JP5946751B2 - 欠陥検出方法及びその装置並びに欠陥観察方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体デバイスの製造工程において半導体ウェハ上に発生した微細な欠陥の位置を高精度に検出することを可能にする欠陥検出方法及びその装置並びに、その欠陥検出装置を用いて他の検査装置で検出した欠陥を観察する欠陥観察方法及びその装置に関するものである。

例えば、半導体デバイスの製造工程では、半導体基板(ウェハ)上に異物又はショートや断線などのパターン欠陥(以下、これらを総称して欠陥と記述する)が存在すると、配線の絶縁不良や短絡などの不良原因になる。また、ウェハ上に形成する回路パターンの微細化に伴い、より微細な欠陥がキャパシタの絶縁不良やゲート酸化膜などの破壊原因にもなる。これらの欠陥は、搬送装置の可動部から発生するものや、人体から発生するもの、プロセスガスによる処理装置の内部で反応生成されたもの、薬品や材料に混入していたものなど、種々の原因により種々の状態で混入される。このため、製造工程中で発生した欠陥を検出し、欠陥の発生源をいち早く突き止め、不良の作り込みを食い止めることが半導体デバイスを量産する上で重要になる。

従来、欠陥の発生原因を追究する方法には、まず、欠陥検査装置で欠陥位置を特定し、SEM（Scanning Electron Microscope：走査型電子顕微鏡）等のレビュー装置で該欠陥を詳細に観察及び分類し、製造の各工程で取得した検査結果を保存したデータベースと比較して欠陥の発生原因を推定する方法があった。

ここで、欠陥検査装置とは、半導体基板の表面をレーザで照明し、欠陥からの散乱光を暗視野観察して欠陥の位置を特定する光学式欠陥検査装置や、ランプ又はレーザ、または電子線を照射して、半導体基板の明視野光学像を検出して、これを参照情報と比較することにより半導体基板上の欠陥位置を特定する光学式外観検査装置やSEM式検査装置である。この様な観察方法に関しては、特許文献１又は特許文献２に開示されている。

また、SEMで欠陥を詳細に観察する装置に関しては、特許文献３に他の検査装置で検出した試料上の欠陥の位置情報を用いてSEM式欠陥観察装置に装着された光学顕微鏡で試料上の位置を検出して他の検査装置で検出して得た欠陥の位置情報を修正した上でSEM式の欠陥観察装置で欠陥を詳細に観察（レビュー）する方法およびその装置について記載されている。

また、特許文献４には、検出光学系の瞳面上もしくはその近傍に空間的に分布を持ったフィルタを配置することによる暗視野式光学顕微鏡の高感度化について記載されている。

特開２０００−３５２６９７号公報 特開２００８−１５７６３８号公報 米国特許第６４０７３７３号公報 特開２０１１−１０６９７４号公報

近年のLSI製造においては、高集積化のニーズに対応した回路パターンの微細化により、デバイスの性能に悪影響を及ぼす欠陥のサイズも微小化している。これに対応して、光学式欠陥検査装置の検出すべき欠陥寸法の微小化が求められている。このような中、検査装置の感度向上のため検出光学系の高ＮＡ化(ＮＡ: Numerical Aperture)が行われている。検出光学系の分解能はＮＡに反比例する。また、ＮＡが大きいほど、検出対象欠陥からの散乱光を多く捕集することができる。そのため、欠陥検出の高感度化にとって高ＮＡの検出光学系が有効である。しかし、高ＮＡの検出光学系をもつ暗視野光学顕微鏡の場合、空間的に局所的に集中して散乱する欠陥において、欠陥の暗視野像が点に結像せず彗星のように尾を引く問題が生じる(以下、尾引き現象と称する)。欠陥の暗視野画像から欠陥座標を導出する場合、尾引き現象によって生じた尾によって、導出される欠陥座標精度が低下する。また、観察者に本来の欠陥形状とは大きく異なる印象を与えてしまうという課題がある。

上記した特許文献１乃至４の何れにも、暗視野顕微鏡を用いて微細な欠陥を検出する際に発生する欠陥の暗視野像の尾引き現象を抑制することについては記載されていない。

そこで、本発明では従来の課題を解決して、尾引き現象の発生を抑制する欠陥検出方法及びその装置並びに欠陥観察方法及びその装置を提供する。

上記した課題を解決するために、本発明では、欠陥検出方法を、試料の表面に光を斜方
から入射させて試料に照射し、光が照射された試料から発生した散乱光のうち対物レンズ
に入射した散乱光を集光して散乱光の像を結像し、この結像した散乱光の像を撮像して画
像を取得し、取得した画像を処理して試料上の欠陥を抽出してこの抽出した欠陥の位置情
報を求め、この求めた欠陥の位置情報を出力することにより行い、散乱光の像を結像する
ことを、対物レンズに入射した散乱光を対物レンズの半径方向に対して透過率が徐々に変化する透過率分布を有するフィルタを透過させて対物レンズ開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光の成分を一部遮光した光を結像することにより、対物レンズの開口の外縁部に近い領域に散乱する散乱光による尾引き現象の発生を抑制した散乱光の像を結像し、抽出した欠陥の位置情報を、対物レンズの開口の外縁部に近い領域に散乱する散乱光による尾引き現象の発生を抑制した散乱光の像を撮像して取得した画像から抽出した欠陥の輝度信号に基づいて求めるようにした。

また、上記した課題を解決するために、本発明では、欠陥検出装置を、試料を載置する
載置手段と、この載置手段に載置された試料の表面に光を斜方から入射させて試料に照射
する照明手段と、この照明手段により光が照射された試料から発生した散乱光を集光する
対物レンズとこの対物レンズで集光した散乱光の像を結像する結像レンズとこの結像レン
ズで結像した散乱光の像を撮像する撮像素子とを有する撮像手段と、撮像手段で散乱光の
像を撮像して得た散乱光の画像を処理して試料上の欠陥を抽出してこの抽出した欠陥の位
置情報を求める画像処理手段と、画像処理手段で求めた欠陥の位置情報を出力する出力手
段とを備えて構成し、撮像手段は、対物レンズに入射した散乱光のうち対物レンズの開口
の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光を一部遮光する対物レンズの半径方向に対して透過率が徐々に変化する透過率分布を有するフィルタを更に備え、このフィルタを透過した散乱光を結像レンズで結像することにより対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した散乱光の像を結像し、この結像した尾引き現象の発生を抑制した散乱光の像を撮像素子で撮像し、画像処理手段は、欠陥の位置情報を、尾引き現象の発生を抑制した散乱光の像を撮像して取得した画像から抽出し
た欠陥の輝度信号に基づいて求めるようにした。

更に、上記した課題を解決するために、本発明では、欠陥観察方法を、他の検査装置で
検出された試料上の欠陥の位置情報を用いてステージ上に載置された試料に光を照射して
試料から発生する散乱光の像を対物レンズを介して撮像し、この撮像して得た散乱光の画像を処理して欠陥のステージ上での位置情報を求め、この求めた欠陥のステージ上での位置情報を用いて他の検査装置で検出した試料上の欠陥の位置情報を修正し、この修正した位置情報を用いてステージ上に載置された試料上の他の検査装置で検出された欠陥を観察することにより行い、散乱光の像を撮像することを、ステージ上に載置された他の検査装置で欠陥が検出された試料の表面に光を斜方から入射させて試料に照射し、この光の照射により試料表面で発生した散乱光のうち対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光の成分を対物レンズの半径方向に対して透過率が徐々に変化する透過率分布を有するフィルタを透過させて一部遮光した光により結像することにより、対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した散乱光の像を結像し、この結像した散乱光の像を撮像して対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した画像を取得することにより行い、欠陥のステージ上での位置情報を求めることを、取得した対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した画像を処理して試料上の欠陥を抽出し、対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象を抑制した散乱光の画像から抽出した欠陥の輝度信号に基づいて抽出した欠陥の位置情報を求めるようにした。

更にまた、上記した課題を解決するために、本発明では、欠陥観察方法を、他の検査装
置で検出された試料上の欠陥の位置情報を用いてステージ上に載置された試料に光を照射
して試料から発生する散乱光の像を対物レンズを介して撮像し、この撮像して得た散乱光の画像を処理して欠陥のステージ上での位置情報を求め、この求めた欠陥のステージ上での位置情報を用いて他の検査装置で検出した試料上の欠陥の位置情報を修正し、この修正した位置情報を用いてステージ上に載置された試料上の他の検査装置で検出された欠陥を観察することにより行い、散乱光の像を撮像する工程において、撮像した散乱光の像に尾引き現象が発生しているかをチェックし、散乱光の像に尾引き現象が発生している場合には、尾引き現象が発生した欠陥に光を斜方から照射し、光の照射により欠陥で発生した散乱光のうち対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光の成分を対物レンズの半径方向に対して透過率が徐々に変化する透過率分布を有するフィルタを透過させて一部遮光した光により結像することにより、対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した散乱光の像を結像し、この結像した散乱光の像を撮像して散乱光による尾引き現象の発生を抑制した画像を取得し、この取得した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した画像を処理して試料上の欠陥を抽出し、この抽出した欠陥の輝度信号に基づいて抽出した欠陥の位置情報を求めるようにした。

更にまた、上記した課題を解決するために、本発明では、欠陥観察装置を、他の検査装
置で検査されて欠陥が検出された試料を載置するステージ手段と、このステージ手段に載
置された試料上の欠陥の位置情報を用いて試料に光を照射して試料からの散乱光の像を撮
像する撮像手段と、この撮像手段で撮像して得た散乱光の画像から欠陥を検出してこの検
出した欠陥の位置情報を求める位置情報抽出手段と、位置情報抽出手段で求めた欠陥の位
置情報を用いて他の検査装置で検出した試料上の欠陥の位置情報を修正する欠陥位置情報
修正手段と、この欠陥位置情報修正手段で修正した位置情報を用いて試料上の他の検査装
置で検出された欠陥を観察する欠陥観察手段とを備えて構成し、撮像手段は、ステージ手
段に載置された他の検査装置で欠陥が検出された試料の表面に光を斜方から入射させて試
料に照射する照明部と、この照明部により光が照射された試料から発生した散乱光を集光
する対物レンズとこの対物レンズで集光した散乱光のうち対物レンズの開口の外縁部に近
い領域へ散乱した散乱光を一部遮光する対物レンズの半径方向に対して透過率が徐々に変化する透過率分布を有するフィルタと、このフィルタを透過した散乱光を結像させることにより尾引き現象の発生が抑制された散乱光の像を結像する結像レンズと、この結像レンズにより結像した尾引き現象の発生が抑制された散乱光の像を撮像する撮像素子とを有する撮像部とを備え、位置情報抽出手段は、撮像部で尾引き現象の発生が抑制された散乱光の像を撮像して得た画像を処理して試料上の欠陥を抽出し、この抽出した欠陥の輝度信号に基づいて欠陥の位置情報を求めるように構成した。

本発明によれば、半導体デバイスの製造工程においてウェハ上に発生した微細な欠陥を、高い位置精度で検出することができる。

また、本発明によれば、光学式欠陥検出装置で検出した欠陥をレビュー装置で詳細に観察する場合において、観察対象の微小な欠陥を確実にＳＥＭ等の観察視野内に入れることができるようになり、ＳＥＭ等を用いた欠陥の詳細検査のスループットをあげることができる。

