JP5993691B2 - 欠陥検査装置及び欠陥検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体製造工程、液晶表示素子製造工程、プリント基板製造工程等、基板上にパターンを形成して対象物を製作していく製造工程で発生する欠陥を検出し、分析して対策を施す製造工程において、欠陥の発生状況を検査する欠陥検査装置および欠陥検査方法に関する。

本技術分野の背景技術として、特許4838122号公報（特許文献１）がある。この公報には、「サンプルの表面上の照明される領域に対して垂直方向または略垂直方向の第２の入射角度で放射光線を第２の焦点の合った光線へと焦点を合わせる第２の光学機器であって、前記第２の入射角度が前記第１の入射角度とは異なる第２の光学機器と、サンプルの表面上の照明される領域に対して前記第２の光学機器によって焦点を合わせられた光線内の放射線を反射する細長い形状の反射面と、第１の検出器アレイと、前記第１および／または第２の焦点の合った光線から生じ、サンプル表面上の第１のラインおよび／または照明される領域から散乱または反射される放射線を集光すると共に前記ラインおよび／または前記照明される領域の一部分から集光される放射線を前記第１のアレイにおける対応する検出器へと焦点を合わせる集光光学機器であって、前記第２の光学機器によって焦点を合わせられると共にサンプルの表面上の照明される領域によって鏡面反射された光線内の放射線が前記第１の検出器アレイに到達することを前記細長い形状の反射面により阻止する集光光学機器と、を備える光学装置」（特許請求の範囲の請求項１）が記載されている。

特許第4838122号

光学式暗視野型欠陥検査において、欠陥の種類、欠陥形状の方向性、あるいは背景パターンの方向性によっては、検査対象表面の法線方向から入射する垂直照明が有効でない場合があった。

具体的な例として、照明光の光束の一部が背景パターンに遮られて欠陥に十分な照明光が届かないために、十分な欠陥散乱光が得られず高感度に検出できない課題があった。

また、明るく検出される背景パターンの端において、背景パターンの明度が背景パターンの周囲に滲み出す現象が見られるため、明るく検出される背景パターンの近傍にある欠陥を高感度に検出できない課題があった。

また、検査対象表面の法線方向から検出する垂直検出系の対物レンズを通して照明光を検査対象に垂直に入射するTTL（Through The Lens）照明を用いて暗視野検出を行う場合に、対物レンズの瞳位置に配置したミラーが照明光を検査対象方向に導くとともに、該ミラーが検査対象表面から戻る正反射光を遮光する役割を果たす。この場合、正反射光を遮光する遮光部の幅を任意に調整することが困難であるため、検査対象に最適な検出開口条件を設定できない課題があった。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、レーザ光を出射する光源と、前記光源により発せられた該レーザ光を線状に集光する第一の集光部と、前記第一の集光部にて該線状に集光された照明光を通過させる対物瞳光学部と、前記対物瞳光学部を通過した照明光を通過させる対物レンズと、を備える照射部と、前記対物レンズの瞳面に配置された前記対物瞳光学部の該照明光の通過位置を制御する照射位置制御部と、前記照射部により照射され該試料から発生する光を集光する第二の集光部と、前記第二の集光部にて集光される光のうち該試料による正反射光および該瞳面上の近傍に発生する光成分を遮光する正反射光遮光部と、前記第二の集光部により集光し、前記正反射光遮光部にて遮光されなかった光を検出器に結像する結像部と、を備える検出部と、前記結像部にて結像される像の信号に基づいて該試料面上の欠陥を検出する欠陥判定部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、様々な特徴を持つ欠陥を高感度に検査することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明に係る欠陥検査装置の構成の例である。 斜方照明部、ＴＴＬ照明部と複数の検出部各々の対物レンズの位置関係の例である。 斜方照明の入射方向と複数の検出部の検出方向との関係の例である。 垂直検出部の構成の例である。 高感度欠陥検出を行うための検査対象物の法線方向に対して傾斜した方向から入射する照明方法の例である。 高感度欠陥検出を行うための検査対象物の法線方向に対して傾斜した方向から入射する照明方法の別の例である。 検査レシピ設定のフローチャートの例である。 正反射光フィルタおよび空間フィルタを設定するために用いられるＧＵＩの例である。 ＴＴＬ照明の構成の変形例である。

