JPH06167458A - Foreign matter inspecting apparatus - Google Patents

Foreign matter inspecting apparatus

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JPH06167458A
JPH06167458A JP32038992A JP32038992A JPH06167458A JP H06167458 A JPH06167458 A JP H06167458A JP 32038992 A JP32038992 A JP 32038992A JP 32038992 A JP32038992 A JP 32038992A JP H06167458 A JPH06167458 A JP H06167458A
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foreign matter
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light
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detection
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弘明 宍戸
Shunichi Matsumoto
俊一 松本
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Abstract

PURPOSE:To surely and stably inspect foreign matter in a simple structure. CONSTITUTION:Light sources 2, 3 radiate on a reticle 6 in the diagonal direction and a diffracted light occurring on a circuit pattern is condensed by an objective lens 41. Then the diffracted light of an angle of 0 deg. from the pattern is shaded by a shade section of a linear type space filter 44 so that diffracted light of an angle of 45 deg. or 90 deg. from the pattern is neither incident on the objective lens 41 nor detected by a sensor 51. As a scattered light from foreign matter has not the directivity, it is spread in a whole face of a Fourier-transform face. A part of the scattered light passes through a permeation section of the space filter 44 and focuses on the sensor 51 so that the foreign matter is differentiated with the circuit pattern to be detected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レチクルやホトマスク
(以下、レチクル等と云う)の回路パターン上に付着し
た異物を検出する異物検出装置に係り、特に位相シフト
膜を有するレチクル上のサブミクロンの異物を検査する
のに好適なものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a foreign matter detecting device for detecting foreign matter adhering to a circuit pattern of a reticle or a photomask (hereinafter referred to as "reticle"), and more particularly to a submicron on a reticle having a phase shift film. Which are suitable for inspecting foreign substances.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSI或いはプリント板などを製造する
のに使用されるレチクル等の露光行程においては、回路
パターン上に微小異物が存在すると、異物の影も転写さ
れてしまい、その結果、チップ全数が不良になる問題が
ある。この問題は、最近のLSIの高集積化に伴い一層
顕在化し、例えばより微小なサブミクロン単位の異物の
存在も許容されなくなってきている。このため、レチク
ル等の管理上、従来から異物検査装置が提案され、一般
的に、レチクル等の回路パターンの異物検査は、検査面
に対しレーザ光等のように指向性の良い光源で斜め上方
から照射して異物に散乱光を発生させ、異物からの散乱
光を検出する方法が検査速度及び感度の点から有利であ
るとされている。ところが、上記検査方法においては、
回路パターンを照射した場合、異物から散乱光が発生す
るばかりでなく、回路パターンのエッジ部からも回折光
が発生するため、この回折光から異物のみを弁別して検
出する工夫が必要となり、そのための技術が種々提案さ
れ、実用に供されている。
2. Description of the Related Art In the exposure process of a reticle used for manufacturing an LSI or a printed board, if a minute foreign substance is present on a circuit pattern, the shadow of the foreign substance is also transferred, resulting in the total number of chips. There is a problem that becomes defective. This problem has become more serious with the recent high integration of LSIs, and the presence of, for example, smaller foreign matter in submicron units has become unacceptable. Therefore, in terms of management of the reticle and the like, a foreign matter inspection device has been conventionally proposed, and generally, the foreign matter inspection of a circuit pattern of the reticle or the like is performed diagonally above the inspection surface with a light source having good directivity such as a laser beam. It is said that a method of irradiating the particles with a foreign substance to generate scattered light on the foreign substance and detecting the scattered light from the foreign substance is advantageous in terms of inspection speed and sensitivity. However, in the above inspection method,
When the circuit pattern is irradiated, not only scattered light is generated from the foreign matter, but also diffracted light is generated from the edge portion of the circuit pattern, so it is necessary to distinguish and detect only the foreign matter from this diffracted light. Various technologies have been proposed and put to practical use.