本発明の実施例１における欠陥検出装置の概略の構成を示すブロック図である。 欠陥の形状と尾引き現象との関係を示す図である。 検出光学系のＮＡと欠陥の暗視野画像との関係を示す図である。 斜方照明された欠陥から発生する散乱光の状態を示す半球面の図とその時の暗視野画像を示す図である。 尾引き現象の要因を説明する図である。 尾引き現象による欠陥座標導出精度低下の事例を説明するための図である。 暗視野光顕の瞳面上もしくはその近傍に配置されるフィルタの例で、散乱光を透過する領域と遮光する領域とで構成した例を示すフィルタの平面図である。 暗視野光顕の瞳面上もしくはその近傍に配置されるフィルタの例で、散乱光を透過する領域と透過率を徐々に低下させて遮光する領域とで構成した例を示すフィルタの平面図である。 暗視野光顕の瞳面上もしくはその近傍に配置されるフィルタの例で、散乱光を透過する領域の一部に前方散乱光を遮光する領域を設けて構成した例を示すフィルタの平面図である。 暗視野光顕の瞳面上もしくはその近傍に配置されるフィルタの例で、散乱光を透過する領域の一部に前方散乱光の透過率を徐々に低下させて遮光する領域を設けて構成した例を示すフィルタの平面図である。 暗視野光顕の瞳面上もしくはその近傍に配置されるフィルタの例で、前方散乱光を透過してその他の領域を遮光する構成のフィルタの平面図である。 暗視野光顕の瞳面上もしくはその近傍に配置されるフィルタの例で、前方散乱光を透過してその他の領域を散乱光の透過率を徐々に低下させて遮光する領域を設けた構成のフィルタの平面図である。 暗視野光顕の瞳面上もしくはその近傍に配置されるフィルタの例で、散乱光を透過する領域の一部に前方散乱光の透過率を徐々に低下させて遮光する領域と、前方散乱光を透過してその他の領域を散乱光の透過率を徐々に低下させて遮光する領域とを設けた構成のフィルタの平面図である。 本発明の実施例１の変形例における欠陥検出装置の概略の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例２におけるレビュー装置の概略の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例２におけるレビュー装置の光学顕微鏡の概略の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例２における欠陥座標導出手順の例を説明するフロー図である。 本発明の実施例２において光学検査装置で欠陥を検出する手順の例を説明するフロー図である。 本発明の実施例２において光学検査装置で欠陥を検出する手順の例を説明するフロー図である。 本発明の実施例２において光学検査装置で欠陥を検出する手順の例を説明するフロー図である。 本発明の実施例２において光学検査装置で欠陥を検出する手順の例を説明するフロー図である。 本発明の実施例２において光学検査装置で検出された欠陥を観察する手順の例を説明するフロー図である。 本発明の実施例２において光学検査装置で検出された欠陥を観察する手順の例を説明するフロー図である。 本発明の実施例２において光学検査装置で検出された欠陥を観察する手順の例を説明するフロー図である。

本発明は、暗視野光学顕微鏡を用いて欠陥を検出する際に、微細な欠陥を高速に検出することと、微細な欠陥の位置を精度良く検出することを両立させることを可能にする欠陥検出方法及びその装置並びにこの欠陥検出装置を用いて他の検査装置で検出した欠陥を観察する方法及びその装置に関するものである。
以下に、図を用いて本発明の実施例を説明する。

まず、本発明による暗視野光学顕微鏡を用いた欠陥検出装置１００の実施例を、図１を用いて説明する。
図１に示した本実施例による欠陥検査装置１００は、光学顕微鏡１０５、信号処理部２２１、画像表示部２２２、信号記憶部２２３、制御部２２４を備えて構成される。制御部２２４は、図示していない通信手段で外部のデータ処理装置と接続されている。

光学顕微鏡１０５は、照明ユニット２０１、試料１０１よりの散乱光を採光するまたは明視野観察をする為の対物レンズ２０２、対物レンズの高さ制御機構２０９、明視野観察に必要な照明を導入するハーフミラー２１４、照明レンズ２１３、明視野光源２１２、対物レンズ２０２により採光された散乱光による試料１０１の像を撮像素子２０７へ結像させる結像光学系２１０、撮像素子２０７、撮像素子２０７で得られた信号を処理する信号処理部２２１、信号処理部で得られた信号を表示する画像表示部２２２、信号処理部で得られた信号を保存する信号記憶部２２３を適宜用いて構成されている。加えて、結像光学系２１０は、空間分布光学素子(フィルタ)２０５及び空間分布光学素子切り替え機構２０８を適宜備えて構成されている。

明視野光源２１２はランプ、又はレーザを用いることができる。レーザを用いる場合は、集光レンズ２１３はなくてもよく、ハーフミラー２１４をダイクロイックミラーへ交換することにより、照明を明るくし、より多くの散乱光を撮像素子２０７へ導くことができる。

ハーフミラー２１４の反射と透過の比率は任意でよい。ただし、明視野光源２１２の光強度が十分確保される場合は、欠陥からの散乱光をより多く結像光学系２１０及び撮像素子２０７へ導く構成とする方が望ましく、可動式として明視野照明ユニットを使用しない場合には光軸３０１から外せるようにしても構わない。その場合はより多くの散乱光を撮像素子２０７へ導ける利点がある。

照明光学系ユニット２０１は、光源２０１１、光源２０１１より照射される光線を試料１０１上に集光照射するための集光レンズ２０１２を適宜用いて構成される。

高さ制御機構２０９の構成としては、例えばピエゾ素子を用いて移動させる構成、又は、ステッピングモータとボールネジを用いてリニアガイドに沿ってＺ方向（結像光学系２１０の光軸３０１に沿った方向）へ移動させる構成、又は、超音波モータとボールネジを用いてリニアガイドに沿ってＺ方向へ移動させる構成などを用いることが出来る。

撮像素子２０７の配置は試料表面と共役位置もしくは対物レンズの瞳面と共役位置でもよい。結像光学系２１０は、対物レンズ２０２の瞳面３０２を取り出すレンズ２０３、２０４、試料１０１の像を撮像素子２０７上に結像させる結像レンズ２０６、レンズ２０３と２０４で取り出された対物レンズ２０２の瞳面３０３もしくは瞳面近傍に挿入するフィルタ２０５を適宜用いて構成される。

本実施例においては、特性の異なるフィルタ２０５を複数保持し、切り替え可能なフィルタホルダ２０８を瞳面３０３もしくは瞳面近傍に挿入した構成としている。また、フィルタ２０５は、結像光学系２１０の光軸３０１上に配置しなくても良い。また、撮像素子２０７は画像処理部２２１と接続されている。レンズ２０３、２０４は対物レンズ２０２の瞳面３０２を外部へ引き出して結像光学系２１０の内部に形成する為に用いる。

また、フィルタホルダ２０８は駆動することができ、結像光学系２１０の内部に取り出した瞳面３０３上にフィルタホルダ２０８で保持する複数のフィルタ２０５の中から選択したフィルタ２０５を挿入する。

また、フィルタホルダ２０８は、明視野観察をする場合もしくはフィルタ２０５を使用しない場合には、取得画像が乱れることを回避する為にフィルタホルダ２０８の位置をフィルタ２０５が設置されていない場所に設定して観察する。又は、フィルタホルダ２０８にフィルタ２０５と同厚の平行平板ガラスを設置した場所へ切り替える。フィルタ２０５と同厚の平行平板ガラスを設置するのは、フィルタ２０５を外すと光路長が変化して撮像素子２０７に試料１０１の像が結像しなくなることを回避するためである。又は、平行平板ガラスを設置せず、像を結像させる結像レンズ２０６又は撮像素子２０７の位置を調整し、撮像素子２０７に結像させる機構を用いても良い。

本実施例においては、対物レンズ２０２、レンズ２０３、２０４と結像レンズ２０６は４個１組で、試料１０１の像を撮像素子２０７の検出面上へそれぞれ結像させる。本実施例においては、対物レンズ２０２と結像レンズ２０６以外に、レンズ２０３、２０４のレンズ２枚を使用する結像光学系２１０になっているがレンズ２０３、２０４はどちらか１枚でも良く、適宜選択可能である。

本実施例においては、図１に示した構成において、対物レンズ２０２の瞳面３０２を、レンズ２０３、２０４を用い瞳面３０３に結像している。しかし、瞳面３０２にフィルタを配置可能な対物レンズ２０２を使用する場合、または、直線偏光検出のようにフィルタ２０５を瞳面３０２、もしくは瞳面３０３もしくは瞳面近傍に配置する必要のないフィルタを使用する場合は、レンズ２０３、２０４を使用せず、対物レンズ２０２、結像レンズ２０６を用い、撮像素子２０７上に結像しても良い。

次に、図２から図４を用い、高ＮＡの検出光学系において発生する尾引き現象について説明する。
近年のLSI製造においては、高集積化のニーズに対応した回路パターンの微細化により、デバイスの性能に悪影響を及ぼす欠陥のサイズも微小化している。これに対応して、光学式欠陥検査装置の検出すべき欠陥寸法の微小化が求められ、欠陥の検出感度向上のために高ＮＡの検出光学系が、検査装置で採用されている。これは、検出光学系の分解能がＮＡに反比例すること、ＮＡが大きいほど検出対象欠陥からの散乱光を多く捕集できることによる。しかし、高ＮＡの検出光学系をもつ暗視野光学顕微鏡の場合、空間的に局所的に集中して散乱する欠陥において、欠陥の暗視野像が点に結像せず彗星のように尾を引く尾引き現象が生じ、欠陥の暗視野画像から欠陥座標を導出する場合、尾引き現象によって生じた尾によって、導出される欠陥座標精度が低下する。また、観察者に本来の欠陥形状とは大きく異なる印象を与えてしまうという課題がある。

次に、図２を用い、一部の欠陥において生じる光顕画像の尾引き現象について説明する。
光顕画像の尾引き現象とは、実際の欠陥形状とは異なり、長く伸びた欠陥像になる現象のことを称す。図２(ａ)の欠陥例３８１に示すような上方から見たとき（Ｔｏｐ ｖｉｅｗ）と正面から見たとき（Ｆｒｏｎｔ ｖｉｅｗ）に共にほぼ等方的な形状の欠陥３８１１乃至３８１４において、欠陥の暗視野像の例３８３に示すように、レーザの入射方向３１４に沿って伸びる方向（暗視野像例３８３中の左から右）に尾が伸びる尾引き現象がある。

また、図２（ｂ）の欠陥例３８２に示すような上方から見たとき（Ｔｏｐ ｖｉｅｗ）と正面から見たとき（Ｆｒｏｎｔ ｖｉｅｗ）に何れも等方的ではない欠陥３８２１乃至３８２４において、欠陥の暗視野像例３８４に示すように、レーザの入射方向３１４に関連のない方向（暗視野像例３８４では左下から右上、と右下から左上）に尾が伸びる尾引き現象がある。欠陥例３８２の場合、レーザの入射方向から伸びる方向に尾が伸びる欠陥も存在する。また、欠陥例３８２の場合、暗視野像例３８４に示すように複数方向に尾が伸びる尾引き現象と、一方向に尾が伸びる尾引き現象がある。

尾引き現象を引き起こす欠陥形状は、欠陥例３８１の欠陥３８１１乃至３８１４、及び欠陥例３８２の３８２１乃至３８２４に限定されるものではなく、また、尾引き現象を生じた暗視野像も、暗視野像例３８３、３８４に限定されるものではない。

図３Ａは、検出光学系のＮＡを０．４０、０．７５、０．９０、１．００と変化させ、各ＮＡの検出光学系を使用した場合の、尾引き現象が生じる欠陥の欠陥散乱光分布３８６と暗視野像３８７のシミュレーション結果の例を示す。図３Ａは、レーザの入射方向３１４に沿った方向に尾を引く欠陥の結果である。欠陥の散乱光分布３８６は、図３Ｂに示すように、照明光３１５が欠陥で散乱された光３１６の半球面上の散乱光強度分布を試料面と平行な２次元面３１７上に投影した強度分布を示している。

図３Ａに示した欠陥散乱光分布３８６におけるシミュレーションの結果である各欠陥散乱光分布３８６１乃至３８６４は、それぞれ相対値で表示している。各ＮＡにおける欠陥散乱光分布３８６１乃至３８９４を結像させ、それぞれの暗視野像３８７１乃至３８７４を得た。本当の欠陥中心位置は各暗視野像３８７１乃至３８７４中に上下左右４方向から示した矢印の交点位置である。図３Ａに示した欠陥の例では、前方散乱方向の低角度領域（試料１０１の表面の法線方向に近い角度方向）に局所的に集中して散乱していることがわかる。欠陥の散乱光分布３８６の例に示すように、尾引き現象が生じやすい欠陥は、局所領域に集中して散乱する傾向がある。そして、暗視野像３８７より、図３Ａの欠陥において、暗視野像３８７２と３８７３、即ち、ＮＡ０．７５、０.９０のとき尾引き現象が発生していることが確認できる。

