JP6146717B2 - Inspection apparatus and inspection method - Google Patents

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本発明は、検査装置、及び検査方法に関する。   The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method.

暗視野照明光学系を用いた検査装置が欠陥検査のために用いられている。暗視野光学系を用いた検査装置では、試料の欠陥で散乱した散乱光を検出することで欠陥を検出している。例えば、照明光が欠陥に入射すると光が散乱する。検出器が散乱光を検出することで、欠陥を検出することができる。暗視野照明光学系を用いた場合、欠陥箇所を照明した場合に、散乱光強度が高くなる。よって、散乱光強度と閾値とを比較することで、欠陥を検出することができる。   An inspection apparatus using a dark field illumination optical system is used for defect inspection. In the inspection apparatus using the dark field optical system, the defect is detected by detecting the scattered light scattered by the defect of the sample. For example, when illumination light enters a defect, the light is scattered. A detector can detect a defect by detecting scattered light. When a dark field illumination optical system is used, the intensity of scattered light increases when a defective part is illuminated. Therefore, the defect can be detected by comparing the scattered light intensity with the threshold value.

このような検査装置において、小さいNAで照明光が試料に入射すると、焦点深度が深くなる。試料が透明である場合、NAが小さいと検査対象面以外からの散乱光を検出してしまう恐れがある。例えば、検査対象面の深さが浅い場合、図9に示すように検査対象面以外の面で散乱した散乱光も検出器18が検出してしまう。具体的には、試料の表面の欠陥を検出する検査を行う場合であっても、裏面の欠陥を検出してしまうことになる。このように、小さいNAで照明する場合、検査対象外からの散乱光を検出器18が受光してしまうため、検査対象面における欠陥を正確に検出することができない場合がある。   In such an inspection apparatus, when illumination light enters a sample with a small NA, the depth of focus becomes deep. When the sample is transparent, if the NA is small, scattered light from other than the inspection target surface may be detected. For example, when the depth of the inspection target surface is shallow, the detector 18 also detects scattered light scattered on a surface other than the inspection target surface as shown in FIG. Specifically, even when an inspection for detecting a defect on the front surface of the sample is performed, a defect on the back surface is detected. Thus, when illuminating with a small NA, the detector 18 receives scattered light from the outside of the inspection target, so that there may be a case where a defect on the inspection target surface cannot be accurately detected.

特開2014−62771号公報JP 2014-62771 A 特開平9−269295号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-269295 特開昭62−188949号公報JP 62-188949 A

特許文献1には、ガラス基板のような透明基板の検査を行う検査装置が開示されている。特許文献1の検査装置では、斜め方向から透明基板を照明して、透明基板で散乱した散乱光を検出している。特許文献1では、線状の照明光が透明基板を照明し、1次元又は2次元のアレイセンサ(検出器)が散乱光を検出している。   Patent Document 1 discloses an inspection apparatus that inspects a transparent substrate such as a glass substrate. In the inspection apparatus of Patent Document 1, a transparent substrate is illuminated from an oblique direction, and scattered light scattered by the transparent substrate is detected. In Patent Document 1, linear illumination light illuminates a transparent substrate, and a one-dimensional or two-dimensional array sensor (detector) detects scattered light.

さらに、特許文献1の変形例4では、レンズがスリットの開口部に表面異物像を形成している(図13)。スリットが表面異物からの散乱光を通過させ、裏面異物からの散乱光を遮蔽する。また、移動機構がスリットをシフトさせることで、透明基板の表面の散乱光を検出器に取り込むことが可能になる(段落0058)。このようにすることで、基板の上下動が生じる場合でも、裏面異物の影響を低減することができる。また、変形例5では、スリットの代わりに検出器を移動させている。   Furthermore, in the modification 4 of patent document 1, the lens forms the surface foreign material image in the opening part of a slit (FIG. 13). The slit allows the scattered light from the front surface foreign material to pass through and blocks the scattered light from the back surface foreign material. In addition, the moving mechanism shifts the slit, so that the scattered light on the surface of the transparent substrate can be taken into the detector (paragraph 0058). By doing in this way, even when a board | substrate moves up and down, the influence of a back surface foreign material can be reduced. In Modification 5, the detector is moved instead of the slit.

また、特許文献2、3では、(ライトガイド)を介して、散乱光を検出する装置が開示されている。特許文献2の装置では、複数の光ファイバが照明領域の長手方向に沿って配列されている。そして、光ファイバ内を通過した光を光電子増倍管で受光している。これにより、被検査面上の異物を検出することができる。   Patent Documents 2 and 3 disclose an apparatus that detects scattered light via a (light guide). In the apparatus of Patent Document 2, a plurality of optical fibers are arranged along the longitudinal direction of the illumination area. The light that has passed through the optical fiber is received by a photomultiplier tube. Thereby, the foreign material on the surface to be inspected can be detected.

特許文献3では、試料で散乱した散乱光がセルフォック(登録商標)レンズによって視野絞りに集光されている。視野絞りを通過した散乱光がライトガイドに入射する。ライトガイドが散乱光を受光器まで導光している。特許文献1では、ライトガイド、及び受光器が4つ設けられている。したがって、マスクのどの面に異物が存在しているかを判別することができる。具体的には、マスクの表面、マスクの裏面、ペリクル保護膜のいずれに異物があるかを検出することができる。   In Patent Document 3, scattered light scattered by a sample is collected on a field stop by a SELFOC (registered trademark) lens. Scattered light that has passed through the field stop enters the light guide. The light guide guides the scattered light to the light receiver. In Patent Document 1, four light guides and four light receivers are provided. Therefore, it is possible to determine on which surface of the mask the foreign matter exists. Specifically, it is possible to detect whether there is a foreign substance on the front surface of the mask, the back surface of the mask, or the pellicle protective film.

特許文献1の構成では、スリット、レンズ、検出器等をアライメントする必要があり、装置構成が複雑となってしまうという問題点がある。特許文献2では、異なる高さからの散乱光が光電子増倍管に受光されてしまうため、検査対象面以外の欠陥を分離して検出することが困難である。特許文献3では、レンズ、視野絞り、ライトガイドをアライメントする必要があるため、装置構成が複雑となってしまう。   In the configuration of Patent Document 1, it is necessary to align slits, lenses, detectors, and the like, and there is a problem that the device configuration becomes complicated. In Patent Document 2, since scattered light from different heights is received by the photomultiplier tube, it is difficult to separate and detect defects other than the inspection target surface. In Patent Document 3, since it is necessary to align a lens, a field stop, and a light guide, the apparatus configuration becomes complicated.

本発明は、このような事情を背景としてなされたものであり、簡便な構成で、試料内の検査対象面における欠陥を正確に検出することができる検査装置、及び検査方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in the background of such circumstances, and an object thereof is to provide an inspection apparatus and an inspection method capable of accurately detecting defects on an inspection target surface in a sample with a simple configuration. It is what.

本実施形態の第1の態様にかかる検査装置は、透明な試料を暗視野照明する照明光学系と、前記試料で散乱した散乱光を検出する検出器と、前記試料で散乱した散乱光を前記検出器に導く複数の光ファイバと、前記複数の光ファイバを保持するホルダであって、前記複数の光ファイバの入射端面よりも前記試料の照明位置側に突出したホルダと、を備えたものである。これにより、簡便な構成で、試料内の検査対象面における欠陥を正確に検出することができる。   The inspection apparatus according to the first aspect of the present embodiment includes an illumination optical system that illuminates a transparent sample with dark field, a detector that detects scattered light scattered by the sample, and the scattered light scattered by the sample. A plurality of optical fibers guided to a detector, and a holder for holding the plurality of optical fibers, the holder projecting closer to the illumination position of the sample than the incident end face of the plurality of optical fibers. is there. Thereby, it is possible to accurately detect defects on the inspection target surface in the sample with a simple configuration.

上記の検査装置において、前記試料の表面と垂直な方向において、前記ホルダが移動可能に設けられていてもよい。これにより、検査対象面の高さを容易に調整することができる。   In the inspection apparatus, the holder may be provided so as to be movable in a direction perpendicular to the surface of the sample. Thereby, the height of the surface to be inspected can be easily adjusted.

上記の検査装置において、前記ホルダの照明位置側の端部と、前記複数の光ファイバの入射端面との距離が可変であってもよい。これにより、検査対象面の深度を容易に調整することができる。   In the above inspection apparatus, the distance between the end of the holder on the illumination position side and the incident end faces of the plurality of optical fibers may be variable. Thereby, the depth of the surface to be inspected can be easily adjusted.

