JPH03156460A - レチクル上の欠陥検出方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＬＳＩあるいはプリント基板などに露光して
転写する回路パターンを形成したレチクル上に存在する
欠陥（異物をも含む）を検出するレチクル上の欠陥検出
方法及びその装置に関するものである。

〔従来の技術〕

ＬＳＩ製造の露光工程では、レチクルと呼ばれるガラス
基板上に形成されたクロムパターンを半導体ウェハ上に
焼付転写している。この工程では、前記レチクル上に異
物および欠陥が存在した場合、パターンが前記半導体ウ
ェハに転写しないので、ＬＳＩチップ全数が不良になる
。そのためレチクル管理上露光前の異物および欠陥の検
査は不可欠である。

これに加えて最近ではＬＳＩが高集積され配線パターン
が微細になるのに伴ってより小さな異物が問題になって
きている。また、レチクル製作時のレジスト残り、パタ
ーン形成用のクロムあるいは酸化り凸ムのエツチング残
り、さらにはレチクル洗浄液に溶けていた不純物が洗浄
乾燥時に凝集したものなど平坦状薄膜の異物が問題にな
りその数は増加の傾向にある。

従来、前記の異物および欠陥の検査装置は１例えば、特
開昭５９−６５４２８に記載されているように、レーザ
光を斜め上方から基板に照射し走査する手段と、このレ
ーザ光の照射点と集光点面がほぼ一致するように基板の
上方に設けられ、このレーザ光の散乱光を集光する第１
のレンズと。

第１のレンズのフーリエ変換面に設けられ、基板パター
ンからの規則的散乱光を遮光する遮光板と、遮光板を通
して得られる異物からの散乱光を逆フーリエ変換する第
２のレンズの結像点に設けられ、基板上のレーザ光照射
点以外からの散乱光を遮光するスリットと、スリットを
通過した異物からの散乱光を受光する受光器から構成さ
れたものが知られている。

この従来技術は、パターンが一般的に視界内で同一方向
かあるいは２〜３の方向の組合せで構成されていること
に着目し、この方向のパターンによる回折光をフーリエ
変換面に設置した空間フィルタで除去することにより、
異物からの反射光だけを強調して検出するものである。

また、従来、例えば、特開昭５８−１３９２７８に記載
されているように露光装置と同様の反射、検出光学系を
用いて検出したデータと、標準レチクルのデータあるい
は設計上のデータとを比較して欠陥を検出するものが知
られている。

この従来技術は、上記検出光学系を用いて検出したデー
タを２値化し、設計データから求めたパターンの２値デ
ータと比較するものである。

更に、従来技術としてたとえば、暗視野照明を用いた比
較検査が米国特許第４，５９５，２８９号に記載されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記の従来技術のうち、特開昭５９−６５４２８におい
ては、異物からの反射光を遮光板によってパターンから
の反射光と分離し、かつ、スリットにより異物からの反
射光のみを検出することおよび異物を２値化法により検
出するので検出機構が簡単であることなどの特徴を有す
るが、その反面、斜上方向からのレーザ光の照明のよう
に本来の露光装置と異なっていたいわば間接的な照明に
よって異物を検出しているため、特定の角度のクロムパ
ターンからの反射光は遮光するものの、全てのクロムパ
ターンから異物を区別することができない。

また、前記のように間接的な手段によって検出する場合
には、実害にならない異物（以下虚報という）も検出し
てしまうことになる。とくにパターンが微細になり問題
になる異物の数が増加することは同程度の害は出すもの
の実害までに至らない異物の数も増加することになるの
で、虚報の数が増加し、異物のチエツク、分析および除
去といった作業も増加し１作業効率が著しく低下する課
題がある。

次に前記従来技術のうち、特開昭５８−１３９７２８号
においては、露光装置と同様の光学系を有するので、前
記の従来技術に比較して光学系の構成が簡単になる特徴
を有するが、その反面データを比較する画像信号処理系
が前記の従来技術に比較して複雑で検査に多くの時間を
要する問題がある。また、参照データは２値画像である
のに対し、検出信号は光学系の分解能の制約から多値の
濃淡画像で検出する必要があるため、検出信号を２値化
して比較している。この２値化の除圧しいパターンであ
っても参照パターンと異なった形状に２値化されてしま
い虚報が増加する原因になっている。さらにこの虚報を
なくすために、数画素の違いがあっても欠陥としないア
ルゴリズムを採用しているため、数画素の大きさの欠陥
を見落とす問題があった。またこの見落としの対策とし
て分解能を上げるために画素サイズを小さくすると。

検査に多大な時間を要するという課題があった。

また、米国特許第４，５９５，２８９号に記載された方
法によっても、検出器１画素の中に、複数の回路パター
ンコーナ一部が入り、回路パターンからの散乱光信号が
大きくなる場合にはアライメント誤差の影響を小さくす
ることは難しいという課題を有していた。即ちこれは、
アライメントずれにより、１画素で検出する回路パター
ンコーナーの数が変わってしまうため、互いに比較する
２つの検出系の相対応する１画素が検出する信号レベル
が大きく変わってしまうからである。

本発明の目的は、前記従来技術の各々の課題を解決すべ
く、実害になる微小欠陥（微小異物をも含む）を任意の
角度で存在する回路パターンから分離して検出可能とす
るレチクル上の欠陥検出方法及びその装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記目的を達成するために、回路パターンを
形成した被検査レチクルに対して所望の空間コヒーレン
ス度の光を照明手段により照明し。

上記被検査レチクルからの透過光を集光させると共に被
検査レチクルのフーリエ変換面に設けられた遮光手段に
より上記空間コヒーレンス度に対応させた光を遮光する
検出光学系及び該検出光学系から得られる光を検出器に
て受光して映像信号に変換する被検査レチクル検査工程
と、上記回路パターンの設計データに対して上記検出光
学系と等価の伝達関数を持つ空間フィルターによる演算
処理を施して基準映像信号を形成する標準レチクル検査
データ作成工程と、上記被検査レチクル検査工程から検
出される映像信号と上記標準レチクル検査データ作成工
程から出力される基準映像信号とを比較して上記被検査
レチクル上の回路パターンから獲られる信号を消去して
被検査レチクル上に存在する欠陥を顕在化して検出する
欠陥検出工程とを備えたことを特徴とするレチクル上の
欠陥検出方法である。また本発明は、被検査レチクルを
載置して走行させる被検査ステージと該被検査レチクル
に対して空間コヒーレンス度が調整された光を照射する
被検査照明手段と上記被検査レチクルからの透過光を集
光させる被検査対物レンズと該被検査対物レンズによる
被検査レチクル面のフーリエ変換面に設けられ、上記調
整された空間コヒーレンス度に対応した光を遮光する被
検査遮光手段と該被検査遮光手段を通過した光を検出し
て電気信号に変換する被検査検出器とを備えた被検査レ
チクル検査装置と、上記被検査レチクル検査装置と同等
の構成を持つ標準レチクル検査データ作成装置あるいは
設計データを上記被検査レチクル検査装置で検査した検
査データに変換する機能を有する標準レチクル検査デー
タ作成装置と、上記被検査レチクル検査装置の被検査検
出器から検出される電気信号と上記ｍ準しチクル検査デ
ータ作成装置から出力される電気信号とを比較してレチ
クル上のパターンから得られる信号を消去して被検査レ
チクル上に存在する欠陥（異物をも含む）顕在化して検
出する欠陥検出手段とを備えたことにより達成される。

