JP5201350B2 - 表面検査装置 - Google Patents
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Description
前記繰り返しパターンから正反射方向に発生した光のうち、前記直線偏光の振動面に垂直な偏光成分を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出された光を受光し、該正反射光の光強度を出力する受光手段と、前記受光手段から出力される前記正反射光の光強度に基づいて、前記繰り返しパターンの欠陥を検出する検出手段とを備え、前記設定手段は、角度(φ)を、繰り返しパターンの変化に対する反射光の強度の変化率が、角度(φ)が45度に設定された状態の変化率より大きくなる所定値に設定する。
φ=22.5°+45×N° (Nは0〜6何れかの整数)
第1実施形態の表面検査装置10は、図1に示す通り、被検物体20を支持するステージ11と、パターンアライメント系12と、照明系13と、受光系14と、画像処理装置15と、アライメント系16と、搬送ステージ17とで構成される。
正常パターンの反射画像の輝度値=100
欠陥パターンの反射画像の輝度値=80
の場合、
角度φ=45度のコントラストは、〔1(=100/100)−(80/100)〕=0.2
(2)角度φ=35度において
正常パターンの反射画像の輝度値=85
欠陥パターンの反射画像の輝度値=62.5
の場合、
角度φ=35度のコントラストは、〔1(=85/85)−(62.5/85)〕=0.26
(3)角度φ=30度において
正常パターンの反射画像の輝度値=70
欠陥パターンの反射画像の輝度値=45
の場合、
角度φ=30度のコントラストは、〔1(=70/70)−(45/70)〕=0.36
(4)角度φ=22.5度において
正常パターンの反射画像の輝度値=45
欠陥パターンの反射画像の輝度値=25
の場合、
角度φ=22.5度のコントラストは、〔1(=45/45)−(25/45)〕=0.44
(5)角度φ=15度において
正常パターンの反射画像の輝度値=20
欠陥パターンの反射画像の輝度値=15
の場合、
角度φ=15度のコントラストは、〔1(=20/20)−(15/20)〕=0.25
(6)角度φ=10度において
正常パターンの反射画像の輝度値=10
欠陥パターンの反射画像の輝度値=8
の場合、
角度φ=10度のコントラストは、〔1(=10/10)−(8/10)〕=0.2
ここでは、照明光L1が複数の異なる波長の光を含む例について説明する。複数の波長とは、複数の輝線スペクトルのように離散的な波長でも構わないし、ブロードな波長帯域のように連続的な波長でも構わない。以下の説明では、照明光L1が複数の異なる波長の輝線スペクトルを含むとする。
上記の実施形態では波長選択フィルタ32で複数の波長の光を同時に選択し、複数の波長による偏光成分の合成画像を得たが本発明はこれに限定されない。波長が異なる単一波長の画像をそれぞれ取得し、それらを画像処理により合成することでも下地の膜厚ムラの影響を低減することが出来る。この時は撮像素子の感度に応じて各波長の画像輝度値に所定の係数を乗じた後に合成を行えばよい。
Claims (11)
- 被検物体の表面に形成された繰り返しパターンを直線偏光により照射する照明手段と、
前記直線偏光の入射面の前記表面における方向と前記繰り返しパターンの繰り返し方向とのなす角度(φ)を0以外の所定値に設定する設定手段と、
前記繰り返しパターンから正反射方向に発生した光のうち、前記直線偏光の振動面に垂直な偏光成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段によって抽出された光を受光し、該正反射光の光強度を出力する受光手段と、
前記受光手段から出力される前記正反射光の光強度に基づいて、前記繰り返しパターンの欠陥を検出する検出手段とを備え、
前記設定手段は、角度(φ)を、繰り返しパターンの変化に対する反射光の強度の変化率が、角度(φ)が45度に設定された状態の変化率より大きくなる所定値に設定することを特徴とする表面検査装置。 - 請求項1に記載の表面検査装置において、
前記直線偏光は、複数の異なる波長の光を含むことを特徴とする表面検査装置。 - 請求項2記載の表面検査装置において、
前記検出手段の感度に応じて、前記複数の異なる波長の光を含む直線偏光の強度分布を調整する強度調整手段を備えたことを特徴とする表面検査装置。 - 請求項2又は3記載の表面検査装置において、
波長毎に生じる前記表面の正常部分からの光強度と前記表面の欠陥部分からの光強度との差、及び前記波長毎の前記被検物体からの光の光強度に応じて、前記複数の異なる波長を選択する波長選択手段を備えたことを特徴とする表面検査装置。 - 請求項1に記載の表面検査装置において、
前記照明手段は直線偏光の波長を変更する波長選択手段を有し、
前記照明手段から照射される直線偏光の波長を変更しながら前記正反射光の光強度を取得し、前記波長ごとの正反射光の光強度を合成して得た光強度に基づいて、前記繰り返しパターンの欠陥を検出することを特徴とする表面検査装置。 - 請求項5に記載の表面検査装置において、
前記検出手段の感度に応じて、前記波長毎に取得した光強度の合成比率を変えることを特徴とする表面検査装置。 - 請求項5又は6に記載の表面検査装置において、
前記波長毎に生じる前記表面の正常部分からの光強度と前記表面の欠陥部分からの光強度との差、及び前記波長毎の前記被検物体からの光の光強度に応じて、前記波長毎に取得した光強度の合成比率を変えることを特徴とする表面検査装置。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の表面検査装置において、
角度(φ)は次の式
φ=22.5°+45×N° (Nは0〜6何れかの整数)
を満足するように設定可能であることを特徴とする表面検査装置。 - 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の表面検査装置において、
前記表面に直交する軸を中心に前記被検物体と前記照明手段と前記受光手段とを相対的に回転させる第1の回転手段を備えたことを特徴とする表面検査装置。 - 請求項9に記載の表面検査装置において、
前記入射面に直交して前記表面内に含まれる軸を中心に前記被検物体を回転させる第2の回転手段を備えたことを特徴とする表面検査装置。 - 請求項9に記載の表面検査装置において、
前記入射面に直交して前記表面内に含まれる軸を中心に前記照明手段と前記受光手段と前記被検物体との少なくとも2つをそれぞれ回転させる第2の回転手段を備えたことを特徴とする表面検査装置。
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