上記の検査装置において、前記検出器が前記複数の光ファイバの出射端から出射した前記散乱光を1画素でまとめて検出するようにしてもよい。これにより、高感度で欠陥を検出することができる。   In the inspection apparatus, the detector may collectively detect the scattered light emitted from the emission ends of the plurality of optical fibers with one pixel. Thereby, a defect can be detected with high sensitivity.

上記の検査装置において、前記照明光学系には、照明光を第1の方向に走査するスキャナが設けられ、前記複数の光ファイバが前記第1の方向に沿って配列されていてもよい。これにより、高感度で欠陥を検出することができる。   In the inspection apparatus, the illumination optical system may be provided with a scanner that scans illumination light in a first direction, and the plurality of optical fibers may be arranged along the first direction. Thereby, a defect can be detected with high sensitivity.

本実施形態の第2の態様にかかる検査装置は、透明な試料を暗視野照明する照明光学系と、前記試料で散乱した散乱光を検出する検出器と、前記試料内での深さに応じて、前記検出器の異なる画素に前記散乱光を集光するレンズと、を備えたものである。この構成により、異なる深さでの検査を同時に行うことができる。   The inspection apparatus according to the second aspect of the present embodiment includes an illumination optical system that illuminates a transparent sample with dark field, a detector that detects scattered light scattered by the sample, and a depth in the sample. And a lens for condensing the scattered light on different pixels of the detector. With this configuration, inspections at different depths can be performed simultaneously.

本実施形態の第3の態様にかかる検査方法は、透明な試料を暗視野照明するステップと、暗視野照明された前記試料の照明位置からの散乱光を光ファイバに入射させるステップと、前記光ファイバ内を伝播した散乱光を検出器で検出するステップと、を備え、前記光ファイバが複数設けられ、複数の前記光ファイバが前記光ファイバの入射端面よりも前記照明位置側に突出したホルダに保持されているものである。これにより、簡便な構成で、試料内の検査対象面における欠陥を正確に検出することができる   The inspection method according to the third aspect of the present embodiment includes a step of illuminating a transparent sample with dark field, a step of causing scattered light from an illumination position of the sample illuminated with dark field to enter an optical fiber, and the light Detecting a scattered light propagating in the fiber with a detector, wherein a plurality of the optical fibers are provided, and a plurality of the optical fibers protrude from the incident end face of the optical fiber to the illumination position side. It is what is being held. Thereby, it is possible to accurately detect defects on the inspection target surface in the sample with a simple configuration.

本発明によれば、簡便な構成で、簡便な構成で、試料内の検査対象面における欠陥を正確に検出することができる検査装置、及び検査方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the inspection apparatus and inspection method which can detect the defect in the test object surface in a sample correctly with a simple structure with a simple structure can be provided.

本実施形態1にかかる検査装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the test | inspection apparatus concerning this Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る検査装置において、試料から検出器までの光路を説明するための図である。In the inspection apparatus which concerns on Embodiment 1, it is a figure for demonstrating the optical path from a sample to a detector. 本実施形態1の変形例にかかる検査装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the test | inspection apparatus concerning the modification of this Embodiment 1. FIG. 本実施形態2にかかる検査装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the test | inspection apparatus concerning this Embodiment 2. FIG. 光ファイバユニットの入射面側の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure by the side of the incident surface of an optical fiber unit. 実施形態2に係る検査装置において、試料から検出器までの光路を説明するための図である。In the inspection apparatus which concerns on Embodiment 2, it is a figure for demonstrating the optical path from a sample to a detector. 光ファイバユニットを移動した場合の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure at the time of moving an optical fiber unit. 光ファイバユニットの光ファイバを移動した場合の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure at the time of moving the optical fiber of an optical fiber unit. 検査対象面以外からの散乱光が検出器に入射する様子を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically a mode that the scattered light from other than a test object surface injects into a detector.

以下、本実施の形態の具体的構成について図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。   Hereinafter, a specific configuration of the present embodiment will be described with reference to the drawings. The following description shows preferred embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments. In the following description, the same reference numerals indicate substantially the same contents.

実施の形態1.
本実施の形態に係る検査装置は、透明な試料にある欠陥を検出する検査装置である。具体的には、検査装置は、暗視野照明光学系を用いて試料を照明し、欠陥で散乱した光を検出することで欠陥を検出している。透明な試料は、例えば、半導体やディスプレイの製造に用いられるガラスウェハ、フォトマスク、マスクブランクス等の透明基板である。ここでは、厚さ1mmのガラスウェハを試料としている。
Embodiment 1 FIG.
The inspection apparatus according to the present embodiment is an inspection apparatus that detects a defect in a transparent sample. Specifically, the inspection apparatus detects a defect by illuminating a sample using a dark field illumination optical system and detecting light scattered by the defect. The transparent sample is, for example, a transparent substrate such as a glass wafer, a photomask, or a mask blank used for manufacturing a semiconductor or a display. Here, a glass wafer having a thickness of 1 mm is used as a sample.

図1を用いて検査装置の構成について、説明する。図1は、検査装置100の構成を模式的に示す図である。検査装置100は、照明光学系10を用いて検査を行う暗視野検査機である。検査装置100は、光源11、スキャナ13、レンズ14、XYステージ15、レンズ16、スリット17、検出器18、及び処理装置19を備えている。なお、以下の説明では説明の明確化のため、XYZの3次元直交座標系を用いている。Z方向が試料20の表面と垂直な方向であり、X方向、及びY方向は、試料20の表面内の方向である。図1では、X方向が紙面と平行な方向であり、Y方向が紙面と垂直な方向である。Z方向は照明光学系10の光軸と平行な方向であり、試料20の高さ(深さ)方向となっている。   The configuration of the inspection apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of the inspection apparatus 100. The inspection apparatus 100 is a dark field inspection machine that performs inspection using the illumination optical system 10. The inspection apparatus 100 includes a light source 11, a scanner 13, a lens 14, an XY stage 15, a lens 16, a slit 17, a detector 18, and a processing device 19. In the following description, an XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system is used for clarity of explanation. The Z direction is a direction perpendicular to the surface of the sample 20, and the X direction and the Y direction are directions within the surface of the sample 20. In FIG. 1, the X direction is a direction parallel to the paper surface, and the Y direction is a direction perpendicular to the paper surface. The Z direction is a direction parallel to the optical axis of the illumination optical system 10 and is the height (depth) direction of the sample 20.

照明光学系10は、試料20を暗視野照明する。そのため、光源11は、試料20を照明する照明光L1を生成する。なお、光源11としては、例えば、波長532nm又は405nmのレーザ光源を用いることができる。なお、光源11はランプ光源等のレーザ光源以外の光源であってもよい。さらに、照明光L1の波長は上記の値に限られるものではない。光源11からの照明光L1は平行光束となっている。   The illumination optical system 10 illuminates the sample 20 with dark field. Therefore, the light source 11 generates illumination light L1 that illuminates the sample 20. For example, a laser light source having a wavelength of 532 nm or 405 nm can be used as the light source 11. The light source 11 may be a light source other than a laser light source such as a lamp light source. Furthermore, the wavelength of the illumination light L1 is not limited to the above value. The illumination light L1 from the light source 11 is a parallel light beam.

光源11から出射した照明光L1は、スキャナ13に入射する。スキャナ13は、例えば、ガルバノミラー又はポリゴンミラー等であり、照明光L1をY方向に偏向する。これにより、試料20の表面上における照明位置を変えることができる。図1に示す構成では、紙面と垂直方向に照明光L1を偏向している。すなわち、スキャナ13は照明光L1をY方向に走査する。   The illumination light L1 emitted from the light source 11 enters the scanner 13. The scanner 13 is, for example, a galvanometer mirror or a polygon mirror, and deflects the illumination light L1 in the Y direction. Thereby, the illumination position on the surface of the sample 20 can be changed. In the configuration shown in FIG. 1, the illumination light L1 is deflected in a direction perpendicular to the paper surface. That is, the scanner 13 scans the illumination light L1 in the Y direction.

