果と上記ステージを目標速度で移動させたときの電荷転送時間との比を補正係数として、上記イメージセンサの出力に乗算するように構成されていることを特徴とするパターン欠陥検査装置。 A stage for moving the sample, an irradiation system for irradiating the sample with laser light from a laser light source, a TDI (Time Delay Integration) image sensor for detecting light from the sample, and an adjacent to the image sensor A light amount detector for receiving light from the sample, a sensitivity correction circuit for correcting the detection sensitivity of the image sensor, and a defect determination circuit for determining a defect of the sample from the output of the sensitivity correction circuit, The sensitivity correction circuit is configured to input the speed fluctuation information of the stage and the light quantity fluctuation information of the laser light source from the light quantity detector to correct the output of the image sensor ,
The light quantity detector and the image sensor are arranged to detect laser light from the laser light source through the same optical path,
The sensitivity correction circuit uses the variation in the time width of the pulse of the stage coordinate signal as the speed variation information of the stage,
The sensitivity correction circuit includes a memory having addresses corresponding to the number of integration stages of the TDI sensor,
Each time the time width value of the pulse of the coordinate signal of the stage is obtained, the time width value of the pulse is written to the address, the address data is added, and at least the data transfer time in the image sensor from the added value , And the output of the image sensor is multiplied as a correction coefficient by using the ratio of the approximate subtraction result and the charge transfer time when the stage is moved at the target speed as a correction coefficient. Defect inspection equipment. 請求項１記載のパターン欠陥検査装置において、上記光量検出器は上記イメージセンサに設けられたイメージセンサカバーに装着され、上記イメージセンサの漏れ光を受光することを特徴とするパターン欠陥検査装置。   2. The pattern defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the light quantity detector is mounted on an image sensor cover provided in the image sensor and receives light leaked from the image sensor. 請求項１記載のパターン欠陥検査装置において、上記ステージの速度変動情報は第１の遅延回路を介して上記感度補正回路に供給され、上記レーザ光源の光量変動情報は第２の遅延回路を介して上記感度補正回路に供給され、上記第１及び第２の遅延回路によって、上記ステージの速度変動情報と上記レーザ光源の光量変動情報は同期して上記感度補正回路に供給されることを特徴とするパターン欠陥検査装置。 2. The pattern defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the speed fluctuation information of the stage is supplied to the sensitivity correction circuit via a first delay circuit, and the light quantity fluctuation information of the laser light source is supplied via a second delay circuit. is supplied to the sensitivity correction circuit, by the first and second delay circuits, light intensity variation information of the velocity fluctuation information and the laser light source of said stage and said Rukoto supplied to the sensitivity correction circuit synchronously Pattern defect inspection equipment. 請求項３記載のパターン欠陥検査装置において、上記遅延回路により、遅延時間は任意の値に設定可能であることを特徴とするパターン欠陥検査装置。 4. The pattern defect inspection apparatus according to claim 3 , wherein the delay time can be set to an arbitrary value by the delay circuit. 請求項１記載のパターン欠陥検査装置において、
上記イメージセンサの出力を上記補正係数により補正する前に、前記ステージの座標信号のパルスの時間幅の値に対して移動平均化処理を行なうことを特徴とするパターン欠陥検査装置。 The pattern defect inspection apparatus according to claim 1,
A pattern defect inspection apparatus, wherein a moving average process is performed on a pulse time width value of the stage coordinate signal before the output of the image sensor is corrected by the correction coefficient . 請求項２記載のパターン欠陥検査装置において、The pattern defect inspection apparatus according to claim 2,
上記イメージセンサカバーは、放熱板によって構成されていることを特徴とするパターン欠陥検査装置。The pattern defect inspection apparatus, wherein the image sensor cover is constituted by a heat sink. 請求項２記載のパターン欠陥検査装置において、The pattern defect inspection apparatus according to claim 2,
上記イメージセンサカバーには、上記レーザ光源からのレーザ光の波長以外の光が上記イメージセンサに入射しないように波長フィルタが取付けられていることを特徴とするパターン欠陥検査装置。A pattern defect inspection apparatus, wherein a wavelength filter is attached to the image sensor cover so that light other than the wavelength of laser light from the laser light source does not enter the image sensor.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5350121B2 (en) * 2008-09-11 2013-11-27 株式会社ニューフレアテクノロジー Pattern inspection apparatus and pattern inspection method
JP5684628B2 (en) * 2011-03-31 2015-03-18 株式会社ニューフレアテクノロジー Pattern inspection apparatus and pattern inspection method
US9503606B2 (en) 2011-09-28 2016-11-22 Semiconductor Components Industries, Llc Time-delay-and-integrate image sensors having variable integration times
JP6423582B2 (en) * 2013-04-01 2018-11-14 株式会社荏原製作所 Inspection device and method of generating image data for inspection
JP6446297B2 (en) 2015-03-09 2018-12-26 株式会社ニューフレアテクノロジー Inspection device
JP6249513B1 (en) 2017-03-27 2017-12-20 レーザーテック株式会社 Correction method, correction device, and inspection device
JP6999531B2 (en) * 2018-10-01 2022-01-18 株式会社ニューフレアテクノロジー Inspection method and inspection equipment
WO2023219824A1 (en) * 2022-05-13 2023-11-16 Illumina, Inc. Apparatus and method of obtaining an image of a sample during non-uniform movements

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5416317A (en) * 1977-07-07 1979-02-06 Hitachi Cable Ltd Corrosion resistant aluminum alloy of superior machinability and manufacture therfor
JPH0812061B2 (en) * 1985-12-10 1996-02-07 株式会社東芝 Surface inspection device
JPH0576005A (en) * 1991-09-13 1993-03-26 Nikon Corp Picture inputting device
JPH05107038A (en) * 1991-10-15 1993-04-27 Nec Corp Image sensing apparatus
JPH07270336A (en) * 1994-03-28 1995-10-20 Nippon Seiko Kk Device for inspection of defect
JP3289487B2 (en) * 1994-06-02 2002-06-04 富士ゼロックス株式会社 Surface inspection method and inspection apparatus used for the method
JPH1049654A (en) * 1996-07-30 1998-02-20 Glory Ltd Signal correcting method for image fetching device
JP3657114B2 (en) * 1998-04-09 2005-06-08 株式会社リコー Optical pickup device
JPH11344447A (en) * 1998-06-03 1999-12-14 Hitachi Ltd Optical defect-inspection device
JP3185878B2 (en) * 1998-09-25 2001-07-11 日本電気株式会社 Optical inspection equipment
JP2005235777A (en) * 2001-01-10 2005-09-02 Ebara Corp Inspection apparatus and method by electron beam, and device manufacturing method using the inspection apparatus
JP2003006701A (en) * 2001-06-19 2003-01-10 Toshiba Corp Fluorescent pattern detector
JP3721110B2 (en) * 2001-09-18 2005-11-30 株式会社東芝 Defect inspection apparatus and defect inspection method
JP2003130808A (en) * 2001-10-29 2003-05-08 Hitachi Ltd Method and device for defect inspection
JP2005241290A (en) * 2004-02-24 2005-09-08 Toshiba Corp Image inspection device and inspection device

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