〔作用〕

（異物と光の相互作用） 本発明は、結像に寄与する光束が異物および欠陥によっ
て回折、散乱してしまうために異物および欠陥による転
写不良を発生することに着目した。

一般に縮小投影レンズの入射側（物体側）の開口数（以
下Ｎ、Ａ、という）は、レチクル上のパターンを結像す
るのに必要十分な分解能を得る値に設計されている。そ
のため、前記パターンの結像に寄与する光束は、前記縮
小投影レンズの入射側の開口を通過するが、この開口の
外側を通過する光束は、パターンの結像に寄与しない。

微細な異物が存在する場合には、この異物により散乱回
折された光束が縮小投影レンズの入射Ｎ、Ａ、より外側
を通過し、パターンの結像の障害なる。

この点については１例えば久保田広著「波動光学」第３
８７頁「空間フィルタを持つ光学系のレスポンス関数」
の記載からさらに理解することができる。すなわち、前
記文献には、結像光学系のフーリエ変換面に円盤状の空
間フィルタを載置することにより、この円板状の空間フ
ィルタの直径により決められる空間周波数たとえばレン
ズの内側を半径ｄ′の円で覆った場合、この半径ｄ′の
大きさによって決定される特定の空間周波数を有するパ
ターンのみ解像しないと記載されている。

したがってこの記載は、パターンと異物との空間周波数
の違い、即ち、パターンと異物との大きさの違いを利用
して異物のみ検出する本発明の目的に適用することがで
きる。

本発明は前記の原理を利用し、特開昭６３−２６８２４
５号公報に記載されているように、露光装置に使用され
る照明系と等価な照明系および縮小投影レンズのＮ、　
Ａ、　（Ｎｕｎ＋ｅｒｉｃａｌ　Ａｐｅｒｔｕｒｅ）よ
りも大きなＮ、Ａ、を有する対物レンズに入射する光束
のうち、縮小投影レンズの入射側Ｎ、Ａ。

と同じ領域すなわち回折光を遮光板で遮光し、これによ
って異物からの散乱光のみ取り込むものである。

従って１本発明においては、異物および欠陥により散乱
１回折して露光装置の縮小投影レンズの入射側の開口の
外側で対物レンズの開口内を通過する光束のみ検出する
ことができるので、実害に愈る異物のみをパターンから
区別して検出することができる。

また、異物の結像分解能を落とすことにより、パターン
コーナーからの散乱光の情報が、検出器１画素の全体に
広がるので、アライメントずれの影響が小さくなり、異
物を安定して検出できる。

（標準レチクル検査データの作成方法）標準レチクル検
査データ作成装置では、設計データから作成された２値
パターンイメージに対し、ソフトウェアあるいは電気回
路を用い、上記被検査レチクル検査装置と等価の伝達関
数を持つ空間フィルター処理または畳み込み積分（田村
秀行著、コンピュータ画像処理入門、ｐ４７〜４９）を
施し多値のｓ４Ｉレチクル検査データを作成する。この
標準レチクル検査データと被検査レチクル検査装置の検
査データを多値データのまま比較することにより、被検
査レチクル検査装置の検査データを２値化する際に生じ
る誤差（平面方向の量子化誤差）をなくすことができる
ので、虚報をなくし数画素の微小欠陥を検出することが
できる。

この場合被検査レチクル検査装置内の円形空間フィルタ
を用いなくても、同時に標準レチクル検査データ作成装
置での処理を空間フィルタのない場合の伝達関数に合わ
せれば、上記の問題を解決することができる。

〔実施例〕

１、第１の実施例 以下本発明の一実施例を、第１７図乃至第１８図を用い
て説明する。

第１７図に示すように、本発明による欠陥叉は異物検査
装置は、試料台部１と、透過照明部２と、落射照明３と
、検出部４と、設計データ変換部２０１、信号処理部５
とから構成されている。

１．１構成 （試料台部１） 前記試料台部１は、ペリクル７を有するレチクル６を固
定手段８により固定し、且つ２方向に走査するＺステー
ジ９と、このＺステージ９を介して前記レチクル６をＸ
方向に走査するＸステージ９と、該Ｘステージ９を介し
て前記レチクル６をＹ方向に走査するＹステージ１１と
、前記各ステージ９，１０，１１．を駆動させるステー
ジ駆動系１２と、前記レチクル６のＺ方向位置を検出す
る焦点位置検出系１３と、この焦点位置検出系１３から
の指令により前記ステージ駆動系１２を能動させる処理
系１４とを有し、前記レチクル６を検査中常に必要最小
限の精度で焦点合せ可能に構成されている。

前記Ｘステージ１０は、約０．１秒の等加速時間と、０
．１秒の等速運動と、０．１秒の等減速時間を１／２周
期で最高速度約ｌｌｌ１ｌｌ／秒、振幅２００ｍｍの周
期（往復）運動をするように形成されている。

前記Ｙステージ１１は、前記Ｘステージ１ｏの等加速時
間と等減速時間に同期してＯ，１５ｍ■づつステップ状
に前記レチクル６をＹ方向に移送するように形成され、
１回の検査時間中に６７０回ステップ移送すると約１３
０秒で１００ｍ■移送することが可能であるから、１０
０ｉｏ＋四方の領域を約１３０秒で走査することができ
る。

なお、本実施例ではＸ、Ｙステージ１０．１１を実施し
ているが、これに限定されるものでなく、たとえば回転
方向とＸ方向とを走査するＸθステージを用いることも
可能であり、かつ走査速度も前記は一例を示したもので
あって必要に応じて任意に設定すればよいことは云うま
でもないところである。

また、前記焦点位置検出系１３はエアーマイクロメータ
を用いるものでも、レーザ干渉法で位置を検出するもの
でも、あるいは、縞パターンを投影し、そのコントラス
トを検出するものでもよい。

（透過照明部２） 透過照明部２は水銀ランプ２１より射出した光束から色
分解フィルタ２２により露光装置（図示せず）で使用さ
れるｇ線（波長４３６ｍｍ）あるいはｉ線（波長３６５
ｍｍ）を選択し、集光レンズ２３により拡散板２４上に
集光したとき、この拡散板２４により拡散された光を円
形の絞り２５により限定された部分より射出し、コリメ
ータレンズ２６に入って前記レチクル６に射出する。尚
前記絞り２５は前記コリメータレンズ２６の略焦点位置
に設定され、前記コリメータレンズ２６および前記検出
部４の対物レンズ４１上方の鎖線にて示す焦点位置４６
に結像されるように形成されている。