スキャナ13で反射された照明光L1は、レンズ14に入射する。レンズ14は、照明光L1を集光して、試料20を照射する。レンズ14は、照明光L1を試料20の検査対象面に集光する。ここでは、レンズ14が、試料20の表面上に照明光L1を集光している。なお、図1では、照明光L1が試料20の表面と垂直な方向から試料20を照明しているが、斜め方向から照明してもよい。すなわち、照明光L1の光軸は、Z方向と平行であってよいし、Z方向から傾斜していてもよい。   The illumination light L 1 reflected by the scanner 13 enters the lens 14. The lens 14 collects the illumination light L1 and irradiates the sample 20. The lens 14 condenses the illumination light L1 on the inspection target surface of the sample 20. Here, the lens 14 condenses the illumination light L1 on the surface of the sample 20. In FIG. 1, the illumination light L1 illuminates the sample 20 from a direction perpendicular to the surface of the sample 20, but the illumination light L1 may be illuminated from an oblique direction. That is, the optical axis of the illumination light L1 may be parallel to the Z direction or may be inclined from the Z direction.

レンズ14で集光された照明光L1は、試料20に入射する。これにより、試料20が照明光L1で照明される。例えば、試料20の照明位置において、照明光L1が円形のスポットを形成する。試料20は、ステージ15の上に載置されている。ステージ15は試料20の端部を支持している。ステージ15はXYZステージなどの駆動ステージであり、試料20を移動させる。ステージ15を駆動することで、照明光L1による照明位置を試料20の任意の位置に移動させることができる。ステージ15がX方向に移動すると、試料20における照明位置が走査される。例えば、スキャナ13が照明光L1をY方向に走査している間、ステージ15が試料20をX方向に移動させる。このようにすることで、試料20の全体、あるいは所望の領域を照明光L1で走査することができる。   The illumination light L1 collected by the lens 14 enters the sample 20. Thereby, the sample 20 is illuminated with the illumination light L1. For example, the illumination light L <b> 1 forms a circular spot at the illumination position of the sample 20. The sample 20 is placed on the stage 15. The stage 15 supports the end of the sample 20. The stage 15 is a driving stage such as an XYZ stage, and moves the sample 20. By driving the stage 15, the illumination position by the illumination light L <b> 1 can be moved to an arbitrary position of the sample 20. When the stage 15 moves in the X direction, the illumination position on the sample 20 is scanned. For example, while the scanner 13 scans the illumination light L1 in the Y direction, the stage 15 moves the sample 20 in the X direction. By doing in this way, the whole sample 20 or a desired area can be scanned with the illumination light L1.

試料20に照明光L1が入射すると、試料20から散乱光L2が発生する。試料20からの散乱光L2は、レンズ16に入射する。レンズ16は試料20の表面の上側に配置されている。ここでは、暗視野検査を行うため、レンズ16の光軸がZ方向から傾いている。すなわち、試料20である特定の斜め方向に散乱した散乱光L2のみがレンズ16に入射する。   When the illumination light L1 enters the sample 20, scattered light L2 is generated from the sample 20. Scattered light L2 from the sample 20 enters the lens 16. The lens 16 is disposed above the surface of the sample 20. Here, in order to perform a dark field inspection, the optical axis of the lens 16 is inclined from the Z direction. That is, only the scattered light L <b> 2 that is scattered in a specific oblique direction, which is the sample 20, enters the lens 16.

レンズ16は、散乱光L2をスリット17上に集光する。スリット17は、レンズ16の光軸上に開口部17aを有している。スリット17の直後には、検出器18が配置されている。スリット17を通過した散乱光L2を検出器18が受光する。すなわち、スリット17の開口部17aに入射した散乱光L2のみが検出器18で検出され、スリット17の開口部17aからずれた位置に入射した散乱光L2は遮光される。   The lens 16 collects the scattered light L2 on the slit 17. The slit 17 has an opening 17 a on the optical axis of the lens 16. A detector 18 is arranged immediately after the slit 17. The detector 18 receives the scattered light L2 that has passed through the slit 17. That is, only the scattered light L2 incident on the opening 17a of the slit 17 is detected by the detector 18, and the scattered light L2 incident on a position shifted from the opening 17a of the slit 17 is shielded.

検出器18は、PMT(光電子増倍管)等のポイントセンサであり、1つの画素のみを有している。検出器18は、受光した散乱光L2の光量に応じた検出信号を処理装置19に出力する。なお、検出器18としてスリット17に沿って配列された複数の画素を有するラインセンサや、2次元アレイセンサを用いてもよい。   The detector 18 is a point sensor such as a PMT (photomultiplier tube) and has only one pixel. The detector 18 outputs a detection signal corresponding to the amount of scattered light L2 received to the processing device 19. Note that a line sensor having a plurality of pixels arranged along the slit 17 or a two-dimensional array sensor may be used as the detector 18.

スリット17は、紙面と垂直な方向に沿った開口部17aが設けられている。すなわち、スリット17の開口部17aの長手方向は、スキャナ13の走査方向に対応している。検出器18は、Y方向における走査領域に対応する検出領域を有している。例えば、検出器18は、Y方向に対応する方向に延びた検出領域を有している。したがって、スリット17を通過した散乱光L2のほとんどが検出器18で検出される。よって、スキャナ13が照明光をY方向に走査しても、検出器18が散乱光L2を受光することができる。   The slit 17 is provided with an opening 17a along a direction perpendicular to the paper surface. That is, the longitudinal direction of the opening 17 a of the slit 17 corresponds to the scanning direction of the scanner 13. The detector 18 has a detection area corresponding to the scanning area in the Y direction. For example, the detector 18 has a detection region extending in a direction corresponding to the Y direction. Therefore, most of the scattered light L2 that has passed through the slit 17 is detected by the detector 18. Therefore, even if the scanner 13 scans the illumination light in the Y direction, the detector 18 can receive the scattered light L2.

処理装置19は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置やA/D変換器等の電子回路を備えている。処理装置19は、検出信号としきい値との比較結果に応じて、欠陥を検出する。暗視野検査を行っているため、照明光が欠陥に入射するタイミングで検出信号が大きくなる。検出信号が予め設定されたしきい値を越えた場合、処理装置19は、欠陥が存在すると判定する。一方、検出信号がしきい値を越えない場合、処理装置は、欠陥が存在しないと判定する。そして、処理装置には、XYステージ15の座標及びスキャナ13の角度が入力されているため、処理装置は、XY平面における照明位置を特定することができる。すなわち、検出信号がしきい値を越えたタイミングを欠陥検出タイミングとし、処理装置19は欠陥検出タイミングにおける照明位置から欠陥座標を特定する。このようにして、試料20の欠陥の有無、及び位置を検出することができる。   The processing device 19 includes an information processing device such as a personal computer and an electronic circuit such as an A / D converter. The processing device 19 detects a defect according to the comparison result between the detection signal and the threshold value. Since the dark field inspection is performed, the detection signal increases at the timing when the illumination light enters the defect. When the detection signal exceeds a preset threshold value, the processing device 19 determines that a defect exists. On the other hand, if the detection signal does not exceed the threshold value, the processing apparatus determines that there is no defect. Since the coordinates of the XY stage 15 and the angle of the scanner 13 are input to the processing apparatus, the processing apparatus can specify the illumination position on the XY plane. That is, the timing at which the detection signal exceeds the threshold is set as the defect detection timing, and the processing device 19 specifies the defect coordinates from the illumination position at the defect detection timing. In this way, the presence / absence and position of the defect of the sample 20 can be detected.

レンズ14に入射する照明光L1のスポット径が小さい場合、照明光学系10のNAが小さくなる。この場合、焦点深度が深くなるため、検査対象面以外の面からの散乱光がレンズ16に入射する。図2を用いて、試料20から検出器18までの散乱光L2の光路について説明する。図2では、検査装置100の一部の構成のみを示している。   When the spot diameter of the illumination light L1 incident on the lens 14 is small, the NA of the illumination optical system 10 is small. In this case, since the depth of focus becomes deep, scattered light from a surface other than the inspection target surface enters the lens 16. The optical path of the scattered light L2 from the sample 20 to the detector 18 will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows only a part of the configuration of the inspection apparatus 100.

図2では、検査対象面をB、検査対象面以外の面をA、Cとしている。ここで、検査対象面Bからの散乱光を散乱光L2Bとする。同様に、検査対象面Bよりも上側(レンズ14側)の面Aからの散乱光を散乱光L2Aとし、検査対象面Bよりも下側の面Cからの散乱光を散乱光L2Cとする。   In FIG. 2, B is the inspection target surface, and A and C are surfaces other than the inspection target surface. Here, the scattered light from the inspection target surface B is referred to as scattered light L2B. Similarly, the scattered light from the surface A above the inspection target surface B (lens 14 side) is referred to as scattered light L2A, and the scattered light from the surface C below the inspection target surface B is referred to as scattered light L2C.