実験においても、シミュレーションと同様の結果が得られた。ＮＡ０．６０、０．７５の検出光学系では、一部の欠陥において、尾引き現象が発生する。一方、暗視野像３８７１に示すように、ＮＡ０．４０の検出光学系では、ＮＡ０．６０及び０．７５のような高ＮＡの検出光学系において尾引き現象が生じた欠陥においても、尾引き現象が発生しない、もしくは発生しても尾の長さが高ＮＡの検出光学系に比べ著しく短い。

尾引き現象の発生原因として、下記３つがある。
（Ａ）開口境界での回折光強度の異方性
（Ｂ）散乱光が開口境界近傍に投影され新光源の発生
（Ｃ）開口境界での急激な散乱光強度の変化

以下、図４を用い尾引き現象発生メカニズムの詳細を説明する。
図４（ａ）は、レーザの入射方向から伸びる方向に尾を引く尾引き欠陥の散乱光分布例（ＮＡ１．００）である。領域３４２は散乱光強度の著しく強い領域、領域３４１は散乱光強度の弱い領域である。線３４３は、照明の入射面を表している。照明光の入射面とは、試料表面に垂直かつ、照明光の光軸に平行な面で、かつ照明光の光軸を面内に含む面のことである。円３４５はＮＡ０．９０、円３４６はＮＡ０．４０、の開口境界をそれぞれ示している。図４（ａ）の場合、ＮＡ０．９０の検出光学系では、開口境界と欠陥散乱光の強度の強い領域が重なっている。

（Ａ）開口境界での回折光強度の異方性
図４（ｂ）に示すように、散乱光強度の強い領域３４２と開口境界（図４（ｂ）ではＮＡ０．９０の開口境界３４５）が重なった場合、開口境界での散乱光強度の異方性が大きくなる。開口境界での散乱光強度が強い領域では、他の領域に比べ、回折光強度が強くなる。像面に集光するため、像の拡がる方向は強い散乱光強度の方位角と、その方位角と光軸対称な方位角方向である。

図４（ｂ）では、散乱光強度の極端に強い方位角とその方位角と光軸対象な方位角の方位角３４７の方向に像が伸びる。一方、方位角３４７以外の方位角３４８では、開口境界での散乱光の回折光強度は弱く、方位角３４７に比べて像の拡がりが小さい。

図４（ｃ）において、点線３０１は検出光学系の光軸、３５１は散乱体(異物)、矢印３５９は強い散乱光、矢印３６０は弱い散乱光、線３５４は瞳面、線３５５は開口境界、矢印３５６は強い回折光、矢印３５７は弱い回折光、線３５２は像面、線３５３は暗視野像の強度、をそれぞれ示している。

（Ｂ）散乱光が開口境界近傍に投影され新光源の発生
散乱光強度の強い領域が、開口境界と重なることにより、強い散乱光が開口境界に照射され開口境界において散乱光が反射もしくは散乱され、新しい光源３５８となり、尾引き現象を発生させる。

（Ｃ）開口境界の急激な散乱光強度の変化
図４（ａ）のように、欠陥からの散乱光が、低角度の局所領域（０次光）に集中して散乱する場合の、開口境界での散乱光強度の強い領域３４２と、検出光学系の光軸３０１を通る線３４３上の散乱光の強度変化３６０を図４（ｄ）及び（ｅ）に記す。図４（ｄ）において、横軸３４４は照明の入射面（図４（ａ）の線３４３）上の位置を、縦軸３６１は散乱光強度を、領域３４６はＮＡ０．４０の検出光学系の検出領域を、領域３４５はＮＡ０．９０の検出光学系の検出領域をそれぞれ示している。又、図４（ｅ）の点線３６２は開口境界の強度変化を示している。図４（ｅ）からも判るように、開口が広がるにつれ開口境界での強度変化３６２が著しく大きくなる。この強度変化が大きいほど、より開口外に光が広がる。

次に、尾引き現象による欠陥座標精度の低下について、暗視野画像を用いた最も単純な座標導出方法を例に挙げ、図５で述べる。対象試料の暗視野画像３７１を取得し（Ｓｔｅｐ６０１１）、取得した暗視野画像３７１を二値化処理し（Ｓｔｅｐ６０１２）、二値化処理された暗視野像３７２の輝度重心３６５を導出し（Ｓｔｅｐ６０１３）、輝度重心３６５を欠陥座標として出力する（Ｓｔｅｐ６０１４）。

図５に示すように、尾引き現象によって、本当の欠陥座標３６４と欠陥検査装置が出力する欠陥座標３６５に乖離が生じる。乖離量が大きい場合、欠陥検査装置が検出した欠陥を、欠陥座標３６５を基に拡大して観察しようとしたとき、欠陥が観察視野から外れてしまうことが考えられる。このことから、尾引き現象を抑制する手段、もしくは、尾引き現象の発生を判断する手段が必要である。

尾引き現象を抑制する手段について述べる。図３、図４で説明した尾引き現象発生メカニズムから、尾引き現象を抑制する方法として、欠陥散乱光の極端に強度の強い領域と、開口境界を重ねないことが有効であることがわかる。尾引き現象を抑制する方法として、［１］検出光学系のＮＡを小さくする、もしくは［２］開口境界での強度変化を穏やかにする方法がある。

検出光学系ＮＡを小さくすることを実施する方法としては、ＮＡの小さな対物レンズの使用、もしくは、検出光学系の瞳面もしくはその近傍に開口を制限する空間フィルタ４０１（図６Ａ）を配置する方法がある。シミュレーションの条件（照明入射角８０度、可視光）においては、ＮＡ０．４０では尾引き現象の影響が小さく、ＮＡ０．６０では尾引き現象の影響が大きいことから、空間フィルタ４０１の光透過領域４０１１の周辺に遮光領域４０１２を設けて、少なくともＮＡ０．６０以下に制限する必要がある。ただし、尾引き現象の影響度合いは、照明入射角、照明波長によって変化するため、開口制限に必要なＮＡはその限りではない。

開口境界での強度変化を穏やかにする方法としては、検出光学系の瞳面もしくは瞳面近傍に、半径方向に対し透過率が徐々に変化する透過率分布を持ったＮＤフィルタ（減光フィルタ）４０２（図６Ｂ）を配置する方法がある。ＮＤフィルタ４０２は、中央の光透過領域４０２１の周辺に、遮光領域４０２２を設け、遮光領域４０２２は中心から外周方向に向かい透過率が小さくなる空間分布を持っている。

ただし、図６Ａ又は図６Ｂで説明した方法では、欠陥散乱光が遮光、もしくは減光され、欠陥検出感度が低下する。そのため、最高感度の検出と尾引き現象を生じない検出の使い分けが必要になる。これは、検査スループットを低下させてしまう。

そこで次に、欠陥散乱光の低下を極力抑え、かつ、尾引き現象を抑制する手段として部分的な光学特性を持つフィルタを使用する方法がある。図２の(ａ)に示した欠陥例３８１のように、ほぼ等方的な形状をしていて尾を引く欠陥は、暗視野像３８３のように、図４の（ａ）に示すように前方の低角度領域３４２付近に局所的に集中して強く散乱する傾向がわかっている。そこで、試料上で散乱してくる光を極力透過させるために、最低限の領域のみ遮光、もしくは減光する方法がある。

前方の低角度領域に局所的に集中して強く散乱する欠陥について尾引き現象を抑制するために、光透過領域４０３１の中に前方の低角度領域を遮光する領域４０３２を設けた空間フィルタ４０３（図７Ａ）を、もしくは、前方の低角度領域の開口境界近傍での急激な強度変化を穏やかにするために、光透過領域４０３１の中に前方の低角度領域に半径方向に透過率分布を持った領域４０４２を設けたＮＤフィルタ４０４（図７Ｂ）を、検出光学系の瞳面もしくは瞳面近傍に配置する方法がある。

ウェハの散乱光は後方に強く散乱するが、前方の低角度領域にも散乱するため、１０数ｎｍサイズの微小欠陥検出においては、前方低角度領域を遮光しても、感度低下の影響が小さい。そのため、図７Ａ又は図７Ｂの空間フィルタ４０３又は４０４を使用する場合、高感度検出と尾引き現象抑制検出の使い分けをせずに検査可能である。また、別の更なる高感度化検出用のフィルタと、図７Ａ又は図７Ｂに示すような部分的な光学特性を持つフィルタを用いた検出とを使い分けても良い。

部分的な光学特性を持つフィルタ以外の高感度検出用のフィルタを用いる方法としては、検出光学系の任意の場所に直線偏光子を使用する方法がある。これは、Ｐ偏光照明の場合、前方の低角度領域の散乱光の偏光方向は、照明の入射面に平行な偏光方向が主成分であるためである。直線偏光子を、照明の入射面に平行な偏光を遮光する向きに配置することで、前方低角度領域の散乱光の強度を低下させることができ、尾引き減少を抑制することが可能である。

直線偏光子を用いる場合、２つの利点がある。第一の利点は、直線偏光子の配置位置は、瞳面近傍である必要はなく、検出光学系の任意の場所に配置できる点である。第二の利点は、偏光子を用いた検出は、ウェハからの散乱光を抑制し微小欠陥検出感度が高いため、高感度検出と尾引き現象抑制検出の使い分けをせずに検査可能である。また、別の更なる高感度化検出と、直線偏光子を用いた検出と、を使い分けても良い。

また、尾引き現象は、レーザ斜入射照明、かつ高ＮＡの結像検出光学系をもつ暗視野光顕において顕著に生じる現象であることから、白色もしくはレーザ光源のリング照明の暗視野光顕、白色斜入射照明の暗視野光顕、白色もしくはレーザ照明の明視野光顕、位相差顕微鏡、集光検出光学系をもつ暗視野光顕、ＳＥＭ、などにおいては、尾引き現象が生じない。そのため、尾引き現象抑制手段として、白色もしくはレーザ光源のリング照明の暗視野光顕、白色斜入射照明の暗視野光顕、白色もしくはレーザ照明の明視野光顕、位相差顕微鏡、集光検出光学系をもつ暗視野光顕、ＳＥＭ、など尾引き現象が生じない手段を用いてもよい。白色斜入射照明の暗視野光顕は、照明波長がレーザに比べ大きな幅をもつため、散乱光分布が極端に集中することがなく、広がりを持つため、尾引き現象が発生しない。

また、部分的な光学特性を持つ高感度検出用のフィルタの例として、図８Ａ又は図８Ｂに示したようなフィルタがある。図８Ａに示したフィルタ４１１は、試料１０１からの前方散乱光成分を透過領域４１２で透過させ、それ以外の散乱光成分や迷光を遮光部４１３で遮光するものである。このようなフィルタを用いることにより、検出信号のＳ/Ｎを向上させることができ、より微小な欠陥信号を検出することができる。

一方、図８Ｂに示したフィルタ４２１は、試料１０１からの前方散乱光成分を透過領域４２２で透過させ、それ以外の散乱光成分や迷光を、透過率が徐々に大きくなる遮光部４２３乃至４２５で遮光するものである。このようなフィルタを用いても、図８Ａのフィルタ４１１に場合と同様に検出信号のＳ/Ｎを向上させることができ、より微小な欠陥信号を検出することができる。

更に図８Ｃには、図７Ｂに示したフィルタ４０４と図８Ｂに示したフィルタ４２１とを組み合わせたフィルタ４３１を示す。このようなフィルタを用いることにより、高感度検出と尾引き現象を抑制した検出とを同時に実現することが可能になる。図７Ａに示したフィルタ４０３と図８Ａに示したフィルタ４１１とを組み合わせても同様な効果を得ることができる。

上記した構成を備えた欠陥検出装置１００を用いて、試料１０１を検査する方法について説明する。

先ず、結像光学系２１０の調整方法について説明する。
検査対象の試料１０１を試料ホルダ１０２に載置した状態で試料１０１を明視野観察するために、明視野光源２１２から照明光を発射し、照明レンズ２１３を透過した照明光をハーフミラー２１４で光量の半分を対物レンズ２０２の側に反射して対物レンズ２０２に入射させ、試料１０１の表面を明視野照明する。試料１０１から反射した光のうち対物レンズ２０２に入射した反射光は、その半分の光量がハーフミラー２１４を透過してレンズ２０３および２０４で集光され、結像レンズ２０６により試料１０１の表面の像が撮像素子２０７の検出面上に結像される。