本実施例では、半導体製造工程、液晶表示素子製造工程、プリント基板製造工程等、基板上にパターンを形成して対象物を製作していく製造工程で発生する欠陥を検出し、分析して対策を施す製造工程において、欠陥の発生状況を検査する欠陥検査装置の例を説明する。

図１は本実施例の欠陥検査装置の構成の例である。図１に示す装置は、光源部１０１、ＴＴＬ照明部１１１、斜方照明部１１２、対物レンズ１０２、対物瞳光学部１０３、結像レンズ１０５、検出器１０６、処理部２０、全体制御部３０１、表示部３０２、演算部３０３、記憶部３０４、ステージ駆動部１５１、Ｘ-Ｙ-Ｚ-θステージ１５２（以下、ステージ１５２）から構成されている。

図１に示した本発明に係る欠陥検査装置の動作の概略を説明する。光源部１０１、ＴＴＬ照明部１１１、対物瞳光学部１０３、対物レンズ１０２により、検査対象基板２に対して照明光が照射される。同時あるいは個別に、光源部１０１、斜方照明部１１２、により、検査対象基板２に対して照明光が照射される。検査対象基板２から発した反射光、回折光、散乱光は対物レンズ１０２で集光された後、対物瞳光学部１０３、結像レンズ１０５を介して、検出器１０６にて電気信号に変換される。得られた電気信号に基づき、処理部２０において欠陥が判定される。判定された結果は全体制御部３０１を介し、記憶部３０４に記憶され、表示部３０２に表示される。検査対象基板２は、ステージ駆動部１５１によって駆動されるステージ１５２によって走査され、全面が検査される。

光源部１０１は、レーザ光源、アッテネータ、ＮＤフィルタ、波長板、ビームエキスパンダ（図示せず）を備える。光源部１０１において、光量、偏光状態、ビーム径、形状が調整、制御された照明光が発生され、ＴＴＬ照明部１１１、および斜方照明部１１２に導かれる。レーザ光源は、短波長、高出力、高輝度、高安定のものが適しており、ＹＡＧレーザの第三、第四、あるいは第五高調波を用いたものなどが用いられる。

図１には対物レンズ１０２、対物瞳光学部１０３、結像レンズ１０５、検出器１０６によって構成される検出部を一つのみ図示したが、検出部は互いの対物レンズが機械的に干渉しない位置に複数設置されてもよい。処理部２０では複数の検出部にて検出されてた信号を処理して欠陥が判定される。

図２は、斜方照明部１１２と、複数の検出部各々の対物レンズ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの位置関係の例を示す図である。検査対象基板２を含む面をＸＹ面とし、検査対象基板２の法線方向をＺ方向とする。ステージの主走査方向をＸ方向とし、副走査方向をＹ方向とする。３つの検出部に各々に対応する対物レンズ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、光軸をＸＺ面内に持つ。対物レンズ１０２ａはＺ方向に配置され、Ｚ方向に出射する光を検出する（垂直検出部）。対物レンズ１０２ｂ、１０２ｃは、対物レンズ１０２ａの両側に配置され、Ｚ方向から傾斜した方向に出射する光を検出する（斜方検出部）。

照明光はミラーの出し入れにより、ＴＴＬ照明部１１１あるいは斜方照明部１１２に導かれる。ミラーの代わりにビームスプリッタによる光路分岐を用いてＴＴＬ照明部１１１と斜方照明部１１２双方に照明光を導くことも可能である。ＴＴＬ照明部１１１を通った照明光は、対物レンズ１０２ａの瞳位置に配置された対物瞳光学部１０３に導かれ、対物レンズ１０２ａを介して検査対象基板２に導かれる。斜方照明部１１２を通った照明光は、対物レンズ１０２ａの外側を通り、ＹＺ面内を通って検査対象基板２に導かれる。照明光は、以上の光学系により、検査対象基板２の表面上にて、Ｙ方向に長くＸ方向に短い線状のビーム形状に集光される。複数の検出部の視野は照明光の集光位置に合せ込まれる。