上記したように、照明光L1は上側から試料20に入射するとともに、レンズ14によって検査対象面Bに集光している。照明光L1のスポット径は、検査対象面Bで最も小さくなっている。面Aから検査対象面Bに向かうにつれて、照明光L1が絞られていく。また、検査対象面Bから面Cに向かうにつれて、照明光L1が広がっていく。レンズ16の光軸は、検査対象面Bにおいて、レンズ14の光軸と交差する。   As described above, the illumination light L1 is incident on the sample 20 from the upper side and is condensed on the inspection target surface B by the lens 14. The spot diameter of the illumination light L1 is the smallest on the inspection target surface B. The illumination light L1 is narrowed down from the surface A toward the inspection target surface B. Further, the illumination light L1 spreads from the inspection target surface B toward the surface C. The optical axis of the lens 16 intersects the optical axis of the lens 14 on the inspection target surface B.

検査対象面Bからの散乱光L2Bは、レンズ16によって、スリット17の開口部17aに集光される。一方、面Aからの散乱光L2Aは、スリット17の開口部17aからずれた位置に集光される。したがって、散乱光L2Aは、スリット17の開口部17aを通過できない。同様に、面Cからの散乱光L2Cは、スリット17の開口部17aからずれた位置に集光される。したがって、散乱光L2Cは、スリット17の開口部17aを通過できない。このように、検査対象面Bからの散乱光L2Bのみスリット17を通過することができる。すなわち、検査対象面B以外の面A、又は面Cからの散乱光L2A、L2Cは、スリット17によって遮光される。   Scattered light L <b> 2 </ b> B from the inspection target surface B is collected by the lens 16 onto the opening 17 a of the slit 17. On the other hand, the scattered light L <b> 2 </ b> A from the surface A is collected at a position shifted from the opening 17 a of the slit 17. Accordingly, the scattered light L2A cannot pass through the opening 17a of the slit 17. Similarly, the scattered light L2C from the surface C is condensed at a position shifted from the opening 17a of the slit 17. Therefore, the scattered light L2C cannot pass through the opening 17a of the slit 17. Thus, only the scattered light L2B from the inspection target surface B can pass through the slit 17. That is, the scattered light L2A and L2C from the surface A other than the inspection target surface B or the surface C is shielded by the slit 17.

従って、検出器18は、検査対象面Bからの散乱光L2のみを検出する。検査対象面Bの欠陥を正確に検出することができる。すなわち、面A、又は面Cにある欠陥が存在していたとしても、散乱光L2A、L2Cはスリット17で遮光されるため、検出器18で受光されない。よって、検査対象面Bの欠陥を、検査対象面B以外の面A、Cの欠陥から確実に分離して検出することができる。   Therefore, the detector 18 detects only the scattered light L2 from the inspection target surface B. It is possible to accurately detect a defect on the inspection target surface B. That is, even if there is a defect on the surface A or C, the scattered light L2A and L2C are shielded by the slit 17 and are not received by the detector 18. Therefore, the defect on the inspection target surface B can be reliably separated from the defects on the surfaces A and C other than the inspection target surface B and detected.

さらに、スリット17を移動させることで、検査対象面の位置を制御することができる。例えば、照明光L2Aが開口部17aの位置に集光されるようにスリット17を移動させることで、面Aを検査対象面とすることができる。照明光L2Cが開口部17aの位置に集光されるようにスリット17を移動させることで、面Cを検査対象面とすることができる。このように、レンズ16の光軸と垂直な面において、開口部17aの長手方向と垂直な方向にスリット17をスライド移動させることで、検査対象面の高さを調整することができる。よって、試料20の任意の面における欠陥を検出することが可能になる。なお、スリット17を移動させる場合、検出器18の検出領域を十分に広くする。すなわち、スリット17を移動させたとしても、開口部17aを通過した散乱光L2が検出器18に入射するように、検出領域が広い検出器18を用いる。   Furthermore, the position of the inspection target surface can be controlled by moving the slit 17. For example, the surface A can be set as the inspection target surface by moving the slit 17 so that the illumination light L2A is condensed at the position of the opening 17a. By moving the slit 17 so that the illumination light L2C is condensed at the position of the opening 17a, the surface C can be set as the inspection target surface. In this way, the height of the inspection target surface can be adjusted by sliding the slit 17 in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the opening 17a on the surface perpendicular to the optical axis of the lens 16. Therefore, it is possible to detect a defect on an arbitrary surface of the sample 20. When the slit 17 is moved, the detection area of the detector 18 is made sufficiently wide. That is, even if the slit 17 is moved, the detector 18 having a wide detection area is used so that the scattered light L2 that has passed through the opening 17a enters the detector 18.

さらに、スリット17の開口部17aの幅を変えることで、検査対象面の深度を制御することができる。例えば、開口部17aの幅を狭くすることで、検査対象面での被写界深度を浅くすることができる。あるいは、開口部17aの幅を広くすることで、検査対象面での被写界深度を深くすることができる。すなわち、開口部17aの幅が狭い場合、検査対象面からわずかにずれた高さであっても、散乱光がスリット17で遮光される。一方、開口部17aの幅が広い場合、検査対象面からわずかにずれた高さであれば、散乱光が開口部17aを通過して、検出器18で検出される。   Furthermore, by changing the width of the opening 17a of the slit 17, the depth of the inspection target surface can be controlled. For example, by reducing the width of the opening 17a, the depth of field on the inspection target surface can be reduced. Alternatively, by increasing the width of the opening 17a, the depth of field on the inspection target surface can be increased. That is, when the width of the opening 17a is narrow, scattered light is blocked by the slit 17 even if the height is slightly shifted from the inspection target surface. On the other hand, when the width of the opening 17a is wide, the scattered light passes through the opening 17a and is detected by the detector 18 if the height is slightly shifted from the inspection target surface.

よって、開口部17aの幅を変えることで、高さ方向(Z方向)における位置分解能を調整することができる。このように、スリット17の開口部17aの幅を可変とすることで、検査対象面での被写界深度の深さを制御することができる。   Therefore, the position resolution in the height direction (Z direction) can be adjusted by changing the width of the opening 17a. Thus, by making the width of the opening 17a of the slit 17 variable, the depth of field on the inspection target surface can be controlled.

なお、上記の説明では、スキャナ13のスキャン方向と対応する方向に開口部17aを有するスリット17を遮光部材として用いたが、スリット17以外の構成を遮光部材として用いることも可能である。例えば、スキャナ13によりスキャンを行わない場合、点状の開口部を有するピンホールを遮光部材として用いることができる。そして、ピンホールの位置、及び開口部の大きさ(径)を調整することで、スリット17を調整する場合と同様の効果を得ることができる。   In the above description, the slit 17 having the opening 17a in the direction corresponding to the scanning direction of the scanner 13 is used as the light shielding member. However, a configuration other than the slit 17 may be used as the light shielding member. For example, when scanning is not performed by the scanner 13, a pinhole having a dot-like opening can be used as the light shielding member. And the effect similar to the case where the slit 17 is adjusted can be acquired by adjusting the position of a pinhole and the magnitude | size (diameter) of an opening part.

なお、レンズ16として、シリンドリカルレンズを用いることも可能である。スリット17に沿った方向に配置されたシリンドリカルレンズをレンズ16として用いてもよい。こうすることで、検出器18で検出される散乱光の光量を高くすることができる。   Note that a cylindrical lens may be used as the lens 16. A cylindrical lens arranged in a direction along the slit 17 may be used as the lens 16. By doing so, the amount of scattered light detected by the detector 18 can be increased.

また、スキャナ13がY方向に走査し、ステージ15がX方向に走査する構成としたが、この構成に限られるものではない。例えば、スキャナ13がXY方向に走査してもよく、あるいは、ステージ15がXY方向に走査してもよい。   In addition, although the scanner 13 scans in the Y direction and the stage 15 scans in the X direction, the present invention is not limited to this configuration. For example, the scanner 13 may scan in the XY direction, or the stage 15 may scan in the XY direction.