この結像された試料１０１の表面の像を撮像素子２０７で撮像して得られた信号は信号処理部２２１に送られて、試料１０１の表面の画像として画像表示部２２２の表示画面２２２１上に表示される。

オペレータは、この表示画面２２２１上に表示された試料１０１の表面の明視野画像を観察して、試料１０１の表面の像が撮像素子２０７の撮像面上に正しく結像されていることを確認する。試料１０１の表面の像が撮像素子２０７の撮像面上に正しく結像されていない場合には、対物レンズの高さ調整機構２０９を操作して、試料１０１の表面の像の結像位置を撮像素子２０７の撮像面上に正しく合わせる。

また、試料１０１の向きがステージ１０３の移動方向であるＸ及びＹ方向に対して一致しているかを確認し、向きがずれている場合にはステージ１０３をθ方向に回転させて試料１０１の向きを調整する。この調整は、検査の開始前に行い、調整終了後は、複数の試料１０１について順次池に説明するような検査を実行する。

次に、結像光学系２１０が調整された状態で、試料１０１を検査する手順について説明する。

検査対象の試料１０１を試料ホルダ１０２に載置した状態で照明ユニット２０１で試料１０１の表面に照明光を照射する(暗視野照明)。次に、制御部２２４で平面内でＸ、Ｙ方向に移動可能なステージ１０３の駆動を制御して、試料ホルダ１０２に載置された試料１０１をＸ方向に一定の独度で連続的に移動させる。この連続的に移動する試料１０１の表面の照明ユニット２０１により照明光が照射された領域から発生した散乱光のうち、対物レンズ２０２に入射した散乱光はハーフミラー２１４を透過して光量の半分が半減され、レンズ２０３及び２０４を透過して空間分布光学素子としてのフィルタ２０５でフィルタリングされた散乱光の像が結像レンズ２０６により撮像素子２０７の検出面(図示せず)上に結像される。撮像素子２０７で散乱光の像を撮像した信号は、信号処理部２２１へ送られてＡ/Ｄ変換された後にしきい値処理によりしきい値よりも大きな信号が欠陥として抽出される。

ここで、フィルタフォルダ２０８を駆動して結像光学系２１０の光軸３０１上に配置するフィルタ２０５を入れ替えることにより、検査の光学条件を切替えることができる。このようにフィルタ２０５を入れ替えて試料１０１を複数回検査することにより、試料１０１を複数の検査条件で検査することができる。

例えば、試料１０１に対して１回目の検査ではフィルタ２０５として尾引き現象の発生を抑制するためのフィルタを用いて試料１０１の前面を検査し、次に２回目の検査ではフィルタ２０５として高感度検出に適したフィルタに切替えて試料１０１の前面を検査することにより、尾引き現象が発生しやすい欠陥の位置を高い精度で求め、微細な欠陥を高感度に検出することができる。

ここで、フィルタ２０５としては、尾引き現象の発生を抑制するためのフィルタとして、図６Ａ乃至図７Ｂの何れかに示した空間フィルタ４０１乃至４０４のうちの何れかを採用する。このような空間フィルタ２０５を採用することにより、撮像素子２０７で撮像して得られた散乱光の画像では尾引き現象が抑制される。その結果、撮像素子２０７で撮像して得られた散乱光の画像の輝度値分布の重心位置として求められる欠陥座標と実際の試料上の欠陥座標との乖離は低減され、検出画像から欠陥の位置を精度良く求めることができる。

一方、高感度検出用のフィルタとしては、例えば図８Ａ又は図８Ｂに示したような、前方散乱光成分を透過してノイズ成分となりやすい後方散乱光や側方散乱光成分をカットするように開口を制限して構成されたフィルタ４１１または４１２を用いる。図８Ａに示した空間フィルタ４１１の構成は、矢印３１４の方向から入射した照明光により試料１０１から発生した散乱光のうち４１２の部分に入射した前方散乱光を透過し、４１３の部分に入射した散乱光を遮光するように構成されている。

一方、図８Ｂに示した空間フィルタ４２１は、矢印３１４の方向から入射した照明光により試料１０１から発生した散乱光のうち４２２の部分に入射した前方散乱光を透過し、４２３の部分から４２４の部分に入射した散乱光を徐々に遮光率が高くなり、４２５の部分に入射した散乱光は完全に遮光するように構成されている。

図８Ａ又は図８Ｂに示したような高感度検出用のフィルタを透過した散乱光を結像レンズ２０６で結像し、その像を撮像素子２０７で撮像して得られた散乱光の画像からしきい値以上の輝度を持つ領域を欠陥として抽出し、この抽出した欠陥の画像の輝度値分布の重心位置を欠陥座標として求める。検出された欠陥の画像とこの欠陥の位置情報とは信号記憶部２２３に送られて記憶されると共に、画像表示部２２２に送られて表示画面２２２１上に表示される。また、検出された欠陥の画像とこの欠陥の位置情報とは、図示していない通信回線を介して、上位の処理装置に送信される。

上記した実施例においては、照明光学系ユニット２０１で光源２０１１から発射されたレーザを集光レンズ２０１２で集光して試料１０１上に照射する構成について説明したが、集光レンズ２０１２にシリンドリカルレンズを用いて線状に形成した光で試料１０１上を照明するようにしてもよい。 又、フィルタ２０５を切替えて２回検査をする例について説明したが、フィルタ２０５を切り替えずに、フィルタ２０５として尾引き現象の発生を抑制するためのフィルタを用いて試料１０１の前面を１回検査する方法であってもよい。

本実施例によれば、暗視野照明による試料上の微小な欠陥の検出において、尾引き現象の発生を低減して欠陥画像を検出することが可能になり、欠陥の位置を高精度に検出することができるになった。

［変形例］
実施例１で説明した欠陥検査装置１００の変形例を図９を用いて説明する。
本変形例は、図１に示した実施例１における欠陥検査装置１００の構成において、光学顕微鏡１０５１に照明光学系を２組備えた点が異なる。すなわち、本変形例における欠陥検査装置２００は、図９に示すように、光学顕微鏡１０５１、信号処理部２２１、画像表示部２２２、信号記憶部２２３、制御部２２４１を備えて構成される。制御部２２４１は、図示していない通信手段で外部のデータ処理装置と接続されている。

光学顕微鏡１０５１は実施例１で説明した照明ユニット２０１の他に、照明光学系ユニット２５１を備えている。図９において図１に示した番号と同じ番号を付した構成については、実施例１で説明した構成と同じであるので、説明を省略する。信号処理部２２１、画像表示部２２２、信号記憶部２２３についても、実施例１で説明したものと同じであるので、説明を省略する。

本変形例においては、フィルタホルダ２０８１で保持する複数のフィルタ２０５１には、照明光学系ユニット２０１で試料１０１を照明したときに適したフィルタと、照明光学系ユニット２５１で試料１０１を照明したときに適したフィルタとが含まれている。

照明光学系ユニット２５１は、照明光学系ユニット２０１と同様に、光源２５１１、光源２５１１より照射される光線を試料１０１上に集光照射するための集光レンズ２５１２を適宜用いて構成される。照明ユニット２５１は、試料１０１に対して照明ユニット１０１と同じ方位角方向で異なる仰角方向に配置され、試料１０１に対して照明ユニット１０１で照明する領域と同じ領域を照明する。

フィルタホルダ２０８１で保持する複数のフィルタ２０５１としては、実施例１において図６Ａ及び図６Ｂ又は図７Ａ及び図７Ｂを用いて説明したような照明光学系ユニット２０１に対応するフィルタの他に、照明光学系ユニット２５１に対応する図６Ａ及び図６Ｂ又は図７Ａ及び図７Ｂに準じたフィルタも備えている。

制御部２２４１は、検査時に、照明光学系ユニット２０１と照明光学系ユニット２５１とを順次切替えて試料１０１を照明する。すねわち、制御部２２４１は、ステージ１０３を駆動して試料１０１をＸ方向又はＹ方向に走査することを繰り返して行い、１回目の走査では、照明光学系ユニット２５１による照明を停止した状態で照明光学系ユニット２０１で試料１０１を照明して検査を行い、２回目の走査においては、照明光学系ユニット２０１による照明を停止した状態で照明光学系ユニット２５１で試料１０１を照明して検査を行う。

制御部２２４１では、１回目の走査において撮像素子２０７で検出した信号を信号処理部２２１で検出した結果得られる試料１０１上に形成された基準パターン（図示せず）の位置情報と、２回目の走査において撮像素子２０７で検出した信号を信号処理部２２１で検出した結果得られる試料１０１上に形成された基準パターンの位置情報に基づいて、１回目の走査において撮像素子２０７で検出した信号を信号処理部２２１で処理した結果と２回目の走査において撮像素子２０７で検出した信号を信号処理部２２１で処理した結果とを統合して、欠陥の検出及び検出した欠陥の画像特徴量に基づいて分類を行う。

このように、照明条件が異なる状態で繰返し検査を行い、その結果を統合して処理することにより、より詳細な欠陥の分類を行うことができる。

なお、図９に示した構成においては、同じ方位角で仰角が異なる２方向照明の例について説明したが、仰角が同じで方位角が異なる２方向照明としてもよく、又、それらを組み合わせた３方向照明としてもよい。また、照明光学系ユニット２０１及び２５１に偏光フィルタを追加して、試料１０１を偏光照明するような構成としてもよい。

また、図９に示した構成においては、照明光学系ユニット２０１と照明光学系ユニット２５１にそれぞれ光源２０１１または２５１１を備えているが、光源２０１１または２５１１の一方だけを用いて照明光学系ユニット２０１と照明光学系ユニット２５１とで光源を共有させる構成としてもよい。

次に、本発明の第２の実施の形態として、実施例１で説明した図１に示した光学顕微鏡１０５を、レビュー装置に組み込んだ例について適宜図面を用いて詳細に説明する。

一般的に、半導体の製造工程で基板上に発生した欠陥を観察する場合、以下の欠陥観察手順で実施されている。まず、検査装置で試料全面を走査し、試料上に存在する欠陥を検出し、欠陥の存在する座標を取得する。次に、検査装置で検出された欠陥のいくつか若しくは全ての欠陥を、検査装置で取得した欠陥座標を基に、レビュー装置で詳細に観察し、欠陥分類、発生原因分析などを行っている。

図１０に、本実施例におけるレビュー装置１０００の構成の一例を示す。
本実施形態のレビュー装置１０００は、被検査対象の試料１０１を搭載する試料ホルダ１０２、この試料ホルダ１０２を移動させて試料１０１の全面を走査電子顕微鏡１０６（以下ＳＥＭと記述）の下に移動可能なステージ１０３、試料１０１を詳細観察するＳＥＭ１０６、ＳＥＭ１０６の焦点を試料１０１の表面に合わせる為に試料１０１の表面の高さを検出する光学式高さ検出システム１０４、試料１０１の欠陥を光学的に検出して試料１０１上の欠陥の詳細位置情報を取得する光学顕微鏡１０５、ＳＥＭ１０６と光学顕微鏡１０５の対物レンズを収納する真空漕１１２、ＳＥＭ１０６および光学式高さ検出システム１０４および光学顕微鏡１０５を制御する制御システム１２５、ユーザインターフェース１２３、ライブラリ１２２、検査装置１０７等の上位システムへ接続するネットワーク１２１、検査装置１０７の外部データ等を保存し制御システムに与える記憶装置１２４、で構成されている。

ＳＥＭ１０６は、内部に電子線源１０６１、電子線源から発射された１次電子をビーム状に引き出して加速する引出電極１０６２、引出電極で引き出され加速された１次電子ビームの軌道を制御する偏向電極１０６３、偏向電極で軌道を制御された１次電子ビームを試料１０１の表面に収束させる対物レンズ電極１０６４、軌道を制御されて収束した１次電子ビームが照射された試料１０１から発生した２次電子を検出する２次電子検出器１０６５、収束した１次電子ビームが照射された試料１０１から発生した反射電子などの比較的高エネルギの電子を検出する反射電子検出器１０６６等を備えて構成されている。