図３に斜方照明の入射方向と複数の検出部の検出方向との関係を示す。斜方照明の入射角をθｉ、検査対象基板の法線から傾斜した方向から検出する斜方検出部の検出角をθｄとする。２つの斜方検出部はＹＺ平面を基準として互いに対称な方向（±θｄ）に配置される。

図４に垂直検出部の構成を示す。図４の左図は垂直検出部のＸＺ面の断面図であり、図４の右図は垂直検出部のＹＺ面の断面図である。
ＴＴＬ照明部１１１はミラー１１５、シリンドリカルレンズ１１６を備える。対物瞳光学部１０３は、ＴＴＬ照明ミラー１２１、空間フィルタ１２２、偏光子（図示せず）を備える。ＴＴＬ照明ミラー１２１は、Ｘ方向に長い形状のミラーである。照明光は、ＴＴＬ照明部１１１とＴＴＬ照明ミラー１２１により、対物レンズ１０２ａの瞳面上においてＸ方向に長い形状になるように集光される。瞳面を通過した照明光は、対物レンズ１０２ａによって検査対象基板２上に、Ｙ方向が長い形状になるように集光される。検査対象基板２にて正反射した光は、対物レンズ１０２ａを通り、空間フィルタ１２２に備えられる正反射光フィルタ１２３によって遮光される。検査対象基板２にて散乱あるいは回折し対物レンズ１０２ａに向かう光は、空間フィルタ１２２にて一部が遮光された後、結像レンズ１０５にて検出器１０６に結像され、画像信号として検出される。

垂直検出部はビームスプリッタ１６１、レンズ系１６２、瞳検出器１６３を備えた瞳検出系を備える。瞳検出器１６３の信号は全体制御部３０１に入力される。ビームスプリッタ１６１は光路に抜き差し可能である。レンズ系１６２は瞳面を瞳検出器１６３に結像するよう構成される。瞳検出系により、検査対象基板表面の像と同時に瞳面の像が得られる。

ＴＴＬ照明ミラー１２１は位置調整機構を備え、Ｙ方向に移動可能である。ＴＴＬ照明ミラー１２１のＹ方向の位置を変えることで、対物レンズ１０２ａの開口角の範囲内でＴＴＬ照明の検査対象基板に対する入射角を変えることができる。ＴＴＬ照明ミラー１２１のＹ方向の位置を変える際には、検査対象物上の照明光の集光位置が変わらないよう、シリンドリカルレンズ１１６の位置も合せて調整する。これは、Ｙ方向に同じ距離だけ移動させることで可能である。

図４に示した構成では、空間フィルタ１２２を瞳面に設置し、ＴＴＬ照明ミラー１２１を瞳面からオフセットした位置に設置している。これにより、ＴＴＬ照明ミラー１２１の反射面に照明光が線状に集光することが無くなるため、瞳面に設置した場合と比べて反射面における照明パワー密度が低くなり、ＴＴＬ照明ミラー１２１の劣化が抑えられ、長期間にわたって検査性能を安定化することができる。

ＴＴＬ照明ミラー１２１およびシリンドリカルレンズ１１６はＹ軸周りの微小角度回転機構を備えており、検査対象基板上で線状に集光されるビームのＸ方向の位置を微調整することができる。この調整機構により、検査対象基板上での、複数の検出部の視野位置、斜方照明の集光位置、およびＴＴＬ照明の集光位置を互いに合わせ込むことが容易になる。

正反射光フィルタ１２３はＸ方向に長い帯状の領域を遮光する。瞳面上にて、検査対象基板からの正反射光を遮光する位置に設置される。空間フィルタ１２２はＸ方向に長い複数の帯状の領域を遮光する。瞳面上にて、検査対象基板からの回折光を遮光する位置に設置される。これらのフィルタは、照明光の波長の光を遮光する金属材料等の板、ロッドで構成され、遮光位置の調整を可能とする位置調整機構を備える。正反射遮光フィルタ１２３は、Ｙ方向の遮光幅を制御可能である。遮光幅の制御は複数の遮光フィルタを重ね合せる、あるいは遮光幅の異なる遮光フィルタを複数備えて差し替える、などの手段によってなされる。