また、本発明の前記目的を達成するためには、照明光の
波長を露光装置に使用される照明光の波長と同一にする
のみでなく、前記レチクルｂ上の１点１５に入射する光
束の角度θを同一にする必要がある。ここではｓｉｎθ
を「空間コヒーレンス度」と定義する。

更に前記露光装置の照明では、前記レチクル１上の前範
囲を均一に照明する必要があるため、前記拡散板２４の
代りにロンド状のレンズを集合した積分器（以下インデ
クレータという）と呼ばれる光学素子を用いている。こ
のインデクレータの機能は基本的には前記拡散板２４と
同一であり、本発明が適用する検査範囲は前記レチクル
６の数百ミクロンから１．２ｍｍまでであるので、前記
拡散板２４で十分である。

また前記レチクル６上に入射する光束の入射各θは前記
インデクレータの大きさすなわち拡散板２４の後方に設
置した前記絞り２５の径によって決定されるので、前記
レチクル１を使用する露光装置に使用される照明と同一
の空間コヒーレンス度になるように前記絞り２５の開口
を設定している。

更に露光装置では、前記インデクレータの位置を必ずし
も前記コリメータレンズ２６の焦点位置に設置していな
いので、前記絞り１４の位置を必ずしもコリメータレン
ズ２６の焦点位置に設置する必要はない。

然し乍ら、前記レチクル６上の光の照射範囲内任意の位
置で光束の入射角度θを一定にするためには、前記絞り
２５が前記コリメータレンズ２６の焦点位置に設置する
方が望ましい。これは測定範囲内の光束照明条件を同一
にして異物の検出条件を同一にすることができる効果が
ある。

（落射照明部３） 落射照明部３は、水銀ランプ３１から射出し色分解フィ
ルタ３２と、集光レンズ３３と拡散板３４と絞り３５と
を通過したリレーレンズ３６を通過し、前記検出部４の
ハーフミラ−４２と対物レンズ４１とを介して前記レチ
クル６に照射するように形成されている。

なお、前記対物レンズ４１は前記透過照明部２のコリメ
ータレンズ２６と同一の機能を有している。　また前記
リレーレンズ３６は、前記対物レンズ４１の上方の焦点
位置４６にみかけ上の絞りを作成するために設置されて
いる。具体的には。

前記絞り３５の実像を前記焦点位置４６に結像している
。

更に前記落射照明部３においても、前記透過照明部２と
同様に照射光の波長と前記レチクル６上の任意の１点１
５に入射する光束の角度θ２を露光装置に使用される照
明光のそれと同一になるように前記絞り３５の開口を決
定している。

また前記落射照明部３は前記レチクル６上のクロムパタ
ーン上の異物を検出するために設定されているので、前
記クロムパターン上の異物を検出する必要がない場合に
は不要である。

更に前記落射照明部３を前記透過照明部２と同時に使用
する場合には、パターンのエツジからの信号が大きくな
るという問題を有するので、これが問題になるときには
別々に使用する必要がある。

前記落射照射光の波長は必ずしもｇ線およびｉ線にする
必要はなく、ｇ線およびｉ４！を含んだ他の広帯域の光
であってもよい、その理由は、異物とパターンと区別し
て検出できるからである。

（検出部４） 前記検出部４は対物レンズ４１と、ハーフミラ−４２と
フィールドレンズ４３と遮光板４４と結像４５とを有し
、前記レチクル６上の検査点１５を前記対物レンズ４１
および結像レンズ４５により検出器５１に結像するよう
に形成されている。

また前記検出部４には、前記対物レンズ４１の結像位置
付近に視域レンズ（以下フィールドレンズという）４３
を有する。このフィールドレンズ４３は前記対物レンズ
４１の上側の焦点位置４６を前記円形状の遮光板４４上
に結像する。すなわち、前記透過照明部２の絞り２５は
前記コリメータレンズ２６および対物レンズ４１を通過
し、前記レチクル６上で反射して再び前記対物レンズ４
１を通り前記フィールドレンズ４６を通って前記遮光板
４４上に結像する。このとき、前記遮光板４４の位置は
、光源の位置すなわち絞り２５の位置について前記レチ
クル６の位置のフーリエ変換の位置になっている。

ここで、一般に露光装置の縮小投影レンズの前記レチク
ル６側のＮ、Ａ、は露光装置の照明系の空間コヒーレン
ス度よりも（前記透過照明部２のもつ空間コヒーレンス
度と同等）よりも１割及至４割程度で大きく設定され、
その多くは約１割程度である。

また、前記対物レンズ４１は前記縮小投影レンズの入射
側開口の外側を通る光束を開口内に通過させる必要があ
るため、そのＮ、Ａ、を前記縮小投影レンズのＮ、Ａ、
よりも大きくし、前記縮小投影レンズのＮ、Ａ、内に入
射する光束を断光するため、前記遮光板４４を設けてい
る。

従って１本発明の目的を達成するためには、前記遮光板
４４の直径ｄｍはつぎの式（１）により算式するのが望
ましい。即ち、 ｄｍ＝ｄｓ・ａ・（Ｎ、Ａ、）（ｌ＋δ）／ｓｉｎθＳ
・・・・（１） が望ましい。ここでｄｓは絞り２５の直径、αは絞り２
５と遮光板４４の結像系の倍率、Ｎ、Ａ。

は縮小投影レンズのレチクル６側の値ｓｉｎθＳは露光
装置の空間コヒーレンス度である。

この場合θ＝θＳとすると異物の検出条件を同一にする
ことができるということは既に述べたとうりである。ま
たδは余裕分で数％でよいことは実験により確認してい
る。

なお、前記レチクル６上のすべての検査領域を同時に検
査した場合には、前記対物レンズ４１の形状が大形化し
、実際上製作困難になる。そこで本発明は、レチクル６
上の検査領域を限定し、レチクル６を前記試料台部１に
より走査して全ての検査領域を検査可能にしているので
、通常使用されている縮小投影レンズよりもＮ、Ａ、の
大きい対物レンズ４１を使用することができる。

また、前記遮光板４４は、実害になる異物に限らず異物
を検出するためには、必ずしも露光装置に使用される縮
小投影レンズの入射側のＮ、Ａ。

に合わせる必要はなく、前記透過照明部２および落射照
明部３の空間コヒーレンス度に合せれば良い。すなわち
、前記透過照明部２および透過照明部３からの照明光の
０次回折光を遮光すれば良く。

またこの大きさよりも大きくて良い、具体的には前記式
（１）における（Ｎ、Ａ、）／ｓｉｎθ＝１とおき、δ
を数％より大きな任意の値にすれば良い。

更に、前記照明光の空間コヒーレンス度は必ずしも露光
装置のコヒーレンス度に合せる必要がなく、前記遮光板
４４により０次回折光を遮光できるように、即ち、前記
式（１）を満足する範囲内で前記絞り２５．３５と前記
遮光板４４の大きさを決定すればよい。