ＳＥＭ１０６は、真空槽１１２の内部に配置されている。真空槽１１２の内部には、更に光学顕微鏡１０５２の一部も配置されている。

光学顕微鏡１０５２の構成及びその機能は、実施例１で図１乃至７Ｂを用いて説明した光学顕微鏡１０５と基本的には同じであるが、本実施例における光学顕微鏡１０５２の一部がＳＥＭ１０６と同じ真空槽１１２の内部に配置されている点が異なる。

すなわち、図１１に示すように、真空槽１１２には、照明ユニットから発射された照明光を導入するためのガラス窓１１２１が設けられている。また、真空槽１１２の内部には、導入された照明光の光路を試料１０１の方向に変換するためにミラー２０１３、試料１０１からの散乱光を集光するための対物レンズ２０２および対物レンズ２０２の光軸方向の位置を調整するための高さ制御機構２０９が光学顕微鏡１０５２の一部として配置されていて、対物レンズ２０２で集光した光を真空槽１１２に設けたガラス窓１１２２を透過させてハーフミラー２１４、レンズ２０３、２０４に導く構成となっている点が、図１を用いて説明した実施例１における光学顕微鏡１０５の構成と異なっている。

実施例１において、図２乃至７Ｂを用いて説明した散乱光画像の尾引き現象とそれに対応するフィルタの構成については、本実施例にもそのまま適用される。

制御システム１２５は、ＳＥＭ１０６を制御するＳＥＭ制御部１２５１、光学顕微鏡を制御する光学顕微鏡制御部１２５２(図１に示した実施例１における制御部２２４に相当)、レビュー装置１０００全体を制御する全体制御部１２５６を備えている。

また、ステージ１０３、光学式高さ検出システム１０４、光学顕微鏡１０５、ＳＥＭ１０６、ユーザインターフェース１２３、ライブラリ１２２、記憶装置１２４、は制御システム１２５と接続され、制御システム１２５はネットワーク１２１を介して上位又は上流のシステム（例えば、検査装置１０７）と接続されている。

以上のように構成されたレビュー装置１０００において、特に、光学顕微鏡１０５２は、上位システムである検査装置１０７で検出された試料１０１上の欠陥を検査装置１０７で検出した欠陥の位置情報を用いて再検出（以下検出と記述）する機能を有し、光学式高さ検出システム１０４はＳＥＭ１０６の１次電子ビームを試料１０１の表面に収束させるための１次電子ビームの焦点合わせを行う焦点合わせ手段としての機能を有し、制御システム１２５は光学顕微鏡１０５２で検出された欠陥の位置情報に基づいて他の検査装置１０７で検査して検出された欠陥の位置情報を補正する位置補正手段としての機能を有し、ＳＥＭ１０６は制御システム１２５で位置情報を補正された欠陥を観察する機能を有する構成となっている。ステージ１０３は、試料１０１を載置して、光学顕微鏡１０５２で検出した欠陥がＳＥＭ１０６で観察できるように、光学顕微鏡１０５２とＳＥＭ１０６との間を移動する。

次に、検査装置１０７（図１０）で検出された欠陥を、図１０で説明したレビュー装置１０００で観察する、一般的な処理の流れを図１２を用いて説明する。

まず、上位又は上流のシステムである検査装置１０７を用い、試料１０１上の欠陥を検出し、他の検査装置１０７は試料１０１の検査情報を、ネットワーク１２１を介して出力し、レビュー装置１０００の記憶装置１２４に入力する。他の検査装置１０７が出力する試料１０１の検査情報は、欠陥座標、欠陥信号、欠陥形状、欠陥散乱光の偏光、欠陥種、欠陥ラベル、欠陥の特徴量、試料１０１表面の散乱信号のいずれかもしくはこれらの組み合わせで構成される検査結果と、他の検査装置１０７の照明入射角、照明波長、照明の方位角、照明強度、照明偏光、検出部の方位角、検出部の仰角、検出部の検出領域のいずれかもしくはこれらの組み合わせで構成される検査条件で構成される検査情報である。他の検査装置１０７に複数の検出器が存在する場合は、検出器毎に出力される試料１０１を検査した結果得られる検査情報もしくは、複数の検出器出力を統合した試料１０１の検査情報を用いる。

次に、記憶装置１２４に記憶した情報を用いて他の検査装置１０７で検出した欠陥の中から抽出した一部の欠陥、若しくは全部の欠陥をレビュー装置１０００で観察する。まず、試料１０１の粗アライメントを行う。これは光学顕微鏡１０５による明視野観察によって行う。次に、他の検査装置１０７で取得した欠陥座標を基にレビュー装置１０００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が光学顕微鏡１０５２の視野に入るようにステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６００１）。次に高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行う（Ｓｔｅｐ６００２）。

次に、光学顕微鏡１０５２の撮像素子２０７にて画像を取得し（Ｓｔｅｐ６００３）、取得した画像を輝度値の量子化を行い（Ｓｔｅｐ６００４）、画像内で欠陥を探索し（Ｓｔｅｐ６００５）、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６００６−ＹＥＳ）、欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出し（Ｓｔｅｐ６００７）、他の欠陥を検出する必要がなければ（Ｓｔｅｐ６００８−Ｎｏ）、光学顕微鏡１５０２での欠陥検出を終了する（Ｓｔｅｐ６００９）。そして、光学顕微鏡１０５２で検出した欠陥の座標と予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報との差から予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いてこの欠陥をＳＥＭ１０６で観察しようとしたときの欠陥に対するＳＥＭ１０６の視野位置のズレ量を算出する。

この算出したズレ量を基にして前記予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を補正し、ステージ１０３を駆動してこの位置情報が補正された欠陥をＳＥＭ１０６の視野へ移動し、ＳＥＭ１０６で観察を行う。このとき、観察された情報は制御システム１２５へ送られ、データベース１２２に登録される。尚、観察すべき欠陥が多数ある場合には、そのうちの代表的な数点を抽出し、それら抽出した欠陥の予め他の検査装置１０７によって検出された位置情報と光学顕微鏡１０５２で検出して得たそれぞれの欠陥の位置情報とから、予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置とＳＥＭ１０６の視野位置のずれ量を求める。この求めたずれ量の情報を用いて、代表的な数点以外の光学顕微鏡１０５２で検出しなかった欠陥についても予め他の検査装置１０７で検出して得た位置情報を補正する。

次に、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６００８−ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した光学顕微鏡１０５２へ欠陥を移動する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６００１）、処理を進める。なお、上述した欠陥検出手順で欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６００６−ＮＯ）は、欠陥が光学顕微鏡１０５２の視野の外にいることが考えられるため、光学顕微鏡１０５２の視野周辺部を探索してもよい。周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６０１０−ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６００１）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６０１０−ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。

次に、他の検査装置１０７（図１０参照）で検出された欠陥を、図１０で説明したレビュー装置１０００で観察するために、尾引き現象が発生する可能性がある暗視野光顕１０５２の高感度検出（以下、高感度検出と称する）手段と、尾引き現象が抑制された手段と、を用い、観察対象欠陥をレビュー装置１０００で欠陥を検出する場合の処理フロー例を図１３から図１５を用い説明する。

他の検査装置１０７を用い、試料１０１上の欠陥を検出し、他の検査装置１０７は試料１０１の検査情報を、ネットワーク１２１を介して出力し、レビュー装置１０００の記憶装置１２４に入力する。他の検査装置１０７が出力する試料１０１の検査情報は、欠陥座標、欠陥信号、欠陥形状、欠陥散乱光の偏光、欠陥種、欠陥ラベル、欠陥の特徴量、試料１０１表面の散乱信号のいずれかもしくはこれらの組み合わせで構成される検査結果と、他の検査装置１０７の照明入射角、照明波長、照明の方位角、照明強度、照明偏光、検出部の方位角、検出部の仰角、検出部の検出領域のいずれかもしくはこれらの組み合わせで構成される検査条件で構成される検査情報である。他の検査装置１０７に複数の検出器が存在する場合は、検出器毎に出力される試料１０１を検査した結果得られる検査情報もしくは、複数の検出器出力を統合した試料１０１の検査情報を用いる。

図１３は、全ての検出対象欠陥を、高感度検出手条件と尾引き現象抑制条件の複数の光学条件で、撮像・検査する場合の処理フロー例である。まず、他の検査装置１０７で取得した欠陥座標を基にレビュー装置１０００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２の視野に入るようにステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６００１）。次に高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行い、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２の撮像素子２０７にて取得した画像を取得し（Ｓｔｅｐ６０１６）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０１７−ＹＥＳ）、欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出する。

次に、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６０１８−ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２へ欠陥を移動する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６０１５）、処理を進める。なお、上述した欠陥検出手順で欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６０１７−ＮＯ）は、欠陥が高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２の視野の外にいることが考えられるため、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２の視野周辺部を探索してもよい。

周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６０２４−ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６０２５）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６０２４−ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。次に、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５で、他の欠陥を検出する必要がなければ（Ｓｔｅｐ６０１８−ＮＯ）、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２の視野に入るように、他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いてステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０１９）。

次に、高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行い、暗視野光顕１０５２を尾引き現象が抑制された光学条件に設定した状態で撮像素子２０７にて撮像して画像を取得し（Ｓｔｅｐ６０２０）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０２１−ＹＥＳ）、欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出する。他の欠陥を検出する必要がなければ（Ｓｔｅｐ６０２２−Ｎｏ）、暗視野光顕１０５２での欠陥検出を終了する（Ｓｔｅｐ６０２３）。

次に、暗視野光顕１０５２を尾引き現象が抑制された光学条件に設定した状態で、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６０２２−ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した暗視野光顕１０５２へ欠陥を移動する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６０１９）、処理を進める。

なお、上述した欠陥検出手順で欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６０２１−ＮＯ）は、欠陥が暗視野光顕１０５２の視野の外にいることが考えられるため、暗視野光顕１０５２の視野周辺部を探索してもよい。周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６０２６−ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６０２７）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６０２６−ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。

そして、暗視野光顕１０５２を高感度条件もしくは尾引き現象が抑制された光学条件に設定した状態で得られた欠陥座標と予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報との差から予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いてこの欠陥をＳＥＭ１０６で観察しようとしたときの欠陥に対するＳＥＭ１０６の視野位置のズレ量を算出する。この算出したズレ量を基にして前記予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を補正し、この位置情報が補正された欠陥をＳＥＭ１０６の視野へ移動し、観察を行う。このとき、観察された情報は制御システム１２５へ送られ、データベース１２２に登録される。

尚、観察すべき欠陥が多数ある場合には、そのうちの代表的な数点を抽出し、それら抽出した欠陥の予め他の検査装置１０７によって検出された位置情報と光顕で検出して得たそれぞれの欠陥の位置情報とから、予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置とＳＥＭ１０６の視野位置のずれ量を求める。この求めたずれ量の情報を用いて、代表的な数点以外の光顕で検出しなかった欠陥についても予め他の検査装置１０７で検出して得た位置情報を補正する。

高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２の取得画像から導出した欠陥座標（以下、高感度手段導出欠陥座標と称す）と、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２の取得画像から導出した欠陥座標（以下、尾引き抑制手段導出欠陥座標と称す）は、どちらを用いても良い。

高感度手段導出欠陥座標と尾引き抑制手段導出欠陥座標の乖離が閾値以上の時は、尾引き抑制手段導出欠陥座標を用い、乖離がしきい値未満の時は、高感度手段導出欠陥座標を用いる方法、もしくは、高感度手段導出欠陥座標と尾引き抑制手段導出欠陥座標の乖離方向から、尾引き現象発生有無を判断し、尾引き現象が発生知るときは尾引き現象抑制手段導出欠陥座標を用い、尾引き現象が発生していないときは高感度手段導出欠陥座標を用いる方法、などがある。また、高感度条件の暗視野光顕、もしくは尾引き現象が抑制された光学条件の光顕のどちらか一方で撮像された画像からのみ、検出された欠陥は、検出された条件の撮像画像を用い欠陥座標とする。

図１３に示した方法では、検出対象欠陥の数が多い場合、検出時間がかかり、スループット低下が心配される。そこで、次に、最初に尾引き現象抑制手段を用い、全ての対象欠陥を撮像・検査し、次に、尾引き現象抑制手段で検出できなかった欠陥を対象に、高感度検出手段を用い撮像・検査する場合の処理フローについて、図１４で説明する。