本実施の形態では、検出器18が複数の光ファイバ33の出射端から出射した散乱光を1画素でまとめて検出している。これにより、検出器18のアライメントが不要となるため、簡便に欠陥を検出することができる。もちろん、複数の画素を備えたCCDカメラなどのラインセンサや2次元アレイセンサを検出器18として用いることも可能である。   In the present embodiment, the detector 18 collectively detects scattered light emitted from the emission ends of the plurality of optical fibers 33 with one pixel. Thereby, since the alignment of the detector 18 becomes unnecessary, a defect can be detected easily. Of course, a line sensor such as a CCD camera having a plurality of pixels or a two-dimensional array sensor may be used as the detector 18.

(変形例)
実施の形態1にかかる検査装置100の変形例について図3を用いて説明する。図3は、試料20から検出器18までの光路を示す図である。なお、検査装置100の基本的な構成についは、図1で示した構成と同様であるため、詳細な説明を省略する。
(Modification)
A modification of the inspection apparatus 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing an optical path from the sample 20 to the detector 18. The basic configuration of the inspection apparatus 100 is the same as the configuration shown in FIG.

変形例では、スリット17が設けられていない構成となっている。さらに、検出器18が複数の画素を備えている。検出器18としては、CCDカメラ(Charge Coupled Device)やCMOSカメラ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の2次元アレイセンサを用いることができる。なお、図3では説明の簡略化のため、3つの画素18a〜18cを備えている構成を示しているが、画素数については特に限定されるものではない。   In the modified example, the slit 17 is not provided. Further, the detector 18 includes a plurality of pixels. As the detector 18, a two-dimensional array sensor such as a CCD camera (Charge Coupled Device) or a CMOS camera (Complementary Metal Oxide Semiconductor) can be used. Note that although FIG. 3 shows a configuration including three pixels 18a to 18c for simplification of description, the number of pixels is not particularly limited.

画素18a〜18cは、スキャナ13のスキャン方向(Y方向)に対応する方向と垂直な方向に配列されている。また、上記のように、検査対象面の高さが異なると、レンズ17による散乱光の集光位置がずれる。したがって、面Aからの散乱光L2Aは、画素18aに入射する。面Bからの散乱光L2Bは、画素18bに入射する。面Cからの散乱光L2Cは、画素18cに入射する。複数の画素18a〜18cを有する検出器18を用いることで、高さが異なる検査面からの散乱光を分離して検出することができる。   The pixels 18 a to 18 c are arranged in a direction perpendicular to the direction corresponding to the scanning direction (Y direction) of the scanner 13. In addition, as described above, when the height of the inspection target surface is different, the light collection position of the scattered light by the lens 17 is shifted. Accordingly, the scattered light L2A from the surface A is incident on the pixel 18a. Scattered light L2B from the surface B is incident on the pixel 18b. Scattered light L2C from the surface C is incident on the pixel 18c. By using the detector 18 having a plurality of pixels 18a to 18c, scattered light from inspection surfaces with different heights can be separated and detected.

レンズ16による散乱光の集光位置がずれる方向に沿って複数の画素18a〜18cが配列されている。Z方向において異なる位置からの散乱光が、異なる画素に入射する。このようにすることで、異なる高さでの欠陥検査を同時に行うことができる。すなわち、画素18a〜18c毎に、検出信号としきい値とを比較する。そして、画素毎の比較欠陥に応じて、欠陥を検出する。こうすることで、異なる高さにおける検査を同時に行うことができる。また、Z方向における欠陥の位置を検出することができる。   A plurality of pixels 18 a to 18 c are arranged along the direction in which the light collection position of the scattered light by the lens 16 is shifted. Scattered light from different positions in the Z direction enters different pixels. In this way, it is possible to simultaneously perform defect inspections at different heights. That is, the detection signal is compared with the threshold value for each of the pixels 18a to 18c. And a defect is detected according to the comparison defect for every pixel. By doing so, inspections at different heights can be performed simultaneously. Further, the position of the defect in the Z direction can be detected.

例えば、検出器18として2次元アレイセンサを用いた場合、画素列ごとに検査対象面が異なる。ラインセンサを用いた場合、画素毎に検査対象面が異なる。レンズ16が、試料20内での深さに応じて、検出器18の異なる画素に散乱光を集光している。よって、異なる深さ(高さ)における検査を同時に行うことができる。   For example, when a two-dimensional array sensor is used as the detector 18, the inspection target surface is different for each pixel column. When the line sensor is used, the inspection target surface is different for each pixel. The lens 16 collects the scattered light on different pixels of the detector 18 according to the depth in the sample 20. Therefore, inspections at different depths (heights) can be performed simultaneously.

実施の形態2.
本実施の形態に係る検査装置の構成について、図4を用いて説明する。図4は、検査装置200の全体構成を示す図である。本実施の形態では、スリット17の代わりに光ファイバユニット30が設けられている点で実施の形態1と異なっている。すなわち、光ファイバユニット30が試料20から検出器18までの光路中に配置されている。
Embodiment 2. FIG.
The configuration of the inspection apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing the overall configuration of the inspection apparatus 200. The present embodiment is different from the first embodiment in that an optical fiber unit 30 is provided instead of the slit 17. That is, the optical fiber unit 30 is arranged in the optical path from the sample 20 to the detector 18.

なお、検査装置200の基本的構成については、実施の形態1で示した検査装置100と同様であるため説明を所略する。例えば、照明光学系10の光源11、及びスキャナ13は、図1と同様の構成となっている。よって、実施の形態1と同様に、スキャナ13がY方向に照明光L1を走査している。また、ステージ15についても実施の形態1と同様の構成となっている。ステージ15がX方向に試料20を移動している。   Note that the basic configuration of the inspection apparatus 200 is the same as that of the inspection apparatus 100 shown in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. For example, the light source 11 and the scanner 13 of the illumination optical system 10 have the same configuration as that in FIG. Therefore, as in the first embodiment, the scanner 13 scans the illumination light L1 in the Y direction. Further, the stage 15 has the same configuration as that of the first embodiment. The stage 15 is moving the sample 20 in the X direction.

試料20の上方には、光ファイバユニット30が配置されている。光ファイバユニット30は、試料20の表面の近傍に配置されている。試料20の照明位置に向けて、光ファイバユニット30が配設されている。   An optical fiber unit 30 is disposed above the sample 20. The optical fiber unit 30 is disposed in the vicinity of the surface of the sample 20. An optical fiber unit 30 is disposed toward the illumination position of the sample 20.

光ファイバユニット30は、光ファイバ33、及びホルダ34を備えている。ホルダ34は、第1遮光プレート31、及び第2遮光プレート32を備えている。光ファイバ33の下側に第1遮光プレート31が配置され、上側に第2遮光プレート32が配置されている。第1遮光プレート31及び第2遮光プレート32は、光ファイバ33を上下に挟持するホルダ34となる。すなわち、複数の光ファイバ33がホルダ34によって、試料20の上方の保持されている。   The optical fiber unit 30 includes an optical fiber 33 and a holder 34. The holder 34 includes a first light shielding plate 31 and a second light shielding plate 32. The first light shielding plate 31 is disposed below the optical fiber 33, and the second light shielding plate 32 is disposed above. The first light shielding plate 31 and the second light shielding plate 32 serve as a holder 34 that holds the optical fiber 33 in the vertical direction. That is, the plurality of optical fibers 33 are held above the sample 20 by the holder 34.

光ファイバ33は、透明な樹脂によって形成された光ファイバであり、その内部を光が伝播する。例えば、光ファイバ33の直径は0.5mmとなっている。光ファイバ33の出射端面には、検出器18が配置されている。光ファイバ33の入射端面が試料20の照明位置を向いている。光ファイバ33は、Z方向から傾いて配置されている。光ファイバ33内の入射端面から入射した散乱光L2が光ファイバ33内を伝播する。そして、光ファイバ33内を伝播した散乱光L2は出射端面から出射する。光ファイバ33の出射端面から出射した散乱光L2は、検出器18で受光される。このように、光ファイバ33は、試料20からの散乱光L2を検出器18まで導く導光部材となる。検出器18は、実施の形態1と同様に光電子増倍管となっている。   The optical fiber 33 is an optical fiber formed of a transparent resin, and light propagates through the optical fiber 33. For example, the diameter of the optical fiber 33 is 0.5 mm. A detector 18 is disposed on the exit end face of the optical fiber 33. The incident end face of the optical fiber 33 faces the illumination position of the sample 20. The optical fiber 33 is disposed inclined from the Z direction. Scattered light L 2 incident from the incident end face in the optical fiber 33 propagates in the optical fiber 33. Then, the scattered light L2 propagated through the optical fiber 33 is emitted from the emission end face. Scattered light L <b> 2 emitted from the emission end face of the optical fiber 33 is received by the detector 18. Thus, the optical fiber 33 serves as a light guide member that guides the scattered light L2 from the sample 20 to the detector 18. The detector 18 is a photomultiplier tube as in the first embodiment.