【0003】そのための従来技術その1として、直線偏
光レーザと、特定の入射角度で該レーザ光を斜めから照
射する手段と、偏光板及びレンズを用いた斜方結像光学
系を有する異物検査装置(例えば、特開昭54−101
390号公報)があり、直線偏光を照射した際、回路パ
ターンからの回折光と異物からの散乱光とでは、光の偏
光方向が異なることを利用し、異物だけを輝かせて検出
するようにしたものがある。従来技術その2として、回
路パターンのエッジ部で生じた回折光には指向性がある
が、異物による散乱光には指向性がないことに着目し、
斜方に設置した複数の検出器の夫々の検出出力の論理積
をとることで異物を弁別する構成のもの(例えば、特開
昭57−80546号公報)がある。従来技術その3と
して、回路パターンのエッジ部からの回折光はある特定
の方向のみに集中していくのに対し、異物からの散乱光
は全ての方向に散乱していくという現象を利用し、複数
の検出器を配置して異物を弁別するもの(例えば、特開
昭60−154634号公報,同60−154635号
公報)がある。従来技術その4として、レーザ光を斜方
から被検査試料に照射し走査する手段と、レーザ光の照
射点と集光点面とがほぼ一致するように被検査試料の上
方に設けられ、レーザ光の散乱光を集光する第1のレン
ズと、該第1のレンズのフーリエ変換面に設けられ、被
検査試料の回路パターンからの規則的回折光を遮光する
直線状の遮光板(直線状の空間フィルタ)と、該空間フ
ィルタ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のレンズと、該第2のレンズの結像点に設
けられた被検査試料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、該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とから構成された異物検査
装置(例えば、特開昭59−65428号公報,特開平
1−117024号公報,同1−153943号公報)
がある。この装置は、回路パターンが一般的に視界内で
同一方向か2〜3の方向の組合わせで構成されているこ
とに着目し、その方向の回路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、異物からの散乱光だけを強調して検出するように
している。従来技術その5として、LSIなどのレチク
ル・ホトマスクの回路パターンが繰り返し性(周期性)
を有していることに着目し、周期性の回路パターンから
の回折光がそのフーリエ変換面上で夫々の回路パターン
の形状の固有の位置に集光する原理を利用し、夫々の被
検査試料に対応した空間フィルタに書換または交換可能
な構成として、該空間フィルタを各種回路パターンのフ
ーリエ変換像に適合させて作成し、被検査試料ごとに交
換することによって回路パターンからの回折光を効果的
に遮光して、検出能力の向上を狙ったもの(例えば、特
開昭56−89714号公報,特開平1−158308
号公報,同2−114386号公報,同2−17424
3号公報,同3−130647号公報,4−10915
2号公報)がある。従来技術その6として、一次元固体
撮像素子のようなアレイ状の検出器を使用し、アレイを
構成する各画素と画素とにまたがって異物が検出された
場合、異物からの出力が複数の画素に分散されて検出さ
れる。結果として、検出器からの出力が分散された分だ
け小さなものとなり、異物を見逃すおそれがあることか
ら、これを避けるため、アレイ状の検出器の配置を試料
台の走査方向に対して傾斜させるもの(例えば、特開昭
61−104242号公報)や、特殊や形状・配列のア
レイ状検出器を使用するもの(例えば、特開昭61−1
04244号公報)がある。従来技術その7として、照
明むらや変動は、検出の再現性や精度に影響を及ぼすこ
とから、散乱光の強度を予め測定した標準試料を用いて
自動校正するもの(例えば、特開昭60−038827
号公報)がある。従来技術その8として、大きな異物か
ら発生する多量の散乱光を、多数の小異物からの散乱光
と誤認しないようにするもの(例えば、特開昭56−1
32549号公報)がある。なお、その他の微小異物検
査に関連するものとして、シュリーレン法、位相差顕微
鏡、有限の大きさの光源の回折像等に関する技術が、例
えば久保田 広著「応用光学(岩波全書)」第129頁
〜第136頁に記述されている。また書換可能な空間フ
ィルタに利用可能な材料に関する技術が、田中 敏治
他著「光学的測定ハンドブック(朝倉書店)」第106
頁〜第109頁に記述されている。
As prior art No. 1 for that purpose, a foreign matter inspection apparatus having a linearly polarized laser, means for obliquely irradiating the laser light at a specific incident angle, and an oblique imaging optical system using a polarizing plate and a lens. (For example, JP-A-54-101
390), and when linearly polarized light is radiated, only the foreign matter is detected by shining it by utilizing the fact that the diffracted light from the circuit pattern and the scattered light from the foreign matter have different polarization directions. There is something I did. As the conventional technique No. 2, focusing on the fact that the diffracted light generated at the edge portion of the circuit pattern has directivity, but the scattered light due to foreign matter has no directivity,
There is a configuration (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 57-80546) that discriminates foreign matter by taking a logical product of the detection outputs of a plurality of detectors installed obliquely. As the conventional technique No. 3, by utilizing the phenomenon that the diffracted light from the edge portion of the circuit pattern is concentrated only in a certain specific direction, the scattered light from the foreign matter is scattered in all directions, There is one that arranges a plurality of detectors to discriminate foreign substances (for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 60-154634 and 60-154635). As the fourth conventional technique, a means for irradiating the sample to be inspected with a laser beam obliquely and scanning is provided above the sample to be inspected so that the irradiation point of the laser beam and the converging point surface are substantially coincident with each other. A first lens that collects scattered light and a linear light-shielding plate (a linear light-shielding plate that is provided on the Fourier transform surface of the first lens and that shields regularly diffracted light from the circuit pattern of the sample to be inspected (linear shape) Spatial filter), a second lens for performing an inverse Fourier transform on scattered light from a foreign substance obtained through the spatial filter, and a laser beam irradiation point on the sample to be inspected provided at the image forming point of the second lens. A foreign matter inspection device including a slit that shields scattered light from other than the above and a light receiver that receives scattered light from the foreign matter that has passed through the slit (for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 59-65428 and 1- No. 117024, 1- 53,943 JP)
There is. This device pays attention to the fact that the circuit pattern is generally composed of the same direction or a combination of two or three directions within the field of view, and the diffracted light by the circuit pattern in that direction is installed on the Fourier transform plane. By removing with a filter, only scattered light from the foreign matter is emphasized and detected. As the prior art No. 5, the circuit pattern of the reticle / photomask such as LSI is repetitive (periodic).
By focusing on the fact that the diffracted light from the periodic circuit pattern is focused on the Fourier transform plane at a unique position of the shape of each circuit pattern, each inspected sample As a configuration that can be rewritten or exchanged with a spatial filter corresponding to, the spatial filter is created by adapting it to the Fourier transform image of various circuit patterns, and diffracted light from the circuit pattern can be effectively changed by exchanging each inspected sample. Aiming at improving the detection ability by shielding the light from the light (for example, JP-A-56-89714 and JP-A-1-158308).
No. 2-114386, No. 2-174424
No. 3, gazette 3-130647 gazette, 4-10915.
No. 2). As prior art No. 6, when an array-like detector such as a one-dimensional solid-state image sensor is used and a foreign matter is detected across pixels forming the array and the pixels, the output from the foreign matter is a plurality of pixels. Are dispersed and detected. As a result, the output from the detector becomes smaller by the dispersed amount, and there is a risk that foreign matter may be missed.To avoid this, the array of detectors is tilted with respect to the scanning direction of the sample stage. (For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-104242) or those using an array-shaped detector having a special shape or arrangement (for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-1).
No. 04244). As the prior art No. 7, since the unevenness of illumination or fluctuation affects the reproducibility and accuracy of detection, automatic calibration is performed using a standard sample in which the intensity of scattered light is measured in advance (for example, JP-A-60- 038827
Issue gazette). As prior art 8, a large amount of scattered light generated from a large foreign substance is prevented from being mistaken for scattered light from a large number of small foreign substances (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 56-1
No. 32549). As related to the inspection of other minute foreign matters, there are techniques related to the Schlieren method, a phase contrast microscope, a diffraction image of a light source with a finite size, and the like, for example, Hiroshi Kubota, "Applied Optics (Iwanami Zensho)", p. It is described on page 136. In addition, the technology related to materials that can be used for rewritable spatial filters has been developed by Toshiharu Tanaka.
Others "Optical Measurement Handbook (Asakura Shoten)" No. 106
Pp. 109-109.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術においては、検出すべき異物がサブミクロン単位
のように極めて微小になると、以下に述べる問題があ
る。即ち、従来技術その1では、微小異物からの散乱光
の偏光方向と、回路パターンのエッジ部からの回折光の