なお、遮光フィルタとして、遮光領域の形状を電気信号によって制御可能な液晶フィルタ、磁気光学素子、マイクロミラーアレイ（ＭＥＭＳ）などの空間光変調素子を用いてもよい。

正反射光フィルタ１２３，および空間フィルタ１２２は、ＴＴＬ照明の入射角を変える場合、それに連動して位置が調整される。具体的には、ＴＴＬ照明が瞳面上を通過する位置に対し、対物レンズ１０２ａの光軸を基準として対称な位置に正反射光フィルタ１２３が設置される。すなわち、照明光の通過位置と逆方向に同じ距離だけ移動する。空間フィルタ１２２の位置は、正反射光フィルタ１２３に追従して移動する。

欠陥の形状によって、正反射光フィルタ１２３の遮光幅を変えることが高感度検査に有効である。例えば空間周波数の低い欠陥は、瞳面において正反射光の近傍に散乱光が偏るため、遮光幅を狭くすることで欠陥信号のSN比を高くすることができる。また、検査におけるノイズ要因となる背景パターンのラフネス、あるいは基板表面のラフネスによって、正反射光フィルタ１２３の遮光幅を変えることも、高感度検査に有効である。例えば、ラフネスの粗さ（RaあるいはRMS）がラフネスの空間周波数が低い場合（例えば半導体前工程のFEOL（Front End of Line）、トランジスタ工程）は、瞳面においてラフネスの散乱光が正反射光の近傍に集まるため、狭い遮光幅でノイズを十分にカットすることが可能である。一方、ラフネスの粗さが大きい場合（例えば半導体前工程のBEOL（Back End of Line）、配線工程）、あるいはラフネスの空間周波数が高い場合は、瞳面においてラフネスの散乱光が正反射光の周りの相対的に広い範囲に広がるため、遮光幅を広くすることがノイズの低減に有効である。

図５に高感度欠陥検出を行うための検査対象物の法線方向に対して傾斜した方向から入射する照明方法の例を示す。図５は、検査対象基板２上に形成されたＬ＆Ｓパターン２０１に、ショート欠陥２０２が発生した状態を示す。図ではショート欠陥２０２のサイズが小さいため、厳密にはＬ＆Ｓパターンがショートしているわけではないが、リークが起きるリスクがあり、また、完全なショートが起きるポテンシャルを示すものであるため、欠陥として検出する必要がある。

図５に示すように、Ｌ＆Ｓパターン２０１の側面に寄り添った欠陥に対して、検査対象基板の法線方向からの垂直照明２１１を行う場合は、照明光束の約半分がＬ＆Ｓパターンに遮られるため、ショート欠陥２０２からの散乱光が小さくなる課題がある。また、図５のＹＺ断面図に示すように、Ｌ＆Ｓパターン２０１より高さが低い欠陥に対して、対物レンズ外から入射する斜方照明２１３を行う場合も、浅い仰角で照明光が入射することになり、ショート欠陥２０２がＬ＆Ｓの影に隠れるため、欠陥散乱光が小さくなる課題がある。ＹＺ面内で垂直方向から傾斜したＴＴＬ照明２１２を用いることで、ショート欠陥２０２により効率的に照明を到達させ、大きな散乱光を発生させ、高い欠陥検出感度を得ることができる。また、図５に示したようなＹ方向の寸法よりＺ方向の寸法が大きい欠陥形状に対しては、垂直方向２１１から欠陥を見込んだときの欠陥の面積よりも垂直から傾斜した方向２１２から欠陥を見込んだときの欠陥の面積の方が大きくなるため、垂直から傾斜した方向２１２からの照明光入射による欠陥の散乱断面積が大きくなり、大きな欠陥散乱光信号を得ることができる。