まず、他の検査装置１０７で取得した欠陥座標を基にレビュー装置１０００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２の視野に入るように、ステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０２８）。次に、高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行い、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２にて撮像した画像を取得し（Ｓｔｅｐ６０２９）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０３０−ＹＥＳ）、欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出する。

尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２で、他の欠陥を検出する必要がなければ（Ｓｔｅｐ６０３１−ＮＯ）、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２で欠陥が検出されているため（Ｓｔｅｐ６０３２−ＹＥＳ）、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２での欠陥検出をする必要がなく（Ｓｔｅｐ６０３６−Ｎｏ）、欠陥検出を終了する（Ｓｔｅｐ６０３７）。

次に、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２で、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６０３１−ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２へ欠陥を移動する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６０２８）、処理を進める。なお、上述した欠陥検出手順で欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６０３０−ＮＯ）は、欠陥が尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２の視野の外にいることが考えられるため、暗視野光顕１０５２の視野周辺部を探索してもよい。

周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６０３８−ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６０３９）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６０３８−ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。

また、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２で欠陥検出出来ず（Ｓｔｅｐ６０３０−ＮＯ）、周辺を探索して撮像しても欠陥を検出出来できず、周辺探索を終了した場合（Ｓｔｅｐ３０３８−ＮＯ）、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２では欠陥検出不可能となり（Ｓｔｅｐ６０３２−ＮＯ）、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で欠陥検出を行うため、他の検査装置１０７で取得した欠陥座標を基にレビュー装置１００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２の視野に入るように、ステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０３３）。

次に、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で撮像して画像を取得し（Ｓｔｅｐ６０３４）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０３５−ＹＥＳ）、欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出する。次に、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６０３６−ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した暗視野光顕１０５２へ欠陥を移動する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６０３２）、処理を進める。

なお、上述した欠陥検出手順で欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６０３５−ＮＯ）は、欠陥が暗視野光顕１０５２の視野の外にいることが考えられるため、暗視野光顕１０５２の視野周辺部を探索してもよい。周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６０４０−ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６０４１）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６０４０−ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。そして、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２もしくは高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２を用いて得た欠陥座標と予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報との差から予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いてこの欠陥をＳＥＭ１０６で観察しようとしたときの欠陥に対するＳＥＭ１０６の視野位置のズレ量を算出する。

この算出したズレ量を基にして前記予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を補正し、この位置情報が補正された欠陥をＳＥＭ１０６の視野へ移動し、観察を行う。このとき、観察された情報は制御システム１２５へ送られ、データベース１２２に登録される。

尚、観察すべき欠陥が多数ある場合には、そのうちの代表的な数点を抽出し、それら抽出した欠陥の予め他の検査装置１０７によって検出された位置情報と、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２もしくは高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で検出して得たそれぞれの欠陥の位置情報とから、予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置とＳＥＭ１０６の視野位置のずれ量を求める。この求めたずれ量の情報を用い、代表的な数点以外の尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２もしくは高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で検出しなかった欠陥についても予め他の検査装置１０７で検出して得た位置情報を補正する。

次は、スループット短縮のため、他の検査装置１０７の出力情報を用い、検出対象欠陥毎に検査手段を選択し、選択した検査手段を用い撮像・検査する場合の処理フローについて、図１５を用いて説明する。

まず、他の検査装置１０７の出力した検査結果から、検出対象の欠陥の光顕検出条件を決定する（Ｓｔｅｐ６０４３）。決定に使用する情報としては、欠陥座標、ウェハ情報、欠陥の輝度、欠陥サイズ、欠陥のクラス情報、もしくは、それらに基づく特徴量を用いる。例えば、欠陥散乱光の輝度値を用いる場合、しきい値以上の輝度を持つ欠陥は暗視野光顕１０５２を尾引き現象が抑制された光学条件に設定して検出し、しきい値以下の輝度の欠陥は暗視野光顕１０５２の光学条件を高感度条件に設定して検出する。他には、他の検査装置１０７に検出センサが複数存在する場合、前方・低角度領域のセンサ出力が大きい欠陥を、暗視野光顕１０５２を尾引き現象が抑制された光学条件に設定して検出し、それ以外の欠陥を、暗視野光顕１０５２の光学条件を高感度条件に設定する方法がある。

次に、Ｓｔｅｐ６０４３で決定された検出方法で、欠陥の検出を行う。暗視野光顕１０５２の光学条件を尾引き現象が抑制される光学条件に設定した状態で検出する欠陥は（Ｓｔｅｐ６０４４−ＹＥＳ）、他の検査装置１０７で取得した欠陥座標を基にレビュー装置１０００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が光顕の視野に入るようにステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０４５）。次に高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行い、暗視野光顕１０５２の撮像素子２０７にて撮像した画像を取得し（Ｓｔｅｐ６０４６）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０４７−ＹＥＳ）、欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出する。

次に、尾引き現象を抑制する光学条件に設定した暗視野光顕１０５２で、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６０４８−ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した欠陥の光顕検査条件を判断する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６０４４）、処理を進める。なお、上述した欠陥検出手順で欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６０４７−ＮＯ）は、欠陥が暗視野光顕１０５２の視野の外にいることが考えられるため、暗視野光顕１０５２の視野周辺部を探索してもよい。周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６０５５−ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６０５６）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６０５５−ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。

尾引き現象が抑制される光学条件に設定された暗視野光顕１０５２で、他の欠陥を検出する必要がなければ（Ｓｔｅｐ６０４８−ＮＯ）、Ｓｔｅｐ６０４３で決定された検出方法が高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で検出する場合には（Ｓｔｅｐ６０４９−ＹＥＳ）、欠陥が高感度条件に設定された暗視野光顕１０５２の視野に入るように、他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いてステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０５０）。

次に、高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行い、高感度条件に設定された暗視野光顕１０５２の撮像素子２０７にて撮像して画像を取得し（Ｓｔｅｐ６０５１）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０５２−ＹＥＳ）、欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出する。他の欠陥を検出する必要がなければ（Ｓｔｅｐ６０５３−ＮＯ）、暗視野光顕１０５２での欠陥検出を終了する（Ｓｔｅｐ６０５４）。

次に、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６０５３−ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した暗視野光顕１０５へ欠陥を移動する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６０５０）、処理を進める。

なお、上述した欠陥検出手順で欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６０５２−ＮＯ）は、欠陥が光学顕微鏡１０５の視野の外にいることが考えられるため、光学顕微鏡１０５の視野周辺部を探索してもよい。周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６０５８−ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６０５９）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６０５８−ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。

そして、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２もしくは高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２を用いて得た欠陥座標と予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報との差から予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いてこの欠陥をＳＥＭ１０６で観察しようとしたときの欠陥に対するＳＥＭ１０６の視野位置のズレ量を算出する。この算出したズレ量を基にして前記予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を補正し、この位置情報が補正された欠陥をＳＥＭ１０６の視野へ移動し、観察を行う。

このとき、観察された情報は制御システム１２５へ送られ、データベース１２２に登録される。尚、観察すべき欠陥が多数ある場合には、そのうちの代表的な数点を抽出し、それら抽出した欠陥の予め他の検査装置１０７によって検出された位置情報と尾引き現象が抑制された光学条件の光顕もしくは高感度条件の暗視野光顕で検出して得たそれぞれの欠陥の位置情報とから、予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置とＳＥＭ１０６の視野位置のずれ量を求める。

この求めたずれ量の情報を用いて、代表的な数点以外の暗視野光顕１０５２で検出しなかった欠陥についても予め他の検査装置１０７で検出して得た位置情報を補正する。また、Ｓｔｅｐ６０４３において決定した光顕検査条件が、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で検出対象の欠陥において、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で検出出来なかった欠陥（Ｓｔｅｐ６０５２−ＮＯ）を、暗視野光顕１０５２を尾引き現象が抑制された光学条件に設定して検出してもよい（図示せず）。

暗視野光顕１０５２において、高感度検出条件と、尾引き現象を抑制した光学条件の検出を切り替える方法は、フィルタホルダ２０８（図１１）を動かし、光軸上のフィルタ２０５を交換する。フィルタ２０５を切り替える際、フィルタホルダ２０８のようにスライド式ではなく、回転レボルバー式のフィルタホルダを使用しても良い。尾引き現象を抑制するために、フィルタ２０５（図１１）は、実施例１で図６Ａ又は６Ｂ、又は図７Ａまたは７Ｂに記したフィルタ、偏光子、の一つ、もしくは複数を使用してもよい。また、フィルタ２０５に、ＭＥＭＳや液晶を用いた場合、フィルタホルダ２０８での切り替えではなく、印加電圧により、光学特性を変化させ切り替える方法がある。

また、図７Ａ又は７Ｂに示したような前方の低角度領域に部分的に作用するフィルタ４０３又は４０４や偏光子を用いる場合、尾引き現象が抑制され、かつ、感度低下が小さいため、図１３から図１５で説明した処理フローのような高感度手段と尾引き現象抑制手段を使い分けても、使い分けなくても良い。

次に、尾引き現象が発生したか、もしくは発生していないかを判断し、その結果に合わせ欠陥座標導出アルゴリズムを選択することにより、欠陥の座標アライメント精度を維持する方法について述べる。これによって、尾引き現象を抑制するための光学条件の実装が難しい場合や、尾引き現象を抑制するための光学条件を設定した暗視野光顕１０５２では検出できないが、高感度条件を設定した暗視野光顕１０５２では尾を引く欠陥においても、欠陥の座標アライメント精度を高く維持することができる。

暗視野光顕１０５２（図１１）で取得した暗視野画像に、尾引き現象が発生しているか否かを判断する方法としては、暗視野光顕１０５２で取得した欠陥暗視野像の形状から判断する方法、もしくは、暗視野光顕１０５２を用いて異なる光学条件で取得した複数枚の暗視野画像を比較し判断する方法がある。以下、暗視野光顕１０５２で取得した欠陥暗視野像において、尾引き現象が発生している欠陥を尾引き欠陥、尾引き現象が発生していない欠陥を非尾引き欠陥と称す。

暗視野光顕１０５２で取得した欠陥暗視野像から、尾引き欠陥か否かを判定する方法として、欠陥暗視野像の形状から得られる特徴量を用いる方法がある。例えば、欠陥暗視野像の傾き角度、暗視野光顕１０５２の視野内に占める欠陥暗視野像の大きさ、もしくは領域に対する比率、欠陥暗視野像の長軸と短軸の比率、もしくは、それらの組み合わせに基づく特徴量がある。これら欠陥暗視野像の形状から得られる特徴量が設定値を満たす欠陥を尾引き欠陥、それ以外を非尾引き欠陥と判定する。本方法のメリットは、複数条件で欠陥暗視野像を取得する必要がないため、欠陥検出に必要な時間が短い点である。

暗視野光顕１０５２を用いて異なる光学条件で取得した複数枚の暗視野画像を比較し、尾引き欠陥か否かを判定する方法において、異なる光学条件としては、例えば、照明強度、撮像素子２０７の画像取得蓄積時間、欠陥に対する照明の入射方位角などがある。照明の入射方位角を変える方法としては、ウェハを回転させる方法、もしくは、ウェハに対する照明ユニット２０１から発射されたレーザの入射方位角を切り替える方法がある。例えば、レーザの入射方位角をπ／２切り替える場合、入射方位から長く尾を引く尾引き欠陥においては、レーザの入射方位角によって尾引き方向がπ／２変化する。また、照明強度を小さくした場合、もしくは撮像素子２０７の画像取得蓄積時間を短くした場合、尾引き欠陥では欠陥暗視野像の形状の変化が異方的となる（尾が短くなる）が、非尾引き欠陥ではほぼ等方的に欠陥暗視野像の形状が変化する。

次に、検出した欠陥が、尾引き欠陥、もしくは非尾引き欠陥かを判定し、判定結果に基づき欠陥座標検出アルゴリズムを選択する場合の欠陥座標検出処理フローについて、図１６を用い説明する。

まず、レビュー装置１０００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が暗視野光顕１０５の視野に入るようにステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０６０）。次に高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行い、暗視野光顕１０５で撮像して画像を取得し（Ｓｔｅｐ６０６１）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０１７−ＹＥＳ）、次に、Ｓｔｅｐ６０６１で取得した画像から尾引き欠陥か否かを判断する。