偏光方向との差異が小さくなるので、異物だけを弁別す
ることが困難となる問題がある。従来技術その2及びそ
の3では、装置構成上、十分な集光能力をもつ光学系を
採用することが困難であり、微小な異物から発生する微
弱な散乱光を検出するのは難しいのが現状である。従来
技術その4では、直線状の空間フィルタによって回路パ
ターンからの規則的回折光を遮光するとしているが、回
路パターンの交差部分からの回折光には、直線部分から
の回折光のように特定位置に偏る傾向が小さく、そのた
め、前記空間フィルタによって回路パターンの交差部分
からの回折光を完全に遮光することができず、しかも近
年のLSI高集積化に伴うミクロンオーダーの微細構造
のパターンを有する回路パターンにおいては、これから
発生した回折光が異物からの散乱光と挙動が類似してき
ているため、いっそう困難となる問題がある。また最近
になり、レチクル上の回路パターンの転写解像度の向上
を目的とし、レチクル上の回路パターン間に位相シフト
膜或いは位相シフタと呼ばれる透明膜,若しくは半透明
膜(概ね露光光源の波長の1/2の奇数倍の膜厚を有す
る)からなる回路パターンを設けたレチクルが開発され
た。この膜は、クロム等の金属薄膜で形成された、厚さ
0.1ミクロン程度からなる回路パターンの数倍の大き
さの構造を有しているため、膜のエッジ部からの回折光
が、従来の回路パターンエッジ部からの回折光に比較し
て数倍から数十倍もの大きなものとなり、異物の検出感
度を著しく低下させてしまう。このため、簡単に構成さ
れた直線状の空間フィルタでは、異物を回路パターンか
ら分離して検出することが事実上困難である。従来技術
その5では、上述の如く、周期性の回路パターンからの
回折光がそのフーリエ変換面上で夫々の回路パターンの
形状に固有の位置に集光する原理を利用し、しかもこれ
ら大部分の従来技術では、被検査試料への照明を、試料
への透過または落射(明視野)で行っているため、正透
過光または正反射光(0次回折光)を遮光する空間フィ
ルタを配置している。しかしながら、0次回折光は一次
以上の回折光と比較して著しく明るいため、それを遮光
する空間フィルタが厳密な位置を要求されてしまい、し
かも検出系の開口(NA)中に占める空間フィルタの割
合が大きなものとなり、実質的なNAが減少し、16M
DRAMに代表される0.5ミクロンLSI以降に要求
されるサブミクロン単位の異物検出には、不向きであ
る。特に、位相シフトレチクルに対しては、金属薄膜に
よる回路パターンと比較して位相シフト膜の形状が不安
定なため、空間フィルタの位置決めが困難なものとな
る。また、その5における全ての従来技術は、一次以上
の回折光と比較して著しく明るい0次回折光の範囲を極
力狭くするため、平行ビームによる照明を行っており、
その照明では集光ビームによる照明と比較して照度が低
いので、S/Nの低いサブミクロンオーダーの検出のた
めには何等かの対策が必要となる問題点がある。さら
に、回路パターンの繰り返し性(周期性)が前提となっ
ているため、LSIチップ中に部分的に存在する繰り返
し性のない部分においては、空間フィルタによる回路パ
ターンからの散乱光を除去できず、何等からの対策が必
要となる。特開平4−109152号公報にはこの対策
の一例が開示されているが、これは、設計データ等から
繰り返し性のない部分を予め抽出しておき、自動検査時
に該当箇所をマスキングすることによって検査範囲から
除くようにしている。そして、検出された状況から、マ
スキングされた領域を含む全ての被検査試料領域上の異
物の付着状況を推定する方式であり、半導体ウエハのよ
うに異物検査がモニタ手段として用いられ、被検査試料
全面上の全ての異物を検出する必要のない場合には有効
な方式である。しかし、レチクルはLSIの原版となる
ものであり、回路パターンが形成された試料全面の全て
の異物を検出しなければならないので、上記公報の如く
検査領域をマスキングする方式を適用することができな
い問題がある。従来技術その6では、構成上必要でかつ
特殊な検出器を特別に製作しなければならないばかりで
なく、特殊な光学系を構成する必要があり、それだけコ
ストがかさむ問題点がある。従来技術その7では、高速
検出に適したアレイ状検出器への対応、微小異物に対応
する構成精度の点で問題がある。従来技術その8では、
大きな異物の1点だけを代表とするため、特に細長い異
物の形状を正確に認識できない問題点がある。
By the way, in the above-mentioned prior art, if the foreign matter to be detected becomes extremely small, for example, in the submicron unit, there are the following problems. That is, in the related art 1, since the difference between the polarization direction of scattered light from a minute foreign substance and the polarization direction of diffracted light from the edge portion of the circuit pattern becomes small, it is difficult to distinguish only the foreign substance. There is. In the prior art Nos. 2 and 3, it is difficult to adopt an optical system having a sufficient light-collecting ability due to the device configuration, and it is difficult to detect weak scattered light generated from minute foreign matter. Is. In the prior art No. 4, it is assumed that the regular diffracted light from the circuit pattern is blocked by the linear spatial filter, but the diffracted light from the intersection of the circuit patterns has a specific position like the diffracted light from the straight portion. Therefore, it is not possible to completely block the diffracted light from the intersection of the circuit patterns by the spatial filter, and moreover, a circuit having a microstructure pattern of the micron order accompanying the recent high integration of LSIs. In the pattern, the diffracted light generated from this has a behavior similar to that of the scattered light from the foreign matter, so that there is a problem that it becomes more difficult. Recently, in order to improve the transfer resolution of the circuit pattern on the reticle, a transparent film called a phase shift film or a phase shifter between the circuit patterns on the reticle, or a semitransparent film (about 1 / wavelength of the exposure light source is used). A reticle provided with a circuit pattern having a film thickness of an odd multiple of 2) has been developed. Since this film has a structure which is formed by a metal thin film such as chromium and has a size several times as large as the circuit pattern having a thickness of about 0.1 μm, the diffracted light from the edge portion of the film is Compared with the conventional diffracted light from the edge portion of the circuit pattern, it becomes several times to several tens of times larger, and the detection sensitivity of foreign matter is significantly reduced. For this reason, it is practically difficult to detect foreign matter by separating it from the circuit pattern with a linear spatial filter having a simple structure. In the prior art No. 5, as described above, the principle that the diffracted light from the periodic circuit pattern is focused on the Fourier transform plane at a position peculiar to the shape of each circuit pattern, and most of these are used. In the prior art, the sample to be inspected is illuminated with light that is transmitted through or incident on the sample (bright field), and therefore a spatial filter that blocks specularly transmitted light or specularly reflected light (zero-order diffracted light) is arranged. . However, since the 0th-order diffracted light is significantly brighter than the 1st-order and diffracted light, a spatial filter that shields the 0th-order diffracted light requires a precise position, and the ratio of the spatial filter in the aperture (NA) of the detection system is high. Becomes large, the effective NA decreases, and 16M
It is unsuitable for detecting foreign matter in submicron units required for 0.5 micron LSI or later represented by DRAM. In particular, for the phase shift reticle, the shape of the phase shift film is more unstable than that of the circuit pattern made of the metal thin film, so that it becomes difficult to position the spatial filter. Further, in all the prior arts in Part 5, in order to make the range of the 0th-order diffracted light which is remarkably bright as compared with the diffracted light of the 1st or higher order, the illumination by the parallel beam is performed
Since the illuminance of the illumination is lower than that of the illumination by the condensed beam, there is a problem that some measure is required for detecting submicron order with low S / N. Furthermore, since the repetitiveness (periodicity) of the circuit pattern is premised, the scattered light from the circuit pattern cannot be removed by the spatial filter in the non-repeatable portion partially present in the LSI chip, Some kind of countermeasure is necessary. Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-109152 discloses an example of this measure. This is because the non-repeatable part is extracted in advance from design data and the corresponding part is masked during automatic inspection. I try to exclude it from the range. Then, it is a method of estimating the adhesion state of foreign matter on all the inspected sample areas including the masked area from the detected state. This is an effective method when it is not necessary to detect all the foreign matters on the entire surface. However, since the reticle serves as an original plate of an LSI and all foreign matters on the entire surface of the sample on which the circuit pattern is formed must be detected, the method of masking the inspection area as described in the above publication cannot be applied. There is. The prior art No. 6 has a problem that not only the special detector which is necessary for the construction and the special detector has to be specially manufactured, but also the special optical system has to be constructed, which increases the cost. Prior art No. 7 has a problem in that it corresponds to an array-shaped detector suitable for high-speed detection and in terms of configuration accuracy for minute foreign matter. In the prior art No. 8,
Since only one point of a large foreign matter is represented, there is a problem that the shape of a slender foreign matter cannot be accurately recognized.