図６に高感度欠陥検出を行うための検査対象物の法線方向に対して傾斜した方向から入射する照明方法の別の例を示す。暗視野型の欠陥検査では、短い周期で規則的なパターンが繰り返される領域は、パターンからの回折光が検出器に入らない、あるいは空間フィルタ１２２によってパターンからの回折光を遮光するのが容易なため、暗いパターンとして検出され（暗パターン領域）、パターンによるノイズが低く抑えられるため、高感度に検査が可能である。一方、周期性が長い、あるいは規則性の少ないパターンが形成された領域は、回折光の低減が難しいため、明るいパターンとして検出され（明パターン領域）、パターンによるノイズが大きい、あるいは検出器が飽和するため、高感度の検査が困難である。暗パターン領域の端は、パターンの周期性が途切れる箇所であるため、光リソグラフィを用いたパターン形成において異常や不具合が生じやすく、欠陥が発生しやすい。暗パターン領域の近傍に明パターン領域が存在する場合、検出光学系の空間分解能の限界により、明パターンの周囲にも明パターンによる明度が広がり明るくなる現象が見られるため、暗パターン領域の端の感度が低下するという課題があった。垂直照明では、対称性より、明パターンのＹ方向の両端にてこの現象が発生するという課題があった。

図６に示すように、ＴＴＬ照明ミラーを対物レンズ１０２ａの光軸より−Ｙ方向寄りにシフトさせ、ＴＴＬ照明の入射方向が−Ｙ→＋Ｙ方向に向かうベクトル成分を持つように傾斜させることで、明パターンの−Ｙ方向側の明パターンの広がりが小さく抑えられる。これにより、明パターンの−Ｙ方向側の近傍にある暗パターン領域の欠陥を高感度に検出することが可能になる。副作用として、明パターンの＋Ｙ方向側の明パターンの広がりが大きくなる現象が起きる。この対策として、ＴＴＬ照明の傾斜方向を保ったまま検査対象物２を１８０度回して検査する、あるいは、ＴＴＬ照明の傾斜方向を逆にして検査することで、明パターンの＋Ｙ方向側の近傍にある暗パターン領域の欠陥を高感度に検出することが可能になる。

図７に検査レシピ設定のフローチャートを示す。ここで、検査レシピとは、検査を行う検査条件（照明条件、検出条件、欠陥判定処理条件）、あるいは複数の検査条件の組合せを指す。複数の検査条件を組み合わせた検査を行う場合は、各検査条件での検査を順次実施し、各々で得られる検査結果を統合して最終的な検査結果を得る。

検査レシピ設定を開始し（Ｓ７０１）、検査対象基板のロード方向を設定する（Ｓ７０２）。ロード方向とは検査対象基板をステージ１５２に設置する際の検査対象物の設置方位である。次に照明条件（ＴＴＬ照明あるいは斜方照明）を選択する（Ｓ７０３）。斜方照明を選択した場合は、次に空間フィルタの設置位置、設置本数など空間フィルタの設定を行い（Ｓ７０４）、照明偏光設定に移る。ＴＴＬ照明を選択した場合は、ＴＴＬ照明の入射角を設定した（Ｓ７０５）後、空間フィルタ空間フィルタの設置位置、設置本数など空間フィルタの設定を行い（Ｓ７０６）、正反射光遮光フィルタ幅を設定し（Ｓ７０７）、照明偏光設定に移る（Ｓ７０８）。照明偏光を設定したあとは、各検出部の検光条件を設定する（Ｓ７０９）。検光条件は、各検出部が備える偏光子による検光方向の条件に対応する。次に照明パワーを設定（Ｓ７１０）した後、欠陥判定処理の条件を設定する（Ｓ７１１）。以上により一つの検査条件が定まる。ここで、検査対象基板の試し検査を行い（Ｓ７１２）、検査結果が表示部に表示される（Ｓ７１３）。検査結果は、欠陥検出個数、予め検査対象欠陥として設定した欠陥の集合に含まれる各欠陥の検出可否、捕捉率、虚報数、虚報率、過去に設定された検査レシピと比較して新たに設定した検査条件によって新規に検出された欠陥の個数、などを含む。これらの情報に基づいてユーザが検査条件の有効性を判断し（Ｓ７１４）、検査レシピに検査条件を追加するかどうかを決定する（Ｓ７１５）。以上の手順で更新された検査レシピによって、検査対象とする欠陥の検出個数、検出捕捉率が目標に到達した場合は（Ｓ７１６）、検査レシピが決定し（Ｓ７１７）、検査レシピ設定が終了する。目標に満たない場合は、新たな検査条件の設定を再度実施する。