光ファイバユニット30の構成について、図5を用いて詳細に説明する。図5は、光ファイバユニット30の構成を示す平面図であり、光ファイバ33の入射端面側の構成を模式的に示している。   The configuration of the optical fiber unit 30 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the optical fiber unit 30, and schematically shows the configuration on the incident end face side of the optical fiber 33.

第1遮光プレート31及び第2遮光プレート32が複数の光ファイバ33を挟持している。これにより、ホルダ34が複数の光ファイバ33を保持することができる。例えば、第1遮光プレート31及び第2遮光プレート32はそれぞれ平坦な板で形成されている。第1遮光プレート31及び第2遮光プレート32は例えば、黒色の樹脂で形成された遮光板である。したがって、第1遮光プレート31及び第2遮光プレート32は入射した散乱光を吸収する。第1遮光プレート31及び第2遮光プレート32の間には、複数の光ファイバ33が1列に配列されている。したがって、複数の光ファイバ33は、試料20の表面から同じ高さに配置される。複数の光ファイバ33はY方向に沿って配列されている。入射端面と平行な平面視において、第1遮光プレート31と第2遮光プレート32とが配列方向と垂直な方向から複数の光ファイバ33を挟んで、保持している。   The first light shielding plate 31 and the second light shielding plate 32 sandwich the plurality of optical fibers 33. Thereby, the holder 34 can hold the plurality of optical fibers 33. For example, the first light shielding plate 31 and the second light shielding plate 32 are each formed of a flat plate. The first light shielding plate 31 and the second light shielding plate 32 are light shielding plates made of, for example, black resin. Therefore, the first light shielding plate 31 and the second light shielding plate 32 absorb the incident scattered light. A plurality of optical fibers 33 are arranged in a row between the first light shielding plate 31 and the second light shielding plate 32. Therefore, the plurality of optical fibers 33 are arranged at the same height from the surface of the sample 20. The plurality of optical fibers 33 are arranged along the Y direction. In plan view parallel to the incident end face, the first light shielding plate 31 and the second light shielding plate 32 hold the plurality of optical fibers 33 in a direction perpendicular to the arrangement direction.

このように、複数の光ファイバ33を一列に配置することで、スキャナ13でY方向に走査された照明位置からの散乱光を適切に検出することができる。なお、複数の光ファイバ33の入射端面は、同一平面上に配置されていてもよい。複数の光ファイバ33の出射端面側の配置は、検出器18の検出領域に応じて変化させればよい。すなわち、複数の光ファイバ33の出射端面からの散乱光が、検出器18で受光されるように、複数の光ファイバ33を束ねればよい。もちろん、入射端面側における複数の光ファイバ33の配列は、1列に限られるものではない。例えば、複数の光ファイバ33を2列以上で配列してもよい。あるいは、照明光L1をY方向に走査しないのであれば、複数の光ファイバ33を一列に配置していなくてもよい。   As described above, by arranging the plurality of optical fibers 33 in a line, scattered light from the illumination position scanned in the Y direction by the scanner 13 can be appropriately detected. The incident end faces of the plurality of optical fibers 33 may be arranged on the same plane. What is necessary is just to change the arrangement | positioning by the side of the output end surface of the some optical fiber 33 according to the detection area | region of the detector 18. FIG. That is, the plurality of optical fibers 33 may be bundled so that scattered light from the emission end faces of the plurality of optical fibers 33 is received by the detector 18. Of course, the arrangement of the plurality of optical fibers 33 on the incident end face side is not limited to one row. For example, a plurality of optical fibers 33 may be arranged in two or more rows. Alternatively, if the illumination light L1 is not scanned in the Y direction, the plurality of optical fibers 33 may not be arranged in a line.

光ファイバユニット30に入射する散乱光の様子を図6に示す。図6は、散乱光の光路を模式的に示す図である。図6では、図4で示した一部の構成については省略している。なお、図6では、検査対象面Bに照明光L1が集光されている。   The state of the scattered light incident on the optical fiber unit 30 is shown in FIG. FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an optical path of scattered light. In FIG. 6, a part of the configuration shown in FIG. 4 is omitted. In FIG. 6, the illumination light L <b> 1 is collected on the inspection target surface B.

複数の光ファイバ33は、Z方向から傾斜した方向に沿って配置されている。光ファイバ33の入射端面33aよりもホルダ34が照明位置側に突出している。すなわち、第1遮光プレート31の照明位置側の端部31a、及び第2遮光プレート32の照明位置側の端部32aが、入射端面33aよりも照明位置側に配置されている。第1遮光プレート31、又は第2遮光プレート32は、試料20からの散乱光の一部を遮光する。   The plurality of optical fibers 33 are arranged along a direction inclined from the Z direction. The holder 34 protrudes toward the illumination position from the incident end surface 33a of the optical fiber 33. That is, the end 31a on the illumination position side of the first light shielding plate 31 and the end 32a on the illumination position side of the second light shielding plate 32 are arranged on the illumination position side of the incident end face 33a. The first light shielding plate 31 or the second light shielding plate 32 shields part of the scattered light from the sample 20.

検査対象面B以外の面A,Cからの散乱光が、第1遮光プレート31、又は第2遮光プレート32によって遮光される。すなわち、検査対象面B以外の面A,Cからの散乱光は、第1遮光プレート31と第2遮光プレート32との間の隙間を通過することができない。検査対象面B以外の面A,Cからの散乱光が、第1遮光プレート31、又は第2遮光プレート32に入射する。検査対象面B以外の面A,Cからの散乱光が、第1遮光プレート31、又は第2遮光プレート32で遮光され、光ファイバ33の入射端面33aに入射しない。   Scattered light from surfaces A and C other than the inspection target surface B is shielded by the first light shielding plate 31 or the second light shielding plate 32. That is, scattered light from surfaces A and C other than the inspection target surface B cannot pass through the gap between the first light shielding plate 31 and the second light shielding plate 32. Scattered light from surfaces A and C other than the inspection target surface B is incident on the first light shielding plate 31 or the second light shielding plate 32. Scattered light from surfaces A and C other than the inspection target surface B is shielded by the first light shielding plate 31 or the second light shielding plate 32 and does not enter the incident end surface 33 a of the optical fiber 33.

一方、検査対象面Bからの散乱光L2Bのみが光ファイバ33の入射端面33aに入射する。すなわち、検査対象面Bからの散乱光L2Bの一部は、第1遮光プレート31と第2遮光プレート32との間の隙間を通過して、光ファイバ33に入射する。光ファイバ33の入射端面33aに入射した散乱光L2Bは、光ファイバ33内を伝播して、出射端面33cから出射する。出射端面33cから出射した散乱光L2Bは、検出器18(図6では不図示)で検出される。   On the other hand, only the scattered light L <b> 2 </ b> B from the inspection target surface B enters the incident end surface 33 a of the optical fiber 33. That is, a part of the scattered light L2B from the inspection target surface B passes through the gap between the first light shielding plate 31 and the second light shielding plate 32 and enters the optical fiber 33. The scattered light L2B incident on the incident end face 33a of the optical fiber 33 propagates through the optical fiber 33 and exits from the exit end face 33c. The scattered light L2B emitted from the emission end face 33c is detected by the detector 18 (not shown in FIG. 6).

本実施の形態では、光ファイバ33の側面33bの少なくとも一部を覆う第1遮光プレート31と第2遮光プレート32とが設けられている。そして、第1遮光プレート31と第2遮光プレート32が、光ファイバ33よりも照明位置側から突出している。この構成によって、光ファイバ33のNAをさらに制限することができる。すなわち、検出光学系のNAを光ファイバ33のNAよりも小さくすることができる。これにより、検出対象面の高さを制限することができる。所定の検査対象面B以外の面A、Cからの散乱光については、ホルダ34によって吸収される。これにより、検査対象面Bの欠陥のみを検出することができる。   In the present embodiment, a first light shielding plate 31 and a second light shielding plate 32 that cover at least a part of the side surface 33b of the optical fiber 33 are provided. The first light shielding plate 31 and the second light shielding plate 32 protrude from the illumination position side with respect to the optical fiber 33. With this configuration, the NA of the optical fiber 33 can be further limited. That is, the NA of the detection optical system can be made smaller than the NA of the optical fiber 33. Thereby, the height of the detection target surface can be limited. Scattered light from surfaces A and C other than the predetermined inspection target surface B is absorbed by the holder 34. Thereby, only the defect of the surface B to be inspected can be detected.