対象欠陥が尾引き欠陥であれば（Ｓｔｅｐ６０６３−ＹＥＳ）、尾引き欠陥用のアルゴリズムＡを用い欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出する（Ｓｔｅｐ６０６４）。また、対象欠陥が非尾引き欠陥であれば（Ｓｔｅｐ６０６３−ＮＯ）、非尾引き欠陥用のアルゴリズムＢを用い欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出する。例えば、アルゴリズムＡとしては、取得画像を輝度値で量子化し、尾とは逆方向の端（図２（ｂ）の暗視野像３８４の場合は左端）を欠陥座標とする方法がある。例えば、アルゴリズムＢとしては、取得画像を輝度値で量子化し、その輝度重心を欠陥座標とする方法がある。

検出した欠陥が、尾引き欠陥、もしくは非尾引き欠陥かを判定する方法として、暗視野光顕１０５２で取得した欠陥暗視野像の形状から得られる特徴量を用いる方法がある。例えば、欠陥暗視野像の傾き角度、暗視野光顕１０５２の視野内に占める欠陥暗視野像の大きさ、もしくは領域に対する比率、欠陥暗視野像の長軸と短軸の比率、もしくは、それらの組み合わせに基づく特徴量がある。これら欠陥暗視野像の形状から得られる特徴量が設定値を満たす欠陥を尾引き欠陥、それ以外を非尾引き欠陥と判定する。例えば、前方低仰角方向に強く散乱する低段差の凸形状の欠陥の場合、照明の入射面に平行な方向に尾が伸びるため、欠陥暗視野像の傾き角度が、照明の入射方位角近傍である場合、尾引き欠陥と判定することが考えられる。

次に、暗視野光顕１０５で、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６０６５−ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した高感度条件に設定した暗視野光顕１０５へ欠陥を移動する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６０６０）、処理を進める。

なお、上述した欠陥検出手順で欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６０６２−ＮＯ）は、欠陥が暗視野光顕１０５の視野の外にいることが考えられるため、暗視野光顕１０５の視野周辺部を探索してもよい。周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６０６７−ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６０６８）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６０６７−ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。次に、暗視野光顕１０５で、他の欠陥を検出する必要がなければ（Ｓｔｅｐ６０６５−ＮＯ）、光顕での欠陥検出を終了する（Ｓｔｅｐ６０６６）。

次に、他の検査装置１０７(図１０)で検出された欠陥を、図１０で説明したレビュー装置１０００で観察する処理の流れを図１７、図１８、図１９で説明する。

図１７の処理フローについて述べる。まず、他の検査装置１０７を用い、試料１０１上の欠陥を検出し、検査装置１０７は試料１０１の検査情報を、ネットワーク１２１を介して出力し、レビュー装置１００の記憶装置１２４に入力する。他の検査装置１０７が出力する試料１０１の検査情報は、欠陥座標、欠陥信号、欠陥形状、欠陥散乱光の偏光、欠陥種、欠陥ラベル、欠陥の特徴量、試料１０１表面の散乱信号のいずれかもしくはこれらの組み合わせで構成される検査結果と、他の検査装置１０７の照明入射角、照明波長、照明の方位角、照明強度、照明偏光、検出部の方位角、検出部の仰角、検出部の検出領域のいずれかもしくはこれらの組み合わせで構成される検査条件で構成される検査情報である。検査装置に複数の検出器が存在する場合は、検出器毎に出力される試料１０１を検査した結果得られる検査情報もしくは、複数の検出器出力を統合した試料１０１の検査情報を用いる。

次に、記憶装置１２４に記憶した情報を用いて、他の検査装置１０７で検出した欠陥の中から抽出した一部の欠陥、若しくは全部の欠陥をレビュー装置１０００で観察する。まず、試料１０１の粗アライメントを行う（Ｓｔｅｐ６０７８）。これは暗視野光顕１０５２に備えたによる明視野観察によって行う。次に、レビュー装置１０００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が暗視野光顕１０５２の視野に入るようにステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０７９）。次に高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行う（Ｓｔｅｐ６０８０）。

次に、暗視野光顕１０５２で撮像して得た画像より欠陥を探索し（Ｓｔｅｐ６０８１）、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０８２−ＹＥＳ）、光学顕微鏡１０５による欠陥検出位置と予め他の欠陥検査装置によって検出された欠陥の位置情報との差から予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いてこの欠陥をＳＥＭ１０６で観察しようとしたときの欠陥に対するＳＥＭ１０６の視野位置のズレ量を算出する（Ｓｔｅｐ６０８３）。この算出したズレ量を基にして前記予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を補正し（Ｓｔｅｐ６０８４）、この位置情報が補正された欠陥をＳＥＭ１０６の視野へ移動し、観察を行う（Ｓｔｅｐ６０８６）。このとき、観察された情報は制御システム１２５へ送られ、データベース１２２に登録される。

尚、観察すべき欠陥が多数ある場合には、そのうちの代表的な数点を抽出し、それら抽出した欠陥の予め他の検査装置１０７によって検出された位置情報と暗視野光顕１０５２で検出して得たそれぞれの欠陥の位置情報とから、予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置とＳＥＭ１０６の視野位置のずれ量を求める。この求めたずれ量の情報を用いて、代表的な数点以外の暗視野光顕１０５２で検出しなかった欠陥もしくは、暗視野光顕１０５で観察したが検出出来なかった欠陥（Ｓｔｅｐ６０８２−ＮＯ）についても、必要であれば（Ｓｔｅｐ６０８９−ＹＥＳ）、予め他の検査装置１０７で検出して得た位置情報を補正する（Ｓｔｅｐ６０９０）。

図１８の処理フローについて述べる。まず、他の検査装置１０７を用い、試料１０１上の欠陥を検出し、他の検査装置１０７は試料１０１の検査情報を、ネットワーク１２１を介して出力し、レビュー装置１０００の記憶装置１２４に入力する。他の検査装置１０７が出力する試料１０１の検査情報は、欠陥座標、欠陥信号、欠陥形状、欠陥散乱光の偏光、欠陥種、欠陥ラベル、欠陥の特徴量、試料１０１表面の散乱信号のいずれかもしくはこれらの組み合わせで構成される検査結果と、他の検査装置１０７の照明入射角、照明波長、照明の方位角、照明強度、照明偏光、検出部の方位角、検出部の仰角、検出部の検出領域のいずれかもしくはこれらの組み合わせで構成される検査条件で構成される検査情報である。検査装置に複数の検出器が存在する場合は、検出器毎に出力される試料１０１を検査した結果得られる検査情報もしくは、複数の検出器出力を統合した試料１０１の検査情報を用いる。

次に、記憶装置１２４に記憶した情報を用いて他の検査装置１０７で検出した欠陥の中から抽出した一部の欠陥、若しくは全部の欠陥をレビュー装置１０００で観察する。まず、試料１０１の粗アライメントを行う（Ｓｔｅｐ６０７８）。これは暗視野光顕１０５２による明視野観察によって行う。次に、レビュー装置１０００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が暗視野光顕１０５２の視野に入るようにステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０７９）。次に高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行う（Ｓｔｅｐ６０８０）。

次に、暗視野光顕１０５２で撮像して取得した画像より欠陥を探索し（Ｓｔｅｐ６０８１）、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０８２−ＹＥＳ）、暗視野光顕１０５２による欠陥検出位置と予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報との差から予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いてこの欠陥をＳＥＭ１０６で観察しようとしたときの欠陥に対するＳＥＭ１０６の視野位置のズレ量を算出する（Ｓｔｅｐ６０８３）。この算出したズレ量を基にして前記予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を補正し（Ｓｔｅｐ６０８４）、この位置情報が補正された欠陥をＳＥＭ１０６の視野へ移動し、観察を行う（Ｓｔｅｐ６０８６）。このとき、観察された情報は制御システム１２５へ送られ、データベース１２２に登録される。

尚、観察すべき欠陥が多数ある場合には、そのうちの代表的な数点を抽出し、それら抽出した欠陥の予め他の検査装置１０７によって検出された位置情報と暗視野光顕１０５２で検出して得たそれぞれの欠陥の位置情報とから、予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置とＳＥＭ１０６の視野位置のずれ量を求める。この求めたずれ量の情報を用いて、代表的な数点以外の暗視野光顕１０５２で検出しなかった欠陥もしくは、暗視野光顕１０５２で観察したが検出出来なかった欠陥（Ｓｔｅｐ６０８２−ＮＯ）についても、必要であれば（Ｓｔｅｐ６０８９−ＹＥＳ）、予め他の検査装置１０７で検出して得た位置情報を補正する（Ｓｔｅｐ６０９０）。尚、ＳＥＭ１０６で欠陥を検出できず（Ｓｔｅｐ６０９１−ＮＯ）、ＳＥＭ１０６で周辺を探索する（Ｓｔｅｐ６０９２−ＹＥＳ）場合、ＳＥＭの視野を移動させる、もしくは試料１０１を移動させ周辺を探索し（Ｓｔｅｐ６０９３）、処理を進める。

ＳＥＭ１０６で欠陥を検出できず（Ｓｔｅｐ６０９１−ＮＯ）、周辺を探索せず（Ｓｔｅｐ６０９２−ＮＯ）、他の欠陥座標候補を観察する場合（Ｓｔｅｐ６０９４−ＹＥＳ）、Ｓｔｅｐ６０８１で使用した光学条件とは異なる光学条件で欠陥を再検出する（Ｓｔｅｐ６０９５−ＹＥＳ）もしくは、暗視野光顕１０５２で再検出せずに（Ｓｔｅｐ６０９５−ＮＯ）、Ｓｔｅｐ６０８１で取得した画像を用い、Ｓｔｅｐ６０８５で移動した座標とは別の、欠陥が存在する可能性の高い欠陥座標へＳＥＭの視野もしくは試料を移動させ（Ｓｔｅｐ６０９３）、処理を進める。Ｓｔｅｐ６０８５で移動した座標とは別の、欠陥が存在する可能性の高い欠陥座標は、例えば、Ｓｔｅｐ６０８３で欠陥座標導出に使用した画像よりも撮像素子の蓄積時間の短く、尾引きによる座標ずれ量が少ない画像を用いる方法や、Ｓｔｅｐ６０８３で欠陥座標導出に用いたアルゴリズムとは異なるアルゴリズムを用い欠陥座標を導出する方法によって、導出する。

次に、暗視野光顕１０５２で取得した画像から、尾引き欠陥、もしくは非尾引き欠陥かを判定し、判定結果に基づき、欠陥座標を導出する処理フローについて、図１９を用い説明する。

まず、レビュー装置１０００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が暗視野光顕１０５２の視野に入るようにステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０９６）。次に高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行い、暗視野光顕１０５２で撮像して画像を取得し（Ｓｔｅｐ６０９７）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０９８−ＹＥＳ）、次に、Ｓｔｅｐ６０９７で取得した画像から尾引き欠陥か否かを判断し、対象欠陥が尾引き欠陥であれば（Ｓｔｅｐ６０９９−ＹＥＳ）、暗視野光顕１０５２の光学条件を尾引き現象の影響の少ない光学条件に変更し（Ｓｔｅｐ６１００）、暗視野光顕１０５２で撮像して画像を取得し（Ｓｔｅｐ６１０１）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６１０２−ＹＥＳ）、Ｓｔｅｐ６１０１で取得した画像から欠陥座標を導出する（Ｓｔｅｐ６１０３）。また、対象欠陥が非尾引き欠陥であれば（Ｓｔｅｐ６０９９−ＮＯ）、用Ｓｔｅｐ６０９７で取得した画像から欠陥座標を導出する（Ｓｔｅｐ６１０３）。

次に、暗視野光顕１０５２で、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６１０４−ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２へ欠陥を移動する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６０９６）、処理を進める。

なお、Ｓｔｅｐ６０９７で取得した画像から欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６０９８−ＮＯ）は、欠陥が暗視野光顕１０５２の視野の外にいることが考えられるため、暗視野光顕１０５２の視野周辺部を探索してもよい。周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６１０６−ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６１０７）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６１０６−ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。