図８に正反射光フィルタおよび空間フィルタを設定（図７のＳ７０４、Ｓ７０６、Ｓ７０７）するために用いられるＧＵＩの例を示す。瞳検出画像１には、瞳検出器によって検出される瞳面の光強度分布が表示される。図８には瞳面での正反射光の強度分布（瞳上正反射光像４０１）、および繰り返しパターンによる回折光の瞳面での強度分布（瞳上回折光像４０２）の例を示す。瞳上正反射光像４０１の強度および広がり幅は、検査対象基板の材質、膜構造、ラフネスの粗さなどに依存する。瞳上回折光像４０２の強度、広がり幅、分布形状は、検査対象基板上の繰り返しパターンの周期性、形状、ラフネス粗さなどに依存する。なお、図８では縦方向が瞳面内のＸ方向、横方向が瞳面内のＹ方向に対応する。正反射光フィルタ状態画像には、正反射光フィルタの状態（遮光領域の位置と幅）が表示される。瞳検出画像１は、正反射光フィルタを設置する前の正反射光像４０１が見えている状態での画像が記憶部３０４に保存され、その画像に表示が固定される。正反射光フィルタ状態画像は、正反射光フィルタを設置した状態での瞳面の光強度分布がリアルタイムに表示され、正反射光フィルタの遮光領域４０３が暗領域として表示される。瞳検出画像１と正反射光フィルタ状態画像を同時に表示することで、正反射光を正確に遮光するよう正反射光フィルタの遮光領域を設定することができる。

瞳検出画像２は、正反射光フィルタを設置した状態での瞳面の光強度分布画像が表示される。画像は記憶部３０４に保存され、表示が固定される。パターン回折光（０次回折光すなわち正反射光以外の回折光成分）強度分布が確認できるよう、瞳検出器の蓄積時間、感度あるいは表示ゲインを調整した状態での画像が表示される。正反射光の強度に比べて、パターン回折光の強度は一般に一桁以上低いため、瞳検出画像１に対して、瞳検出画像２の方が、感度が高い状態での画像が表示される。正反射光フィルタを設置した状態で回折光に合せて瞳検出器の蓄積時間、感度あるいは表示ゲインを調整することで、正反射光領域が明るく飽和してしまうこと無く、通常のＣＣＤカメラと同程度のダイナミックレンジ（５０〜６０ｄＢ程度）の瞳検出器を用いて、パターン回折光を明瞭に観察することができる。空間フィルタ状態画像は、正反射光フィルタおよび空間フィルタを設置した状態での瞳面の光強度分布がリアルタイムに表示され、正反射光フィルタおよび空間フィルタの遮光領域が暗領域として表示される。瞳検出画像２と空間フィルタ状態画像を同時に表示することで、パターン回折光を正確に遮光するよう空間フィルタの遮光領域４０４を設定することができる。

図９にＴＴＬ照明の構成の変形例を示す。図９に示した構成は、ＴＴＬ照明ミラー１２１と対物瞳光学部１０３が共に瞳面に配置される。ＴＴＬ照明部１１１からの光束をＸＹ面に対して傾斜した方向から入射することで、空間フィルタ１２２によって照明光束の一部が遮光されることを回避できる。また、ＴＴＬ照明ミラーが照明光が集光する瞳面内に配置されることで、ＴＴＬ照明ミラー１２１のＹ方向の幅を狭くすることができ、ＴＴＬ照明ミラー１２１による検出開口の遮光領域を狭くなり、高い結像性能を得ることができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

101…光源部
20…処理部
102…対物レンズ
103…対物瞳光学部
105…結像レンズ
106…検出器
111…TTL照明部
112…斜方照明部
115…ミラー
116…円柱レンズ
121…TTL照明ミラー
122…空間フィルタ
123…正反射光フィルタ
151…ステージ駆動部
152…Ｘ-Ｙ-Ｚ-θステージ
301…全体制御部
302…表示部
303…演算部
304…記憶部

Claims (10)