また、前記落射照明部３を設置しない場合には、前記ハ
ーフミラ−４２，フィールドレンズ４３および結像レン
ズ４５も省略し、遮光板４４を焦点位置４６にかつ検出
器５１をフィールドレンズ４３がＭ９置されていた位置
にそれぞれ設置しても本発明の効果を得ることが可能で
ある。この場合、きわめて簡単な構成の光学系を得るこ
とができる。

（前記設計データ変換部２０１） 前記設計データ変換部２０１は、設計データ読み取り手
段２０２、ビットイメージ作成手段２０３、ビットイメ
ージ記憶手段２０４、伝達関数畳み込み手段２０５から
構成される。

設計データ読み取り手段２０２は、レチクルにパターン
を描画する際の設計データをＭＴ（マグネチックテープ
）あるいは光ディスク２０９から読みとるものである。

ビットイメージ作成手段２０３は、上記設計データから
２値のパターンイメージを作成するものであり、その結
果は、ビットイメージ記憶手段２０４に記憶される。ビ
ットイメージ記憶手段は高速にデータを読みとる必要が
あるため高速処理の可能なＳＲＡＭなどの半導体メモリ
が都合よい。伝達関数畳み込み手段２０５では、検出部
４と等価の伝達関数を畳み込み積分し、信号処理部５に
出力される。この際検出部４からの信号と実時間で比較
するため、伝達関数畳み込み手段２０５は電気学会　検
査の自動化調査専門委員金輪「外観検査の自動化」オー
ム社（ｐ。

ｐ、２６７．２６８）に開示されているようなパイプラ
イン形が望ましい。

（信号処理部５ｂ） 前記信号処理部５は比較回路７０と２値化処理回路５２
と、マイクロコンピュータ５３と表示手段５４とを有し
ている。

前記検出器５１はたとえば電荷移動形の一次元個体撮像
素子などにて形成され、Ｘステージ１０を走査しながら
該検出器５１にて信号を検出する。

すなわち、もし、レチクル６上に異物が存在している場
合には、レベルおよび光強度が大きくなるので該検出器
５１の出力は大きくなるように形成されている。

なお、前記検出器５１は、前記のように一次元個体撮像
素子に限定されるものでなく、２次元のものあるいは単
素子のものでも使用可能である。

前記比較回路７０は、前記検出器５１および１５１から
の信号をとりこみ、２つの信号の差を出力するものであ
る。

前記２値化処理回路５２は２値化のしきい値をあらかじ
め設定して異物の有無を判定するように形成されている
。

前記マイクロコンピュータ５３はあらかじめ評価数すな
わち、異物により転写不良という実害になるか否かは、
この異物による散乱光の強度と異物の大きさとの関数で
あるので、実害になる異物の関数をあらかじめ評価し、
この評価関数により実害となる異物の存在の有無を判定
し、その結果を前記表示手段５４に出力するように形成
されている。

本発明によるパターン欠陥または異物検査装置は、前記
のように構成されている６ １．２実施例の作用 次に検査方法及びその作用について、第２図及至第６図
に基づいて説明する。

検査対象となるレチクル６の平面図を第２図（ａ）に示
し、直線８０での断面図を第６図（ａ）に示す。　同様
に、検査標準とするレチクルの平面図を第５図（ｂ）に
示し、その断面図を第６図（ｂ）に示す。　第５図に示
すように、レチクル６および１０６を想定し、異物８１
および８２、パターン欠陥８３、正常パターンのエツジ
部８４゜１８４、正常パターンのコーナ一部８５，１８
５、微細な正常パターン８５，１８５がそれぞれのレチ
クル上に存在する場合を例にとって、本発明の動作につ
いて説明する。レチクル１０６は標準レチクルである。

異物８２は、微小であるため、正常パターンのエツジ部
８４に比較して光をより散乱あるいは回折する。すなわ
ち、遮光板４４により遮光される範囲〇より外側に散乱
する光束８８がエツジ部８４およびコーナ一部８６の光
束９０．９１よりも多くなる。異物８１およびパターン
欠陥８３についても同様であり、異物８１の周辺部の空
間周波数が高いため、遮光板４４により遮光される範囲
θより外側に散乱する光束８７、がエツジ部８４および
コーナ一部８６の光束９０．９２よりも多くなる。

透過光による位置８０，１８０での検出信号を第７図（
ａ）、（ｂ）に示している６本発明による検出信号は、
上記作用により、異物部コーナー部が強い出力となり、
第８図（ａ）、（ｂ）のようになる。

従って、これらの場合、直４Ｓ９３の位置で２値化すれ
ば、パターンのエツジ部８４とコーナ一部８６に対して
、異物８１および８２を分けて検出することができる。

ところが、ＬＳＩが微細になり、パターン８５のような
、微細な正常パターンが用いられる。このようなパター
ンでは、空間周波数が高いため遮光板４４により遮光さ
れる範囲θより外側に散乱する光束が、異物８１．８２
およびパターン欠陥８３と同等以上になってしまう。

この結果１．直線９３の位置で２値化したのでは。

パターン９２と、異物８１，８２．欠陥８３とを分けて
検出することはできない。第６１　（ｂ）に示した標準
レチクルの検出位置１８０での検出信号を第８図（ｂ）
に示す。

設計データ変換部２０１では、上記に説明した標準レチ
クルの検出信号と同等の信号を、パターンの設計データ
から導出する。

ここで、標準レチクル検査データを作成するための、伝
達関数畳み込み方法について説明する。

長谷用伸著ｒ画像光学：コロナ社」　（ｐ、ｐ、４９．
５６）には、ある画像が、光学系を通過した際の出力画
像について、光学系画像をぼかす場合即ち点広がり関数
による画像の劣化について以下のように記述されている
。

光学系への入力画像をｆ（ｘ＋ｙ）−点広がり関数をｈ
（ｙ；ｔｙ）、出力をｇ（ｘ＊ｙ）とすると、ｇ（ｘ＋
ｙ）＝、／／　　ｆ　（ｘ’＋ｙ’）ｈ（ｘ−ｘ’＊ｙ
−ｙ’）ｄｘ’ｄｙ’・・・（１１） 一方、スペクトル間では Ｇ　（ｕ、ｖ）　＝　Ｆ　（ｕ、ｖ）　・Ｈ（ｕ、ｖ）
　　　　・”　（１２）ここでＧ（ｕ、ｖ）、Ｆ　（ｕ
、ｖ）、Ｈ（ｕ、ｖ）は、それぞれｇ　（ｘ、ｙ）、ｆ
　（ｘ、ｙ）、ｈ（Ｘ＋ｙ）のフーリエ変換である。