また、Ｓｔｅｐ６１０１で取得した画像から欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６１０２−ＮＯ）は、欠陥が暗視野光顕１０５２の視野の外にいることが考えられるため、暗視野光顕１０５２の視野周辺部を探索してもよい。周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６１０８−ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６１０９）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６１０８−ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。

次に、暗視野光顕１０５２で、他の欠陥を検出する必要がなければ（Ｓｔｅｐ６１０４−ＮＯ）、暗視野光顕１０５２での欠陥検出を終了する（Ｓｔｅｐ６１０５）。なお、Ｓｔｅｐ６１０１で変更する光学条件としては、照明光量、照明の入射角、照明の方位角、画像取得時の蓄積時間、フィルタ２０５の光学特性、のいずれか、もしくはそれらの組み合わせられた光学条件である。撮像素子２０７の蓄積時間を短縮、もしくは、照明光量を減光すると、尾引き欠陥の尾の長さが短くなり、尾引き現象の影響が小さくなる。

照明強度を可変する方法としては、照明光学系２０１への印加電圧の制御、ＮＤフィルタを検出光学系の光軸上に配置、照明の入射角を変えるための光路切り替え、などがある。また、照明の入射角、照明の方位角を変更すると、欠陥散乱光分布が変わるため、欠陥散乱光の局所的に集中して強度の強い領域と、検出光学系の開口境界が重ならない、照明方位を選択すると、尾引き現象の影響を抑制することができる。

尾引き現象の影響が少ない光学条件で使用するフィルタ２０５としては、減光用のＮＤフィルタ、図８Ａ及び図８Ｂに示したような開口制限するための空間フィルタ、図６Ａ及び図６Ｂ、図７Ａ及び図７Ｂに記載のフィルタなどである。

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

１０１…試料 １０２…試料ホルダ １０３…ステージ １０４…光学式高さ検出システム １０５…光学顕微鏡 １０６…電子顕微鏡 １０７…検査装置 １１１…真空封し窓 １１２…真空槽 １２１…ネットワーク １２２…ライブラリ １２３…ユーザインターフェース １２４…記憶装置 １２５…制御システム ２０９…高さ制御機構。

Claims (15)

1. 試料の表面に光を斜方から入射させて前記試料に照射し、
   該光が照射された前記試料から発生した散乱光のうち対物レンズに入射した散乱光を集
   光して前記散乱光の像を結像し、
   該結像した散乱光の像を撮像して画像を取得し、
   該取得した画像を処理して前記試料上の欠陥を抽出して該抽出した欠陥の位置情報を求
   め、
   該求めた欠陥の位置情報を出力する欠陥検出方法であって、
   前記散乱光の像を結像することを、前記対物レンズに入射した散乱光を前記対物レンズの半径方向に対して透過率が徐々に変化する透過率分布を有するフィルタを透過させて前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域を透過した散乱光の成分を一部遮光した光を結像することにより、前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した前記散乱光の像を結像し、
   前記抽出した欠陥の位置情報を、前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した
   散乱光による尾引き現象の発生を抑制した前記散乱光の像を撮像して取得した画像から抽
   出した欠陥の輝度信号に基づいて求める
   ことを特徴とする欠陥検出方法。
2. 請求項１記載の欠陥検出方法であって、前記フィルタは前記対物レンズに入射した散乱光を前記対物レンズの視野に対して同心円状に遮光することを特徴する欠陥検出方法。
3. 請求項１記載の欠陥検出方法であって、前記フィルタは前記対物レンズに入射した散乱光を前記対物レンズの開口に対して前記対物レンズ開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光が発生する領域の一部を部分的に遮光することを特徴する欠陥検出方法。
4. 試料を載置する載置手段と、
   該載置手段に載置された試料の表面に光を斜方から入射させて前記試料に照射する照明
   手段と、
   該照明手段により光が照射された前記試料から発生した散乱光を集光する対物レンズと
   該対物レンズで集光した前記散乱光の像を結像する結像レンズと該結像レンズで結像した
   前記散乱光の像を撮像する撮像素子とを有する撮像手段と、
   該撮像手段で前記散乱光の像を撮像して得た前記散乱光の画像を処理して前記試料上の
   欠陥を抽出して該抽出した欠陥の位置情報を求める画像処理手段と、
   該画像処理手段で求めた欠陥の位置情報を出力する出力手段と
   を備えた欠陥検出装置であって、
   前記撮像手段は、前記対物レンズに入射した散乱光のうち前記対物レンズの開口の外縁
   部に近い領域へ散乱した散乱光を一部遮光する前記対物レンズの半径方向に対して透過率が徐々に変化する透過率分布を有するフィルタを更に備え、該フィルタを透過した散乱光を前記結像レンズで結像することにより前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した前記散乱光の像を結像し、該結像した尾引き現象の発生を抑制した前記散乱光の像を前記撮像素子で撮像し、
   前記画像処理手段は、前記欠陥の位置情報を、前記尾引き現象の発生を抑制した前記散
   乱光の像を撮像して取得した画像から抽出した欠陥の輝度信号に基づいて求める
   ことを特徴とする欠陥検出装置。
5. 請求項４記載の欠陥検出装置であって、前記フィルタは、前記対物レンズに入射した散
   乱光を前記対物レンズの視野に対して同心円状に遮光することを特徴する欠陥検出装置。
6. 請求項４記載の欠陥検出装置であって、前記フィルタは、前記対物レンズに入射した散
   乱光を前記対物レンズの開口に対して前記対物レンズの外縁部に近い領域へ散乱した散乱
   光が発生する領域の一部を部分的に遮光することを特徴する欠陥検出装置。
7. 他の検査装置で検出された試料上の欠陥の位置情報を用いてステージ上に載置された前
   記試料に光を照射して前記試料から発生する散乱光の像を対物レンズを介して撮像し、
   該撮像して得た前記散乱光の画像を処理して前記欠陥の前記ステージ上での位置情報を
   求め、
   該求めた欠陥の前記ステージ上での位置情報を用いて前記他の検査装置で検出した前記
   試料上の欠陥の位置情報を修正し、
   該修正した位置情報を用いて前記ステージ上に載置された試料上の前記他の検査装置で
   検出された欠陥を観察する欠陥観察方法であって、
   前記散乱光の像を撮像することを、
   前記ステージ上に載置された前記他の検査装置で欠陥が検出された試料の表面に光を斜
   方から入射させて前記試料に照射し、
   該光の照射により前記試料表面で発生した散乱光のうち前記対物レンズの開口の外縁部に
   近い領域へ散乱した散乱光の成分を前記対物レンズの半径方向に対して透過率が徐々に変化する透過率分布を有するフィルタを透過させて一部遮光した光により結像することにより、前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した前記散乱光の像を結像し、
   該結像した散乱光の像を撮像して前記散乱光による尾引き現象の発生を抑制した画像を
   取得することにより行い、
   前記欠陥の前記ステージ上での位置情報を求めることを、
   前記取得した前記散乱光による尾引き現象の発生を抑制した画像を処理して前記試料上
   の欠陥を抽出し、
   前記散乱光による尾引き現象を抑制した前記散乱光の画像から前記抽出した欠陥の輝度信
   号に基づいて前記抽出した欠陥の位置情報を求める、
   ことを特徴とする欠陥観察方法。
8. 他の検査装置で検出された試料上の欠陥の位置情報を用いてステージ上に載置された前
   記試料に光を照射して前記試料から発生する散乱光の像を対物レンズを介して撮像し、
   該撮像して得た前記散乱光の画像を処理して前記欠陥の前記ステージ上での位置情報を
   求め、
   該求めた欠陥の前記ステージ上での位置情報を用いて前記他の検査装置で検出した前記
   試料上の欠陥の位置情報を修正し、
   該修正した位置情報を用いて前記ステージ上に載置された試料上の前記他の検査装置で
   検出された欠陥を観察する欠陥観察方法であって、
   前記散乱光の像を撮像する工程において、
   前記撮像した散乱光の像に尾引き現象が発生しているかをチェックし、
   前記散乱光の像に尾引き現象が発生している場合には、
   前記尾引き現象が発生した欠陥に光を斜方から照射し、
   該光の照射により前記欠陥で発生した散乱光のうち前記対物レンズの開口の外縁部に近い
   領域へ散乱した散乱光の成分を前記対物レンズの半径方向に対して透過率が徐々に変化する透過率分布を有するフィルタを透過させて一部遮光した光により結像することにより、前記散乱光による尾引き現象の発生を抑制した前記散乱光の像を結像し、
   該結像した散乱光の像を撮像して前記散乱光による尾引き現象の発生を抑制した画像を
   取得し、
   該取得した前記散乱光による尾引き現象の発生を抑制した画像を処理して前記試料上の欠
   陥を抽出し、
   該抽出した欠陥の輝度信号に基づいて前記抽出した欠陥の位置情報を求める、
   ことを特徴とする欠陥観察方法。
9. 請求項７又は８に記載の欠陥観察方法であって、前記フィルタにより、前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光を前記対物レンズの開口に対して同心円状に遮光することを特徴する欠陥観察方法。
10. 請求項７又は８に記載の欠陥観察方法であって、前記フィルタにより、前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光を前記対物レンズの開口に対して前記散乱光が発生する領域の一部を部分的に遮光することを特徴する欠陥観察方法。
11. 請求項７又は８に記載の欠陥観察方法であって、前記ステージに載置されて前記散乱光
    の像が撮像されて欠陥の位置情報が修正された試料を、前記ステージに載置した状態で搬
    送して前記欠陥の観察を行うことを特徴する欠陥観察方法。
12. 他の検査装置で検査されて欠陥が検出された試料を載置するステージ手段と、
    該ステージ手段に載置された前記試料上の欠陥の位置情報を用いて該試料に光を照射し
    て該試料からの散乱光の像を撮像する撮像手段と、
    該撮像手段で撮像して得た前記散乱光の画像から欠陥を検出して該検出した欠陥の位置情
    報を求める位置情報抽出手段と、
    該位置情報抽出手段で求めた欠陥の位置情報を用いて前記他の検査装置で検出した前記
    試料上の欠陥の位置情報を修正する欠陥位置情報修正手段と、
    該欠陥位置情報修正手段で修正した位置情報を用いて前記試料上の前記他の検査装置で
    検出された欠陥を観察する欠陥観察手段と
    を備えた欠陥観察装置であって、
    前記撮像手段は、
    前記ステージ手段に載置された前記他の検査装置で欠陥が検出された試料の表面に光を
    斜方から入射させて前記試料に照射する照明部と、
    該照明部により光が照射された前記試料から発生した散乱光を集光する対物レンズと該対
    物レンズで集光した前記散乱光のうち前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱し
    た散乱光を一部遮光する前記対物レンズの半径方向に対して透過率が徐々に変化する透過率分布を有するフィルタと、該フィルタを透過した散乱光を結像させることにより尾引き現象の発生が抑制された前記散乱光の像を結像する結像レンズと、該結像レンズにより結像した尾引き現象の発生が抑制された前記散乱光の像を撮像する撮像素子とを有する撮像部とを備え、
    前記位置情報抽出手段は、前記撮像部で前記尾引き現象の発生が抑制された散乱光の像を
    撮像して得た画像を処理して前記試料上の欠陥を抽出し、該抽出した欠陥の輝度信号に基
    づいて該欠陥の位置情報を求める
    ことを特徴とする欠陥観察装置。
13. 請求項１２記載の欠陥観察装置であって、前記フィルタは、前記対物レンズに入射した
    散乱光を前記対物レンズの視野に対して同心円状に遮光することを特徴する欠陥観察装置
    。
14. 請求項１２記載の欠陥観察装置であって、前記フィルタは、前記対物レンズに入射した
    散乱光を前記対物レンズの開口に対して前記散乱光が発生する領域の一部を部分的に遮光
    することを特徴する欠陥観察装置。
15. 請求項１２記載の欠陥観察装置であって、前記ステージ手段は、前記撮像手段で前記散
    乱光の像が撮像されて欠陥の位置情報が修正された試料を、前記欠陥観察手段の位置まで
    搬送し、前記欠陥観察手段において、前記試料を前記ステージ手段に載置した状態で欠陥の観察を行うことを特徴する欠陥観察装置。

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