【0005】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑み、レチクルやホトマスク等の回路パターン上に付着
したサブミクロン単位の微細な異物を、簡単な構成でか
つ容易に安定して検出することができる異物検査装置を
提供することにある。
In view of the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to detect fine foreign matter in submicron units adhering to a circuit pattern such as a reticle or a photomask easily and stably with a simple structure. It is to provide a foreign matter inspection device capable of performing the above.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明においては、周期
的な回路パターンを有する透明または半透明な試料上に
付着した異物を検出する異物検査装置であって、前記試
料を該試料面と平行な同一平面上で互いに直交する方向
と該平面に対して垂直な方向とに夫々選択的に移動する
検査ステージと、試料の表面の所望位置を斜方から照射
する照明系と、試料の照明領域の垂直上方位置における
フーリエ変換面上に夫々設けられ、かつ回路パターンに
おける照明系の照射方向と直交する方向の特定角度のパ
ターンから発生する一次以上の回折光を局部的に遮光す
ると共に、他の部分が回路パターンから発生する散乱光
を透過させる書換可能な空間フィルタを有する検出光学
系と、試料からの散乱光を上記検出光学系を介して検出
する検出器と、検出器からの検出信号を2値化し、試料
上の異物からの散乱光を弁別する判定手段とを備えてい
る。
According to the present invention, there is provided a foreign matter inspection device for detecting foreign matter deposited on a transparent or semitransparent sample having a periodic circuit pattern, wherein the sample is parallel to the sample surface. An inspection stage that selectively moves in a direction orthogonal to each other on the same plane and a direction perpendicular to the plane, an illumination system that obliquely irradiates a desired position on the surface of the sample, and an illumination area of the sample , Which are respectively provided on the Fourier transform surface in the vertically upper position, and locally shield the diffracted light of the first or higher order generated from the pattern of the circuit pattern at a specific angle in the direction orthogonal to the irradiation direction of the illumination system, and A detection optical system having a rewritable spatial filter whose portion transmits scattered light generated from the circuit pattern, a detector for detecting scattered light from the sample through the detection optical system, and a detector. The detection signal from the vessel binarized, and a judging means for discriminating the scattered light from the foreign matter on the sample.