また、本実施の形態では、複数の光ファイバ33を保持するホルダ34を試料20の照明位置近傍に配置している。したがって、簡便な構成で、所望の検査対象面からの散乱光のみを検出することができる。例えば、レンズ16、スリット17、及び検出器18等のアライメントが不要となる。簡便な構成で、簡便な構成で、試料内の検査対象面における欠陥を正確に検出することができる。すなわち、検査対象面以外の面の欠陥から区別して、検査対象面における欠陥を検出することができる。また、入射端面33aよりも突出したホルダ34で、複数のファイバ33を保持している。よって、装置構成を簡素化することができる。   In the present embodiment, the holder 34 that holds the plurality of optical fibers 33 is disposed in the vicinity of the illumination position of the sample 20. Therefore, it is possible to detect only scattered light from a desired inspection target surface with a simple configuration. For example, alignment of the lens 16, the slit 17, and the detector 18 is not necessary. With a simple configuration, it is possible to accurately detect defects on the inspection target surface in the sample with a simple configuration. That is, it is possible to detect defects on the inspection target surface by distinguishing them from defects on surfaces other than the inspection target surface. A plurality of fibers 33 are held by a holder 34 protruding from the incident end face 33a. Therefore, the apparatus configuration can be simplified.

さらに、光ファイバユニット30と試料20との間にレンズ16を配置せずに、試料20からの散乱光を直接光ファイバ33に入射する構成としている。レンズ16を用いてないため、レンズ収差の影響を排除することができる。また、通常レンズ16は、複数のレンズを円筒状の鏡筒に収容した構成を有している。円筒状のレンズ16を用いた場合、設置スペースが制限され、試料20の近傍に近接することが困難となる。本実施の形態のように、レンズ16を用いない検出光学系とすることで、光ファイバユニット30を試料20に近接して配置することができる。レンズ16を用いた図1の構成よりも、多くの散乱光を検出器18に入射させることが可能になる。これにより、散乱光の検出光量を高くすることができ、より高感度で欠陥を検出することができる。   Further, the scattered light from the sample 20 is directly incident on the optical fiber 33 without arranging the lens 16 between the optical fiber unit 30 and the sample 20. Since the lens 16 is not used, the influence of lens aberration can be eliminated. The normal lens 16 has a configuration in which a plurality of lenses are accommodated in a cylindrical lens barrel. When the cylindrical lens 16 is used, the installation space is limited, and it is difficult to approach the vicinity of the sample 20. By using a detection optical system that does not use the lens 16 as in the present embodiment, the optical fiber unit 30 can be disposed close to the sample 20. More scattered light can be incident on the detector 18 than in the configuration of FIG. 1 using the lens 16. Thereby, the detection light quantity of scattered light can be made high and a defect can be detected with higher sensitivity.

例えば、光ファイバユニット30は、試料20の表面から0.5mmの高さに配置される。すなわち、試料20の表面から、光ファイバユニット30の下端までの距離が0.5mmとなっている。このように、光ファイバユニット30を試料20の近傍に配置することができるため、検出器18で受光する散乱光強度を高くすることができる。よって、実施の形態1よりも、より高感度で欠陥を検出することができる。   For example, the optical fiber unit 30 is disposed at a height of 0.5 mm from the surface of the sample 20. That is, the distance from the surface of the sample 20 to the lower end of the optical fiber unit 30 is 0.5 mm. Thus, since the optical fiber unit 30 can be disposed in the vicinity of the sample 20, the intensity of scattered light received by the detector 18 can be increased. Therefore, defects can be detected with higher sensitivity than in the first embodiment.

検出器18が複数の光ファイバ33の出射端から出射した散乱光を1画素でまとめて検出するようにしてもよい。これにより、検出器18のアライメントが不要となるため、簡便に欠陥を検出することができる。また、照明光学系10には、照明光をY方向に走査するスキャナ13が設けられている。複数の光ファイバ33がY方向に沿って配列されていてもよい。これにより、検出器18のアライメントが不要となるため、簡便に欠陥を検出することができる。   The detector 18 may collectively detect scattered light emitted from the emission ends of the plurality of optical fibers 33 by one pixel. Thereby, since the alignment of the detector 18 becomes unnecessary, a defect can be detected easily. The illumination optical system 10 is provided with a scanner 13 that scans illumination light in the Y direction. A plurality of optical fibers 33 may be arranged along the Y direction. Thereby, since the alignment of the detector 18 becomes unnecessary, a defect can be detected easily.

さらに、レンズ16を用いていないため、スキャナ13による走査範囲を容易に広くすることができる。光ファイバ33の配列数を多くすることで、スキャナ13による走査範囲を広くすることができる。一方、レンズ16を用いた場合、スキャナ13による走査範囲を広くすると、レンズ16の径を大きくする必要がある。レンズ16の径を大きくすると、高価なレンズ16が必要となってしまう。本実施の形態のように、レンズ16を用いずに、光ファイバユニット30を用いることで、安価な装置構成を実現することができる。   Furthermore, since the lens 16 is not used, the scanning range by the scanner 13 can be easily widened. By increasing the number of optical fibers 33 arranged, the scanning range of the scanner 13 can be widened. On the other hand, when the lens 16 is used, it is necessary to increase the diameter of the lens 16 when the scanning range by the scanner 13 is widened. When the diameter of the lens 16 is increased, an expensive lens 16 is required. By using the optical fiber unit 30 without using the lens 16 as in the present embodiment, an inexpensive device configuration can be realized.

さらに、光ファイバユニット30は上下方向(Z方向)に移動可能に配置することが好ましい。例えば、光ファイバユニット30が図6の矢印Dの方向に移動する。このようにすることで、検査対象面の高さを変えることができる。光ファイバユニット30と試料20との距離を変えるように、光ファイバユニット30を上下に移動させる。例えば、モータなどのアクチュエータ(不図示)によって、ホルダ34を上下に駆動すればよい。図7の矢印Dの方向に、光ファイバ33を保持するホルダ34を上昇させる。こうすることで、散乱光L2Aのみが光ファイバ33に入射する。よって、面Aを検査対象面とすることができる。あるいは、光ファイバ33を保持するホルダ34を下降させることで、検査対象面Cを検査することができる(図示は省略)。   Furthermore, it is preferable that the optical fiber unit 30 is arranged so as to be movable in the vertical direction (Z direction). For example, the optical fiber unit 30 moves in the direction of arrow D in FIG. In this way, the height of the inspection target surface can be changed. The optical fiber unit 30 is moved up and down so as to change the distance between the optical fiber unit 30 and the sample 20. For example, the holder 34 may be driven up and down by an actuator (not shown) such as a motor. The holder 34 holding the optical fiber 33 is raised in the direction of arrow D in FIG. By doing so, only the scattered light L <b> 2 </ b> A enters the optical fiber 33. Therefore, the surface A can be the inspection target surface. Alternatively, the inspection target surface C can be inspected by lowering the holder 34 that holds the optical fiber 33 (not shown).

こうすることで、簡便に検査対象面の高さを制御することができる。よって、面A、B、Cの欠陥をそれぞれ分離して検出することができる。なお、試料20と光ファイバユニット30の移動方向は、Z方向と平行であってもよく、Z方向から傾いていてもよい。すなわち、試料20の表面と垂直なZ方向において、ホルダ34が移動可能に設けられていればよい。こうすることで、検査対象面を任意の高さに容易に調整することができる。   By doing so, the height of the inspection object surface can be easily controlled. Therefore, the defects on the surfaces A, B, and C can be detected separately. The moving direction of the sample 20 and the optical fiber unit 30 may be parallel to the Z direction or may be inclined from the Z direction. That is, the holder 34 may be provided so as to be movable in the Z direction perpendicular to the surface of the sample 20. By doing so, the surface to be inspected can be easily adjusted to an arbitrary height.