従って、式（１１）で畳み込みすべき関数ｈ（Ｘ＋ｙ）
は、式（１２）より入力画像と出力画像から以下の式（
１３）により逆フーリエ変換して算出できる。

ｈ（ｘ、ｙ）＝／／　　（Ｇ（ｕ、ｖ）／Ｆ（ｕ、ｖ）
）　・（２ｇｊ（ｖｘ＋ｖｙ））　ｄｘｄｙ　　　　　
　　　　”・（１３）以上はもちろん、ｇ　（ｘ＋ｙ）
が点広がり関数でない場合も成立する。

つぎに、具体的にｈ　（ｘ＋ｙ）を算出してみる。

光学系のＮ、Ａ、＝０．５．使用波長λ＝０．５μｍの
とき、たたみこみ関数は、Ｎ、Ａ、０．５の光学系、す
なわち円をフーリエ逆変換したものとなる。この関数は
、Ｓｉｎ　ｃ関数となる。ここで。

１次の成分まで用いる場合を考えると、たたみこみ関数
のサイズＷＣは ＷＣ＝４Ｘλ／Ｎ、Ａ、Ｒ４（μｍ）”・（１４）とな
る。

次にたたみこみフィルタの画素サイズΔＷＣを考える。

ΔＷは、レチクル上へのパターン描画の際の画素サイズ
と同じにするのが望ましい。

この場合、設計データから作成した２値のイメージデー
タをそのまま、たたみこみ積分できるため、パターンの
エツジ部が、たたみ込みフィルタの画素間にまたがるこ
とがなくなり、量子化誤差をなくすことちができるから
である。

然し乍ら、ΔＷＣは必ずしもこの限りではなく、フィル
タ全域の画素数を少なくしたい場合は、△ＷＣを大きく
、また、精度を上げたい場合は、ΔＷＣを小さくしても
良い。

たたみ込みフィルタの素子数Ｎ２は Ｎ２＝　（ＷＣ／ΔＷＣ）　２　　　・・・（１５）と
なる。

また、第１図に示したような円形の空間フィルタを用い
た場合も、空間フィルタの部分を逆フーリエ変換して、
たたみ込み関数を算出すればよい。

たたみ込み関数のサイズは、上記式（１３）によれば良
い。

さらに、ここには記してないが、特願昭１４９５１６号
に示したような空間フィルタ、位相フィルタの場合も、
式（１３）によりたたみ込み関数ｈ（ｘ、ｙ）を算出す
れば良い。

次に、検査対象レチクル６の検出信号第８図（ａ）と設
計データ変換部の出力信号第８図（ｂ）を取り込み比較
回路７０では、この２つの信号の違いの絶対値を得る。

第９図に結果を示す。

第９図の場合、しきい値９４を設けると、異物８１．８
２および欠陥８３をパターン８４，８５゜８６と弁別し
て検出できる。

ここで、比較回路７０の出力は第９図のごとく絶対値で
出力したが、必ずしもこの限りではない。

第１０図に示したごとく、２回路の差として出力しても
良い、第１０図には、信号第８図（ａ）から信号第８図
（ｂ）を差し引いた値を示している。

ここで、しきい値９５は信号第８図（ａ）の値が高い場
合に、異物あるいは欠陥として検出する。

すなわち、信号第８図（ａ）を出力した被検査対象レチ
クル６に異物あるいは欠陥が存在することを示している
。

１．３動作 次に動作について説明する。

被検査対象レチクル６を検査ステージ９上の固定治具、
８および１０８で固定する。レチクル６は、合せマーク
検出手段７１および１７１により合せマークを検出する
。この信号に基づいて、ＸＹθ微ｔＡ機構９，１０．１
１が移動し、レチクル６検査対象位置が、検出器４５の
対応する位置に結像するように調整する。

一方で、設計データ変換部２０１では、被検査レチクル
６の設計データを設計データ読み取り手段２０２に設置
し、ビットイメージ作成手段２０３でビットイメージを
作成し、ビットイメージ記憶手段２０４に記憶しておく
。

ここで、Ｘステージ９およびＹステージ１０を、自動で
焦点をあわせながら前述のように走査する。

同時に、ビットイメージ記憶手段２０４から順次対応す
るパターンのビットイメージをよみだし、伝達関数畳み
込み手段２０５で処理する。

伝達関数たたみ込み手段２０５の詳細を第１９図に示す
。伝達関数たたみ込み手段２０５は、シフトレジスタ２
１１９重みデータメモリ２１２゜重み付回路２１３．加
算回路２１４．シフトレジスタ２１５９重みデータメモ
リ２１６２重み付回路２１７．加算回路２１８から構成
される。

ビットイメージ記憶手段２０４から順次読み込まれるビ
ットイメージはシフトレジスタ２１１を介して、たたみ
込みフィルタの大きさＮ２の分だけ切り出され、式（１
３）により算出したたたみ込みフィルタとしての機能を
持つ重み付回路２１３に送られる６重み付回路２１３で
は重みデータメモリ２１２を介して、マイクロコンピュ
ータ５３から送られる重みデータに従って重みをつけら
れ、加算回路２１４で加算される。これで重み付積分が
完了となる。

次に、被検査レチクル検出部４内の、検出器５１で検出
する信号レベルを算出するために、加算回路２１４で算
呂した値を、検出器５１の画素サイズと同じ大きさの範
囲を加算する。

従って、切り出す大きさのＮｉは、以下の式（１％式％ （１６） 加算回路２１４で加算された信号をシフトレジスタを介
して、Ｎｉ　ＸＮｉだけ切り出す。

切り出した信号は１重み付回路２１７で、重み付けされ
、加算回路２１８で加算され、標準レチクル検査データ
として比較回路７ｏに出力される。

ここで、重み付回路２１７の重みは、ＣＣＤが走査され
るために生じるフィルタの特性および。

検出した光信号がＣＣＤの素子からしみ出すクロストー
クという現象の特性を算出したものである。

この時、レチクルと設計データを変換した標準レチクル
検査データの位置合せには、必ず誤差δが生じる。

この誤差δが生じた場合、検査信号第８図（ａ）および
（ｂ）は、比較回路７０により第１１図のように重なる
ため、比較回路７ｏの出力は、第１２図のようになる。

この場合、しきい値９５によって、異物８１，８２．８
３を、正常パターン８４．８５．８６から弁別して検出
することはできない。

以下、許容可能な位置合せ誤差δを求めて見る。

回路パターンコーナ一部８６の本検出光学系による像は
第１３図のようになる。回路パターンコーナー８６の全
出力信号をＴｃ、回路パターンコーナ一部８６の像の直
径をＤｃ、同様に異物の全出力信号をＴｆ　、直径をＤ
ｆとする。ＷｘＷの検出画素による回路パターンコーナ
一部８６および異物８２の検出を考える。

合せずれδによるコーナ一部の検出信号の変化ΔＩｃは
以下の式（２）となる。検出波形を第１３図のごとく直
径Ｄａ、高さｈの円すい形に近似し、変化が極大値をと
っている。