【0007】[0007]

【作用】wolf著の“Prinsple of Op
tics”pp.647−664などの文献によれば、
微小な粒子が照明光の波長と同程度の大きさになった場
合、異物からの散乱光は均一にはならずに鋭い分布をも
つことが論じられている。本発明者は、微小な異物を見
逃すのは、その微小な異物からの散乱光が分布をもつた
めであることに着目した。従来、検出光学系の開口数に
関しては言及されていなかっただけでなく、異物を検出
する場合、検出光学系が異物を解像できない場合であっ
ても検出は可能であると考えられていた。ところが、上
記の文献に示されたように、微小異物からの散乱光は不
規則な指向性をもつため、開口数(NA)の小さな検出
光学系では検出できない可能性があり、その結果、異物
の検出見逃しが起こると考えられる。即ち、従来技術の
有する分解能の検出光学系では、「微小異物を検出でき
ることもある」のであって、「安定して検出できる」の
でないことが明らかである。「異物の検出」と云う目標
を達成するためには、検出すべき異物の大きさを解像す
る程度の分解能が必要であることが判明した。以下にそ
の検討の過程を述べる。空間に浮遊した単一の球に平面
波が照射された場合と云った最も簡単な問題が、190
8年にGustav Mieによって初めて解析され
た。Mieの理論として知られている解析法は、球状ハ
ーモニスクと呼ばれる数学関数の求和級数であるが、本
発明の要点から外れるので言及しない。しかしながら、
その解釈は比較容易である。ラテックス球などのパーテ
ィクルは、反射,屈折,吸収そして回折といったプロセ
スの組合せで、入射ビーム中の光を散乱する。球状異物
(粒子)からの散乱光強度を図46に示す。図46は、
Mie散乱の理論値を、基板上に付着した粒子の場合に
適用したものであり、縦軸が散乱光強度を表し、横軸が
検出光の波長λ(例えば550nm)、dが検出異物径
を用いた無次元数を表している。ここで、πd/λが概
ね4より小さな領域(λ=550nmのとき、d=0.
7μmより小さな異物)は、特にレーリー散乱領域と呼
ばれ、異物からの散乱光は、直径の6乗に逆比例して急
激に減少する。従って、この領域の異物の検出には、検
出器の感度には十分な注意を払う必要がある。πd/λ
が概ね4より大きな領域では、その散乱光は回折の理論
に従って方向性をもって散乱する。その様子は図14に
示すとおりである。この領域の異物を検出するために
は、異物からの散乱光が分布をもつため、検出器のNA
を異物の分布に注意して決定する必要がある。図47に
レチクル6上の異物70に対し、レーザ照明4721を
行った場合の回折光の方向を示す。異物70からの回折
光は、0次回折光4722,一次元回折光4723,さ
らに角度θだけ離れて二次回折光……と続く。同図にお
いて、0次回折光4722はレーザ照明4721の正反
射光であり、異物からの散乱光を検出すると云うこと
は、一次以上の回折光を検出することになる。ここで、
θは、回折光の式から、do・sinθ=λで求められ
る。但し、doは、不定形な異物に対しては、直径,
幅,長さ或いは直径の平均値など様々な定義が考えられ
るが、以下の議論はdoの値によらず成り立つので、上
記のいずれの定義でも、結果に影響を及ぼさない。そこ
で、ここではdo=d、即ちdoを異物径と仮定した。
また検出光学系の必要なNAを、最も条件の厳しいπd
/λ=4の場合について求めると、次式の如くなる。
Operation: Wolf's "Prinsple of Op"
According to documents such as tics "pp.647-664,
It has been argued that when the fine particles have the same size as the wavelength of the illumination light, the scattered light from the foreign matter is not uniform and has a sharp distribution. The present inventor has noticed that the minute foreign matter is missed because the scattered light from the minute foreign matter has a distribution. In the past, not only was there no mention of the numerical aperture of the detection optical system, but it was thought that when detecting a foreign substance, even if the detection optical system cannot resolve the foreign substance, it is possible to detect it. However, as shown in the above-mentioned document, since scattered light from a minute foreign substance has irregular directivity, it may not be detected by a detection optical system having a small numerical aperture (NA). It is thought that the missed detection will occur. That is, it is clear that the detection optical system having the resolution of the prior art "may detect a minute foreign substance" but not "stablely detect". It has been found that in order to achieve the target of "detection of foreign matter", it is necessary to have a resolution enough to resolve the size of the foreign matter to be detected. The examination process is described below. The simplest problem that a single sphere floating in space is irradiated with a plane wave is 190
First analyzed by Gustav Mie in 8 years. An analysis method known as Mie's theory is a quadratic series of a mathematical function called a spherical harmonics, but it is out of the gist of the present invention and will not be described. However,
The interpretation is easy to compare. Particles such as latex spheres scatter light in an incident beam through a combination of processes of reflection, refraction, absorption and diffraction. FIG. 46 shows the intensity of scattered light from spherical foreign matters (particles). FIG. 46 shows
The theoretical value of Mie scattering is applied in the case of particles adhering to the substrate, the vertical axis represents the scattered light intensity, the horizontal axis represents the wavelength λ (for example, 550 nm) of the detection light, and d represents the diameter of the detected foreign matter. It represents the dimensionless number used. Here, a region where πd / λ is smaller than about 4 (when λ = 550 nm, d = 0.
The foreign matter smaller than 7 μm) is particularly called a Rayleigh scattering region, and the scattered light from the foreign matter sharply decreases in inverse proportion to the sixth power of the diameter. Therefore, in detecting the foreign matter in this region, it is necessary to pay sufficient attention to the sensitivity of the detector. πd / λ
In a region where is larger than about 4, the scattered light is directionally scattered according to the theory of diffraction. The situation is as shown in FIG. In order to detect foreign matter in this area, the scattered light from the foreign matter has a distribution, so the NA of the detector
Should be determined by paying attention to the distribution of foreign matter. FIG. 47 shows the direction of the diffracted light when the laser illumination 4721 is performed on the foreign material 70 on the reticle 6. The diffracted light from the foreign material 70 continues to the 0th-order diffracted light 4722, the one-dimensional diffracted light 4723, and the second-order diffracted light with the angle θ. In the figure, the 0th-order diffracted light 4722 is the specularly reflected light of the laser illumination 4721, and detecting scattered light from a foreign substance means detecting diffracted light of the first order or higher. here,
θ can be obtained from the equation of diffracted light as do · sin θ = λ. However, do is the diameter,
Various definitions such as an average value of width, length, or diameter are conceivable, but since the following discussion holds regardless of the value of do, any of the above definitions does not affect the result. Therefore, here, do = d, that is, do is assumed to be the particle diameter.
In addition, the NA required for the detection optical system is πd, which is the most severe condition.
When calculated for / λ = 4, the following equation is obtained.