1. レーザ光を出射する光源と、前記光源により発せられた該レーザ光を線状に集光する第一の集光部と、前記第一の集光部にて該線状に集光された照明光を通過させる対物瞳光学部と、前記対物瞳光学部を通過した照明光を通過させる対物レンズと、を備える照射部と、
   前記対物レンズの瞳面に配置された前記対物瞳光学部の該照明光の通過位置を制御する照射位置制御部と、
   前記照射部により照射され該試料から発生する光を集光する第二の集光部と、前記第二の集光部にて集光される光のうち該試料による正反射光の中心およびその近傍に到達する光成分を前記瞳面上にて遮光する正反射光遮光部と、前記第二の集光部により集光し、前記正反射光遮光部にて遮光されなかった光を検出器に結像する結像部と、を備える検出部と、
   前記結像部にて結像される像の信号に基づいて該試料面上の欠陥を検出する欠陥判定部と、を有し、
   前記対物瞳光学部は、前記照明光を反射する照明ミラーを備え、
   前記照明ミラーは前記対物レンズの光軸中心から所定の距離離れて位置し、
   前記照明光の中心は対物レンズの開口の範囲内で試料の法線から傾斜した方向にあることを特徴とする欠陥検査装置。
2. 請求項１記載の欠陥検査装置であって、
   正反射光遮光部が瞳面上で前記傾斜した照明の正反射光が当たる位置に配置され、
   対物レンズの瞳面に繰返しパターンの回折光を遮光する空間フィルタを有し、正反射光遮光部の遮光幅が空間フィルタの遮光幅と異なることを特徴とする欠陥検査装置。
3. 請求項１または２に記載の欠陥検査装置であって、
   前記照射位置制御部は、前記対物瞳光学部のミラーおよび前記集光部を所定の方向に移動させることにより前記対物瞳光学部の該照明光の通過位置を制御することを特徴とする欠陥検査装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の欠陥検査装置であって、
   前記対物瞳光学部は、前記照射部の対物レンズの瞳面に配置された空間フィルタと、前記空間フィルタから所定の距離離れた位置に配置された照明ミラーとを備えることを特徴とする欠陥検査装置。
5. 請求項４記載の欠陥検査装置であって、
   前記空間フィルタと前記照明ミラーとは、角度回転機構を備えることを特徴とする欠陥検査装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の欠陥検査装置であって、
   前記正反射光部は、遮光位置の調整を可能とする位置調整機構を備えることを特徴とする欠陥検査装置。
7. 請求項６記載の欠陥検査装置であって、
   前記正反射光部は、正反射光フィルタを複数重ね合わせることにより遮光幅を制御することを特徴とする欠陥検査装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の欠陥検査装置であって、
   前記照射部の対物レンズと前記検出部の前記第二の集光部とは共用であることを特徴とする欠陥検査装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の欠陥検査装置であって、
   前記レーザ光を線状に集光し対物レンズの外側から前記試料に照射する斜方照明部を備えることを特徴とする欠陥検査装置。
10. 光源からレーザ光を発する出射工程と、
    前記出射工程により発せられた該レーザ光を線状に集光する第一の集光工程と、
    前記第一の集光工程にて該線状に集光された照明光を対物レンズの瞳面を通過し試料上に到達させる照射工程と、
    前記照射工程による前記試料の照射位置を制御し前記瞳面上の前記照明光の通過位置を制御する照射位置制御工程と、
    前記照射工程により照射され前記試料から発生する光を集光する第二の集光工程と、
    前記第二の集光工程にて集光される光のうち前記試料による正反射光の中心およびその近傍に到達する光成分を前記瞳面上にて遮光する正反射光遮光工程と、
    前記第二の集光工程により集光し、前記正反射光遮光工程にて遮光されなかった光を検出器に結像する結像工程と、
    前記結像工程にて結像される像の信号に基づいて前記試料面上の欠陥を検出する欠陥判定工程と、を有し、
    前記照射工程では、前記対物レンズの光軸中心から所定の距離離れて位置する照明ミラーにより前記照明光を反射し、
    前記照明光の中心は前記対物レンズの開口の範囲内で試料の法線から傾斜した方向にあることを特徴とする欠陥検査方法。

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