ΔＩ　ｃ　＝　Ｔｃ・（Ｄｃ−ｈ／２）／　（（ＤＣ／
２）２・ｈ／３）＝Ｔｃ・（６・δ）／（π・Ｄｃ） （Ｗ＞Ｄ）　　・・・・（２） また、異物の像が、第１４図に示すように隣接する検出
画素にまたがって結像される場合、異物の検出信号Ｉｆ
は式（３）に示すように最小になる。

Ｉｆ＝Ｔｆ／４　　　　　・・・・（３）式（２）１式
（３）より、比較回路７０によって異物８２を検出する
ために許容される合せ誤差δは以下の式（３）を満たす
必要がある。

ΔＴｃ＜Ｉｆ　　　　　　　　　・・・・（４）０．　
　δ＜（７Ｃ／　２４　）・（Ｔｆ／　Ｔｃ）・Ｄｃ・
・（４）’式（４）′より、パターン出力信号の直径Ｄ
Ｃを大きくすると許容誤差δを大きくできる。一方で異
物の全出力信号Ｔｃを検出器の１画素に効率良くとりひ
むためには、以下の式を満たす必要がある。

Ｗ＞Ｄｆ　　　（〜Ｄｃ）　　　”（５）従って、Ｄｃ
”Ｗとするのが最も効率が良い。

一方、 Ｔｃ〜５　・Ｔｆ　　　　　　　　　”（６）程度の異
物まで検出するには（６）、（４）’より δ＜Ｄａ／３８　　　　・・・・（７）ここで、δ＜０
．２μｍとするにはＤ　ｃ　＝７．６μｍとなる。

すなわち７．６μｍに像の分解能を落とせば良い。

次に、結像分解能をいかに落とすか説明する。

結像の分解能は対物レンズの開口数により設定される。

したがって、開口数を小さくすれば良い。

ところが、開口数を小さくすると、検出信号レベルも下
がってしまう。そこで、開口数を小さくせずに分解能を
下げるため第１５図および第１６図に示すような形状の
位相フィルタ７２を第１図像のフーリエ変換の位置に設
置する。

位相フィルタ７２は、第１５図に示すように輪帯状の部
分に分け、各部分の位相をπずつ変えている。また第１
６図には直線状に分けたものを示している。この場合の
各部分の幅の１を以下の式に示される値程度にすること
により、像を概ね目的のＤｆまで広げることができる。

Ｄｆ＝１．２・　λ／　　（（Ｎ、Ａ、）・１／Ｌ）　
　・・・（８）ここで、Ｎ、Ａ、は対物レンズの開口数
、Ｌはフーリエ変換面の大きさである。

本発明は、検出系のみ、すなわち比較せずに２値化する
だけでも、特定の大きさ以上の異物を検出できる。以下
、この原理及び動作を説明する。

第２図にしめすように、ガラス基盤１６上にパターン１
７と、２個の異物１８ａ、１８ｂと欠陥１９とが存在す
る場合について述べると、一方の／ＪＳさい異物１８ａ
は微小であるため、パターン１７のエツジ１７ａに比較
して光をより散乱あるいは回折する。すなわち遮光晩４
４により遮光される範囲θより外側に散乱する光束５６
がパターン１７のエッジ１７ａ光束５５よりも多くなる
。

また他方の大きい異物１８ｂあるいはパターン１７の欠
陥１９もその周辺部の空間周波数が高いため、遮光板４
４により遮光される範囲〇より外側に散乱する光束５７
．５８がパターン１７ａのエツジ１７ａの光束５５より
も多くなる。

したがって、検出器５１の出力は第３図に示すように前
記各光束５５，５６，５７，５８による出力ピーク５９
，６０，６１．６２を発生する。

一方、２値化処理回路５２で第３図に示すようにしきい
値６３を設定すると、このしきい値６３以上の出力とし
て前記３個の出力ビークロ０，６１．６２が突出するの
で、これにより、２個の異物１８ａ、１８ｂおよびパタ
ーン１７の欠陥１９のみ検出することができる。

このときのｘ、Ｙステージｔｏ、１１の座標と、前記出
力ビークロ０，６１のレベルを前記マイクロコンピュー
タ５３が管理するメモリに記憶するとともに、この記憶
内容を処理して前記ＣＲＴ５４に出力する。

前記設計データ変換部２０１に替えて、第１８図に示し
た標準レチクル検査データ記憶部２０６を用いてもよい
。これは、標準レチクルを検出部４で検出し、検出した
データを記憶しておく手段でり、光ディスク、ハードデ
ィスク、マグネチックテープ等の大容量メモリ２０７お
よびＳＲＡＭ。

ＤＲＡＭ等の高速メモリ２０８から構成される。

本発明の動作中には、設計データ変換部２０１に替わっ
て信号処理部５にデータを送る６本発明は、高速大容量
メモリが、安価で供給されるようになって、初めて可能
になった技術である。

以上の実施例ではいずれも検出部が一つである。

これにより検出光学系の収差による像の歪を補正する必
要がなくなるため、像の歪が原因の位置ずれによる虚報
を減らすことができる。

２、第２の実施例 以下本発明の他の実施例を、第１図及至第４図を用いて
説明する。

第１図に示すように、本発明による欠陥又は異物検査装
置は、試料台部１と、透過照明部２および１０２と、落
射照明３および１０３と、検出部４および１０４と、信
号処理部５とから構成されている。

２．１構成 前記試料台部１、透過照明部２、落射照明３、検出部４
および信号処理部５は、第１７図に示した通りである。

また、透過照明部１０２、落射照明１０３は、それぞれ
透過照明部２、落射照明３と同一の構成要素からなる。

次に検査方法及びその動作について、第２頭及至第６図
に基づいて説明する。

検査対象となるレチクル６の平面図を第２図（ａ）に示
し、直線８０での断面図を第６図（ａ）に示す。

同様に、検査標準とするレチクルの平面図を第５図（ｂ
）に示し、その断面図を第６図（ｂ）に示す。

第５図に示すように、レチクル６および１０６上に、異
物８１および８２、パターン欠陥８３゜正常パターンの
エツジ部８４，１８４、正常パターンのコーナ一部８５
，１８５、微細な正常パターン８５，１８５が存在する
場合を例にとって、本発明の動作について説明する。

異物８２は、微小であるため、正常パターンのエツジ部
８４に比較して光をより散乱あるいは回折する。すなわ
ち、遮光板４４により遮光される範囲θより外側に散乱
する光束８８がエツジ部８４およびコーナ一部８６の光
束９０，９１よりも多くなる。異物８１およびパターン
欠陥８３についても同様であり、異物８１の周辺部の空
間周波数が高いため、遮光板４４により遮光される範囲
θより外側に散乱する光束８７．がエツジ部８４および
コーナ一部８６の光束９０．９２よりも多くなる。