【0008】[0008]

【数1】 [Equation 1]

【0009】[0009]

【数2】 [Equation 2]

【0010】これは、回折光の間隙が最大で52°にな
ることを意味し、従って、52°以上の開口を有する検
出光学系を用いれば、最低でも一次の回折光だけは検出
できることになり、異物を見逃すと云うことにはならな
い。
This means that the maximum gap between diffracted lights is 52 °. Therefore, if a detection optical system having an aperture of 52 ° or more is used, only the first-order diffracted light can be detected. It doesn't mean that you miss a foreign object.

【0011】図48においては、光学系のNAの定義を
示した図である。同図において、NA=sin(θ/
2)とすれば、検出系対物レンズ41のNAは求めら
れ、NA=1・sin(52°/2)=0.44とな
る。よって、概ね0.44より大きなNAをもち検出系
により異物からの散乱光を見逃しなく検出できることが
わかる。この場合、NAが大きい程検出に余裕ができ、
またレーリー領域の異物の検出にも都合がよくなる。そ
して、NA≧0.44を満たさない場合でも、NA=
0.4程度ならば、回折光にある程度の幅があるため、
実用上は異物の検出は可能となる。逆に、NAを0.5
より大きくすると、後で述べる理由によって回路パター
ンからの回折光が検出系に入射してしまい、異物からの
散乱光だけを検出する要求に障害を及ぼし、NAをわざ
わざ大きくするメリットが減少する。このため、おおよ
そ0.4〜0.6位までのNAが実用上適切なNAとな
る。
FIG. 48 is a diagram showing the definition of NA of the optical system. In the figure, NA = sin (θ /
In the case of 2), the NA of the detection system objective lens 41 is obtained, and NA = 1 · sin (52 ° / 2) = 0.44. Therefore, it can be understood that the scattered light from the foreign matter can be detected by the detection system with an NA larger than about 0.44 without overlooking. In this case, the larger the NA, the more room for detection,
In addition, it is convenient for detecting foreign matter in the Rayleigh region. Then, even if NA ≧ 0.44 is not satisfied, NA =
If it is about 0.4, the diffracted light has a certain width,
In practice, it is possible to detect foreign matter. Conversely, NA is 0.5
If it is made larger, the diffracted light from the circuit pattern is incident on the detection system for the reason to be described later, which impedes the requirement to detect only the scattered light from the foreign matter, and the merit of intentionally increasing the NA is reduced. Therefore, the NA of about 0.4 to 0.6 becomes a practically appropriate NA.