さらに、ホルダ34の照明位置側の端部31a、32aと、複数の光ファイバ33の入射端面33aとの距離が可変とすることが好ましい。例えば、光ファイバ33を矢印Eの方向に沿って移動させる。これにより、検査対象面の深度を制御することができる。例えば、図8の矢印Eの方向に、ホルダ34の後ろ側から各光ファイバ33を照明位置側に押し込む。こうすることで、光ファイバ33の入射端面33aを照明位置に近づけることができる。ホルダ34の照明位置側の端部31a、32aから入射端面33aまでの距離が短くなる。よって、散乱光を検出する検出光学系のNAをより大きくすることができる。検査対象面での被写界深度を深くすることができる。   Furthermore, it is preferable that the distance between the end portions 31 a and 32 a on the illumination position side of the holder 34 and the incident end surfaces 33 a of the plurality of optical fibers 33 is variable. For example, the optical fiber 33 is moved along the direction of arrow E. Thereby, the depth of the surface to be inspected can be controlled. For example, each optical fiber 33 is pushed into the illumination position side from the rear side of the holder 34 in the direction of arrow E in FIG. By doing so, the incident end face 33a of the optical fiber 33 can be brought close to the illumination position. The distance from the end portions 31a and 32a on the illumination position side of the holder 34 to the incident end surface 33a is shortened. Therefore, the NA of the detection optical system that detects scattered light can be further increased. It is possible to increase the depth of field on the inspection target surface.

あるいは、ホルダ34の後ろ側から各光ファイバ33の一部を引き出すことで、光ファイバ33の入射端面33aを照明位置から遠ざけることができる(図示は省略)。こうすることで、ホルダ34の照明位置側の端部31a、32aから入射端面33aまでの距離が長くなる。よって、散乱光を検出する検出光学系のNAをより小さくすることができる。検査対象面での被写界深度を浅くすることができる。   Alternatively, by pulling out a part of each optical fiber 33 from the rear side of the holder 34, the incident end face 33a of the optical fiber 33 can be moved away from the illumination position (not shown). By doing so, the distance from the end portions 31a, 32a on the illumination position side of the holder 34 to the incident end face 33a is increased. Therefore, the NA of the detection optical system that detects scattered light can be further reduced. It is possible to reduce the depth of field on the inspection target surface.

このように、入射端面33aから突出したホルダ34の突出量を変えることで、検査対象面の深度を制御することができる。なお、光ファイバ33の代わりにホルダ34を移動させることで、検査対象面の深度を制御するようにしてもよい。すなわち、第1遮光プレート31、及び第2遮光プレート32の少なくとも一方を照明位置に近づけたり、遠ざけたりするようにしてもよい。このようにしても、同様の効果を得ることができる。ホルダ34の照明位置側の端部31a、32aと、複数の光ファイバ33の入射端面33aとの距離が可変であるため、調整を容易に行うことができる。なお、複数の光ファイバ33の入射端面33aとの距離は、モータ等のアクチュエータで変えてもよく、操作者が手作業で変えてもよい。   As described above, the depth of the inspection target surface can be controlled by changing the protrusion amount of the holder 34 protruding from the incident end surface 33a. Note that the depth of the inspection target surface may be controlled by moving the holder 34 instead of the optical fiber 33. That is, at least one of the first light shielding plate 31 and the second light shielding plate 32 may be moved closer to or away from the illumination position. Even if it does in this way, the same effect can be acquired. Since the distance between the end portions 31a and 32a on the illumination position side of the holder 34 and the incident end surfaces 33a of the plurality of optical fibers 33 is variable, adjustment can be easily performed. The distances from the incident end faces 33a of the plurality of optical fibers 33 may be changed by an actuator such as a motor, or may be changed manually by an operator.

なお、検査装置200において、第1遮光プレート31の端部31aと第2遮光プレート32の端部32aが、入射端面33aよりも照明位置側に突出した構成としたが、本実施の形態は、この構成に限られるものではない。例えば、第1遮光プレート31の端部31aのみが、入射端面33aよりも照明位置側に突出する構成となっていてもよい。第2遮光プレート32の端部32aのみが、入射端面33aよりも照明位置側に突出する構成となっていてもよい。また、ホルダ34の構成は、図5のように、第1遮光プレート31及び第2遮光プレート32が上下から光ファイバ33を挟持する構成に限られるものではない。すなわち、ホルダ34は、光ファイバ33を保持することができる構成であれば、どのような構成であってもよい。   In the inspection apparatus 200, the end 31a of the first light-shielding plate 31 and the end 32a of the second light-shielding plate 32 are configured to protrude toward the illumination position from the incident end face 33a. The configuration is not limited to this. For example, only the end portion 31a of the first light shielding plate 31 may be configured to protrude to the illumination position side from the incident end surface 33a. Only the end portion 32a of the second light shielding plate 32 may be configured to protrude to the illumination position side from the incident end surface 33a. Further, the configuration of the holder 34 is not limited to the configuration in which the first light shielding plate 31 and the second light shielding plate 32 sandwich the optical fiber 33 from above and below as shown in FIG. That is, the holder 34 may have any configuration as long as it can hold the optical fiber 33.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態よる限定は受けない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention contains the appropriate deformation | transformation which does not impair the objective and advantage, Furthermore, it does not receive the restriction | limiting by said embodiment.

100 検査装置
200 検査装置
10 照明光学系
11 光源
13 スキャナ
14 レンズ
15 XYステージ
16 レンズ
17 スリット
18 検出器
19 処理装置
20 試料
30 光ファイバユニット
31 第1遮光プレート
32 第2遮光プレート
33 光ファイバ
34 ホルダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Inspection apparatus 200 Inspection apparatus 10 Illumination optical system 11 Light source 13 Scanner 14 Lens 15 XY stage 16 Lens 17 Slit 18 Detector 19 Processing apparatus 20 Sample 30 Optical fiber unit 31 1st light shielding plate 32 2nd light shielding plate 33 Optical fiber 34 Holder

Claims (5)

透明な試料を暗視野照明する照明光学系と、
前記試料で散乱した散乱光を検出する検出器と、
前記試料で散乱した散乱光を前記検出器に導く複数の光ファイバと、
前記複数の光ファイバを保持するホルダであって、前記複数の光ファイバの入射端面よりも前記試料の照明位置側に突出したホルダと、を備え、
前記ホルダの照明位置側の端部と、前記複数の光ファイバの入射端面との距離が可変である検査装置。
An illumination optical system for illuminating a transparent sample with dark field; and
A detector for detecting scattered light scattered by the sample;
A plurality of optical fibers for guiding scattered light scattered by the sample to the detector;
A holder for holding the plurality of optical fibers, Bei example and a holder which protrudes illumination position side of the sample than the incident end face of said plurality of optical fibers,
An inspection apparatus in which a distance between an end portion on the illumination position side of the holder and an incident end face of the plurality of optical fibers is variable .
前記試料の表面と垂直な方向において、前記ホルダが移動可能に設けられている請求項1に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 1, wherein the holder is movably provided in a direction perpendicular to the surface of the sample. 前記検出器が前記複数の光ファイバの出射端から出射した前記散乱光を1画素でまとめて検出する請求項1、又は2に記載の検査装置。 The inspection apparatus according to claim 1, wherein the detector collectively detects the scattered light emitted from the emission ends of the plurality of optical fibers by one pixel. 前記照明光学系には、照明光を第1の方向に走査するスキャナが設けられ、
前記複数の光ファイバが前記第1の方向に沿って配列されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の検査装置。
The illumination optical system is provided with a scanner that scans illumination light in a first direction,
The inspection apparatus according to claim 1 , wherein the plurality of optical fibers are arranged along the first direction.
透明な試料を暗視野照明するステップと、
暗視野照明された前記試料の照明位置からの散乱光を光ファイバに入射させるステップと、
前記光ファイバ内を伝播した散乱光を検出器で検出するステップと、を備え、
前記光ファイバが複数設けられ、
複数の前記光ファイバが前記光ファイバの入射端面よりも前記照明位置側に突出したホルダに保持されており、
前記ホルダの照明位置側の端部と、前記複数の光ファイバの入射端面との距離が可変である検査方法。
Illuminating a transparent sample with dark field; and
Allowing the scattered light from the illumination position of the sample illuminated in the dark field to enter the optical fiber;
Detecting the scattered light propagating in the optical fiber with a detector,
A plurality of the optical fibers are provided,
A plurality of the optical fibers are held by a holder protruding to the illumination position side from the incident end face of the optical fiber ,
An inspection method in which a distance between an end portion on the illumination position side of the holder and an incident end face of the plurality of optical fibers is variable .
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