透過光による位置８０，１８０での検出信号を第７図（
ａ）、（ｂ）に示している０本発明による検出信号は、
上記作用により、異物部コーナー部が強い出力となり、
第８図（ａ）、（ｂ）のようになる。

従って、これらの場合、直線９３の位置で２値化すれば
、パターンのエツジ部８４とコーナ一部８６に対して、
異物８１および８２を分けて検出することができる。

ところが、ＬＳＩが微細になり、パターン８５のような
、微細な正常パターンが用いられる。このようなパター
ンでは、空間周波数が高いため遮光板４４により遮光さ
れる範囲θより外側に散乱する光束が、異物８１．８２
およびパターン欠陥８３と同等以上になってしまう。

この結果、直線９３の位置で２値化したのでは、パター
ン９２と、異物８１，８２．欠陥８３とを分けて検出す
ることはできない。第６図（ｂ）に示した検査レチクル
の検出１８０での検出信号を第８図（ｂ）に示す。

検査対象レチクル６の検出信号第８図（ａ）と検査標準
レチクル１０６の検出信号第８図（ｂ）をとりつみ比較
回路７０では、この２つの信号の違いの絶対値を得る。

第９図に結果を示す。

第９図の場合、しきい値９４を設けると、異物８１．８
２および欠陥８３をパターン８４，８５゜８６と分別し
て検出できる。

ここで、比較回路７０の出力は第９図のごとく絶対値で
出力したが、必ずしもこの限りではない。

第１０図に示したごとく、２回路の差として出力しても
良い。第１０図には、信号第８図（ａ）から信号第８図
（ｂ）を差し引いた値を示している。

ここで、しきい値９５は信号第８図（ａ）の値が高い場
合に、異物あるいは欠陥として検出する。

すなわち、信号第８図（ａ）を出力した被検査対象レチ
クル６に異物あるいは欠陥が存在することを示している
。一方、しきい値９６は、信号第８図（ｂ）の値が高い
こと、すなわち、標準レチクル１０６に異物あるいは欠
陥が存在することを示す。

２．２動作 次に動作について説明する。

被検査対象レチクル６および同一のパターンを描画した
標準レチクル１０６をそれぞれ検査ステージ９上の固定
治具、８および１０８で固定する。

２つのレチクル６および１０６は１合せマーク検出手段
７１および１７１により合せマークを検出する。この信
号に基づいて、ＸＹ＊微調機祷９゜１０．１１が移動し
、２つのレチクル６および１０６の検査対象位置が、検
出器４５および１４５の相対応する位置に結像するよう
に調整する。

次に、Ｘステージ９およびＹステージ１０を、前述のよ
うに走査する。この時、レチクル６および１０６は同時
に移動する。走査中は、自動焦点を独立に合わせる。

この時、２つのレチクルの位置合せには、必ず誤差δが
生じる。

この誤差δが生じた場合、検査信号第８図（ａ）および
（ｂ）は、比較回路７０により第１１図のように重なる
ため、比較回路７０の出力は、第１２図のようになる。

この場合、しきい値９５によって、異物８１，８２．８
３を、正常パターン８４．８５．８６から弁別して検出
することはできない。

以下、許容可能な位置合せ誤差δを求めて見る。

回路パターンコーナ一部８６の本検出光学系による像は
第１３図のようになる。回路パターンコーナー８６の全
出力信号をＴｃ、回路パターンコーナ一部８６の像の直
径をＤｃ、同様に異物の全出力信号をＴｆ　、直径をＤ
ｆとする。ＷＸＷの検出画素による回路パターンコーナ
一部８６および異物８２の検出を考える。

合せずれδによるコーナ一部の検出信号の変化△Ｉｃは
以下の式（２）となる。検出波形を第１３図のごとく直
径Ｄａ、高さｈの円すい形に近似し、変化が極大値をと
っている。

ΔＩ　ｃ＝　Ｔｃ（Ｄｃ−ｈ／２）／　（（Ｄａ／２）
２・ｈ　／　３　）＝Ｔｃ・（６・δ）／（π・Ｄａ） （ＷＥＤ）　　・・・・（２） また、異物の像が、第１４図に示すように隣接する検出
画素にまたがって結像される場合、異物の検出信号Ｉｆ
は式（３）に示すように最小になる。

Ｉｆ＝Ｔｆ／４　　　　　・・・・（３）式（２）２式
（３）より、比較回路７０によって異物８２を検出する
ために許容される合せ誤差δは以下の式（３）を満たす
必要がある。

ΔＴｃ（Ｉｆ　　　　　　　　　・・・・（４）八　　
　　δ　＜（ｚ／　２　４）・（Ｔｆ／　Ｔｃ）・Ｄｃ
　　・・（４）’式（４）′より、パターン出力信号の
直径Ｄｃを大きくすると許容誤差δを大きくできる。一
方で異物の全出力信号Ｔｃを検出器の１画素に効率良く
とりひむためには、以下の式を満たす必要がある。

Ｗ＞Ｄｆ　　　（〜Ｄｃ）　　　　　”（５）従って、
Ｄｃ−Ｗとするのが最も効率が良い。

一方、 Ｔｃ〜５　・Ｔｆ　　　　・・・・（６）程度の異物ま
で検出するには（６）、（４）’よりδ＜Ｄｃ／３８　
　　　　・・・・（７）ここで、δ（０、２ｐ　ｒｎと
するにはＤ　ｃ　＝７．６ｐｍとなる。即ち、７．６μ
ｍに像の分解能を落とせば良い。

次に、結像分解能をいかに落とすか説明する。

結像の分解能は対物レンズの開口数により設定される。

したがって、開口数を小さくすれば良い。

ところが、開口数を小さくすると、検品信号レベルも下
がってしまう。そこで、開口数を小さ（せずに分解能を
下げるため第１５図および第１６図に示すような形状の
位相フィルタ７２を第１図に示す像のフーリエ変換の位
置に設置する。

位相フィルタ７２は、第１５図に示すように輪帯状の部
分に分け、各部分の位相をπずつ変えている。また第１
６図には直線状に分けたものを示している。この場合の
各部分の幅の１を以下の式に示される値程度にすること
により、像を概ね目的のＤｆまで広げることができる。

Ｄｆ＝１．２・λ／（（Ｎ、Ａ、）・ｌ／Ｌ）　　・・
・・（８）ここで、Ｎ、Ａ、は対物レンズの開口数、Ｌ
はフーリエ変換面の大きさである。

本発明は、検出系のみ、即ち比較せずに２値化するだけ
でも、特定の大きさ以上の異物を検出できる。以下、こ
の原理及び動作を説明する。

第２図に示すように、ガラス基板１６上に回路パターン
１７と、２個の異物１８ａ、１８ｂと欠陥１９とが存在
する場合について述べると、一方の小さい異物１８ａは
微小であるため、回路パターン１７のエツジ１．７　ａ
に比較して光をより散乱あるいは回折する。すなわち遮
光板４４により遮光される範囲θより外側に散乱する光
束５６が回路パターン１７のエッジ１７ａ光束５５より
も多くなる。