【0012】次に、レーリー領域の異物の検出について
述べる。先に述べたように、従来技術の有する分解能の
検出光学系では、「微小異物を検出できることもある」
のであって、「安定して検出できる」のではない。「異
物の検出」と云う目標を達成するためには、検出すべき
異物の大きさを解像できる程度の分解能が必要である。
本発明においては、その検出すべき異物を解像し得る程
度の開口数(NA)を有する検出光学系を有する。具体
的には次式により、算出される。
Next, detection of foreign matter in the Rayleigh region will be described. As described above, the detection optical system having the resolution of the prior art "may detect minute foreign matter".
However, it is not a "stable detection". In order to achieve the target of "detection of foreign matter", it is necessary to have a resolution that can resolve the size of the foreign matter to be detected.
The present invention has a detection optical system having a numerical aperture (NA) that can resolve the foreign matter to be detected. Specifically, it is calculated by the following equation.

【0013】[0013]

【数3】 [Equation 3]

【0014】このNAに概ね近い値を有する光学系が望
ましい。なお、dは検出すべき異物の寸法、λは照明系
の波長、NAは開口数である。また、検出系のNAを上
記式を満たすように設定できない場合、照明系の波長λ
を短くして上記式を満たす必要がある。即ち、異物検査
のための検出光学系では、従来は異物を解像する解像力
が必要と考えられていたが、本発明においては、上記式
に示すような異物を解像する検出光学系が必要であると
云う、新規な考え方にたっている。但し、上記式の係数
は、0.6と云う一般の解像度を算出する際の値ほど大
きい必要がなく、本願発明者の実験によると、0.24
〜0.6の範囲であれば、必要とされる異物検出性能は
発揮されることが判明した。図49には、横軸に異物径
をかつ縦軸に散乱断面積を夫々表している。この散乱断
面積は、異物から発生する散乱光に比例し、Mieの散
乱の理論から求められる。その解釈は、発生する散乱光
を観察した場合、あたかも図中の実線で示した異物から
発生する散乱光であるかのように、観察されることを意
味する。同図には破線にて、幾何学的に断面積も合わせ
て示した。図49から、散乱光で観察した場合には、実
際の異物寸法よりも大きく観察されることがわかる。こ
のことは、まさしく異物検査が散乱光で行われている理
由である。そして、その比率は、面積比で約3倍〜6
倍、従って直径では√3〜√6となる。その場合、下記
の式となり、先の実験結果を説明できる。
An optical system having a value substantially close to this NA is desirable. Note that d is the size of the foreign matter to be detected, λ is the wavelength of the illumination system, and NA is the numerical aperture. If the NA of the detection system cannot be set to satisfy the above equation, the wavelength λ of the illumination system
Must be shortened to satisfy the above formula. That is, in the detection optical system for inspecting a foreign substance, it has been conventionally considered that the resolving power for resolving the foreign substance is required, but in the present invention, the detection optical system for resolving the foreign substance as shown in the above formula is required. It is based on a new way of thinking. However, the coefficient of the above equation does not need to be as large as the value for calculating a general resolution of 0.6, and according to the experiment by the inventor of the present application, it is 0.24.
It has been found that the required foreign matter detection performance is exhibited in the range of up to 0.6. In FIG. 49, the abscissa represents the particle diameter and the ordinate represents the scattering cross section. This scattering cross section is proportional to the scattered light generated from the foreign matter, and is obtained from Mie's theory of scattering. The interpretation means that when the generated scattered light is observed, the scattered light is observed as if it were the scattered light generated from the foreign substance shown by the solid line in the figure. In the figure, the cross-sectional area is also shown geometrically with a broken line. From FIG. 49, it can be seen that when observed with scattered light, the size is larger than the actual size of the foreign matter. This is exactly the reason why foreign material inspection is performed with scattered light. And the ratio is about 3 to 6 in area ratio.
Therefore, the diameter is √3 to √6. In that case, the following formula can be used to explain the previous experimental results.

【0015】[0015]

【数4】 [Equation 4]

【0016】また、レチクル上の異物検査では、検出す
べき異物サイズdはレチクル最小寸法の1/4程度され
ているため、レチクル上最小寸法2.5μm(5:1縮
小転写の場合、ウエハ上0.5μmとなり、これは16
MDRAMに相当)の場合で0.6μm、レチクル上最
小寸法1.5μm(64MDRAMに相当)の場合で
0.4μmである。従って、0.4μmの大きさの異物
を、先の検討から求められたNA=0.4の検出光学系
で検出するためには、上記数4の式を変形した下記の式
から求められる。
In the foreign matter inspection on the reticle, since the foreign matter size d to be detected is about ¼ of the minimum reticle size, the minimum reticle size 2.5 μm (in the case of 5: 1 reduction transfer, on the wafer). 0.5 μm, which is 16
It is 0.6 μm in the case of MDRAM) and 0.4 μm in the case of the minimum reticle size of 1.5 μm (corresponding to 64MDRAM). Therefore, in order to detect a foreign matter having a size of 0.4 μm with the detection optical system having NA = 0.4 obtained from the previous study, it can be obtained from the following equation, which is a modification of the above equation (4).