また他方の大きい異物１８ｂあるいは回路パターン１７
の欠陥１９もその周辺部の空間周波数が高いため、遮光
板４４により遮光される範囲θより外側に散乱する光束
５７．５８がパターン１７ａのエツジ１７ａの光束５５
よりも多くなる。

したがって、検出器５１の出力は第３図に示すように前
記各光束５５．５６，５７．５８による出力ピーク５９
，６０，６１．６２を発生する。

一方、２値化処理化回路５２で第３図に示すようにしき
い値６３を設定すると、このしきい値６３以上の出力と
して前記３個の出力ビークロ０゜６１．６２が突出する
ので、これにより、２個の異物１８ａ、１８ｂおよびパ
ターン１７の欠陥１９のみ検出することができる。

このときのＸ、Ｙステージ１０．１１の座標と。

前記出力ビークロ０．６１のレベルを前記マイクロコン
ピュータ５３が管理するメモリに記憶するとともに、こ
の記憶内容を処理して前記ＣＲＴ５４に出力する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、検査手段による検査対象の検出信号と
等価の標準信号を設計データから作成して、検出信号と
比較できるので、検査精度、検査速度、検査信頼性を向
上できる。

また本発明によれば、露光装置の照明と光学的に等価な
照明を使用し、異物および欠陥により散乱１回折し、露
光装置の縮小レンズに入射しなくなった光を選択的に検
出できるので、パターンから検出信号を消去して実害と
なる欠陥や異物からの検出信号を顕在化して欠陥や異物
を検出することができる。

また、レチクル上の検査領域を限定し、レチクルを走査
して全ての検査領域を検査可能にしたので、通常使用さ
れている縮小投影レンズよりもＮ。

Ａ、の大きい対物レンズを使用することができる。

更に照明系の構成を簡単にすることができるとともに検
出系の構成を簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第２の実施例を示す概略構成図、第２
図は検査するレチクルを示す断面図、第３図は第１図に
示す検出器５１の出力信号を示す図。 第４図は第３図に示す信号を２値化回路で２値化した２
値化信号波形を示す図、第５図は異物、欠陥が存在する
被検査レチクルと標準レチクルを示す平面図、第６図は
第５図の断面を示す図、第７図は従来技術による検出信
号を示した図、第８図及至第１２図は第１図に示す被検
査レチクル側及び標準レチクル側の検出器の出力信号形
を示す図、第１３図は本発明に係る回路パターンコーナ
一部及び異物から検出される検出信号を示す模式図。 第１４図は検出器上に結像された異物の模式図、第１５
図及び第１６図は各々第１図に示す位相フィルタ７２の
構成例を示す平面図、第１７図は本発明の第１の実施例
を表わす概略構成図、第１８図は本発明の第３の実施例
を表わす概略構成図、第１９図は伝達関数畳み込み手段
を表わす構成図である。 １・・・試料台部、２・・・透過照明部、３・・・落射
照明部、４・・・検出部、５・・・検出処理部、６・・
・レチクル、７・・・ペリクル。 第２囚 ／６ 拓５圀 め４ｔ￥Ｊ 男り看 晃／θ圀 発Ｚ１口 見７２圀 第１．？ｉ口 め７６０ 昆７６困 ｎ七−ヨ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回路パターンを形成した被検査レチクルに対して所
   望の空間コヒーレンス度の光を照明手段により照明し、
   上記被検査レチクルからの透過光を集光させると共に被
   検査レチクルのフーリエ変換面に設けられた遮光手段に
   より上記空間コヒーレンス度に対応させた光を遮光する
   検出光学系及び該検出光学系から得られる光を検出器に
   て受光して映像信号に変換する被検査レチクル検査工程
   と、上記回路パターンの設計データに対して上記検出光
   学系と等価の伝達関数を持つ空間フィルターによる演算
   処理を施して基準映像信号を形成する標準レチクル検査
   データ作成工程と、上記被検査レチクル検査工程から検
   出される映像信号と上記標準レチクル検査データ作成工
   程から出力される基準映像信号とを比較して上記被検査
   レチクル上の回路パターンから獲られる信号を消去して
   被検査レチクル上に存在する欠陥を顕在化して検出する
   欠陥検出工程とを備えたことを特徴とするレチクル上の
   欠陥検出方法。 ２、回路パターンを形成した被検査レチクルに対して所
   望の空間コヒーレンス度の光を照明する照明手段と該照
   明手段によって照明され、且つ上記被検査レチクルから
   の透過光を集光させると共に被検査レチクルのフーリエ
   変換面に設けられた遮光手段により上記空間コヒーレン
   ス度に対応させた光を遮光する検出光学系と該検出光学
   系から得られる光を受光して映像信号に変換する検出器
   とを備えた被検査レチクル検査手段と、上記回路パター
   ンの設計データに対して上記検出光学系と等価の伝達関
   数を持つ空間フィルターによる演算処理を施して基準映
   像信号を形成する標準レチクル検査データ作成手段と、
   上記被検査レチクル検査手段から検出される映像信号と
   上記標準レチクル検査データ作成手段から出力される基
   準映像信号とを比較して上記被検査レチクル上の回路パ
   ターンから獲られる信号を消去して被検査レチクル上に
   存在する欠陥を顕在化して検出する欠陥または異物検出
   手段とを備えたことを特徴とするレチクル上の欠陥又は
   異物検出装置。 ３、上記被検査レチクル検査手段の照明手段は、実質的
   に露光光を照明する光源と、該光源から照射された露光
   光を拡散光に変換する拡散手段と、該拡散手段により拡
   散された拡散光を所望の光束に制限する開口と、該開口
   を通過した光束を集光させるコリメータレンズとを有し
   、上記被検査レチクル検査手段の検出光学系は、被検査
   レチクル上の欠陥から発生する散乱光を結像させる結像
   光学系と、欠陥から発生する空間周波数の高い光を通過
   させる上記遮光手段とを有することを特徴とする請求項
   ２記載のレチクル上の欠陥検出装置。 ４、上記被検査レチクル検査手段の検出光学系は、更に
   位相フィルタを備えることを特徴とする請求項３記載の
   レチクル上の欠陥検出装置。 ５、上記標準レチクル検査データ作成手段は、基準画像
   信号を形成するビットイメージ作成手段と、該ビットイ
   メージ作成手段により作成された基準画像を記憶するビ
   ットイメージ記憶手段と、該ビットイメージ記憶手段か
   ら読み出された基準画像信号に対して重み付けする伝達
   関数畳み込み手段とを有することを特徴とする請求項３
   記載のレチクル上の欠陥検出装置。 ６、上記伝達関数畳み込み手段は、切り出される基準画
   像に対して重み付けする複数の重み付け手段を有するこ
   とを特徴とする請求項５記載のレチクル上の欠陥検出装
   置。