【0017】[0017]

【数5】 [Equation 5]

【0018】即ち、λ=660nm〜460nmよりも
波長の短い光源が必要となる。
That is, a light source having a wavelength shorter than λ = 660 nm to 460 nm is required.

【0019】次に、その波長範囲で、回路パターンが形
成されたレチクルのような試料上の異物検査に適した波
長を選択する検討を行うが、その前に、前提となる異物
を回路パターンから光学的に分離して検出する原理につ
いて説明する。回路パターンが指向性のよいレーザ光等
で入射角θ(θ<90°)で斜方から照射された場合、
回路パターンの直線部分からの回折光のフーリエ変換像
は、照明視野内の回路パターンの位置によらず、フーリ
エ変換像面上の特定の位置へ細い直線状に集光され、一
方、異物からの散乱光は、フーリエ変換像面上の特定の
位置へ偏らないことが知られている。そこで、フーリエ
変換像面上の特定位置に遮光板(空間フィルタ)を配置
し、該遮光板によって回路パターンの直線部分からの回
折光を遮光し、異物からの散乱光だけを検出できること
が容易に考えられる。ところが、その場合、回路パター
ンのコーナー部及びコーナー部が連続する微細構造部か
らの回折光は遮光しきれない。そのため、従来のような
検出器、例えば10×20μm2の検出画素を有する検
出器で検出を行った場合、画素中に複数のパターンコー
ナー部分からの回折光が入射してしまい、異物だけを検
出することができない。波長λのレーザ等の可干渉な平
行光、または概ね平行光或いは概ねNA≦0.2の集光
光で被検査試料を照明し、繰り返しの周期Tを有する周
期性回路パターンから発生した回折光を、焦点距離fの
フーリエ変換レンズでフーリエ変換した場合、回折光は
λ・f/Tの整数倍の位置に離散的に集光する。結果と
して、フーリエ変換面上で夫々の回路パターンの形状に
固有の位置に輝点となって集光する。一方、周期性のな
い異物は広く分布するため、フーリエ変換面上で前記回
路パターンの像の集光位置を空間フィルタにより遮光す
れば、異物の像だけを検出できることが知られている。
しかし、そのような従来のものでは、以下の三つの点で
共通している。即ち、(1)フーリエ変換像の集光の度
合いを高くするため、平行ビームで照明を行う。(2)
フーリエ変換後に逆フーリエ変換を行い、検査試料上の
像を復元(再結像)する際に、より完全な像を復元せん
として、試料面に対し垂直な落射照明或いは透過照明を
行い、照明により発生する回折光を0次光を含めてフー
リエ変換レンズに入射させている。(3)周期性のある
回路パターンだけに対応し、周期性パターンの周辺に存
在する非周期性の回路パターンは検査対象外としている
ため、被検査試料の全面積の異物の検出が求められるレ
チクル等の異物検査には適用し難い。そこで、本発明に
おいては、異物の検出、即ち異物の存在の有無を判定で
きればよいのであれば、逆フーリエ変換後の再結像像が
完全である必要は全くないという点に着目したものであ
る。即ち、本発明においては、上述の如く、試料を該試
料面と平行な同一平面上で互いに直交する方向と該平面
に対して垂直な方向とに夫々選択的に移動する検査ステ
ージと、試料の表面の所望位置を斜方から照射する照明
系と、試料の照明領域の垂直上方位置におけるフーリエ
変換面上に夫々設けられ、かつ回路パターンにおける照
明系の照射方向と直交する方向の特定角度のパターンか
ら発生する一次以上の回折光を局部的に遮光すると共
に、他の部分が回路パターンから発生する散乱光を透過
させる書換可能な空間フィルタを有する検出光学系と、
試料からの散乱光を上記検出光学系を介して検出する検
出器と、検出器からの検出信号を2値化し、試料上の異
物からの散乱光を弁別する判定手段とを備えて構成した
ので、試料上を照明系で斜方より照射し、回路パターン
に発生する回折光を検出光学系で集光すると、特定角度
パターンからの回折光が空間フィルタの遮光部で遮光さ
れ、特定角度以外の角度パターンからの回折光が検出光
学系に入射しないことから何れの回折光も検出器に検出
されることがない。一方、回路パターンに付着した異物
からの散乱光は方向性がないためフーリエ変換面上で全
面に広がるが、散乱光が空間フィルタの透過部を通り、
検出器に結像するので、異物を回路パターンと弁別して
検出する。これにより、レチクル全面上のサブミクロン
オーダーの異物を確実に検出することが可能となる。そ
の際、検出器としての画素寸法がレチクル上の最も最小
パターン寸法程度に高分解能すれば、パターンコーナー
からの回折光に左右されることなく、異物検出がより可
能となる。また、被検査試料に対する照明の入射角を特
定の角度で斜方から行い、一次以上の回折光と比較して
著しく明るい(一般に数十〜数百倍以上)照明光の正反
射光(0次回折光)が検出光学系の開口に入射しないよ
うに構成し、これにより以下に述べる三つの利点をもた
らす。その第1は、空間フィルタ上に0次回折光を遮光
する遮光部分をもうける必要がなく、検出光学系の開口
(NA)中に占める遮光部分の割合が小さく、実質的な
NAが確保されるため、16MDRAMに代表される
0.5ミクロンLSI以降に要求されるサブミクロンオ
ーダーの異物の安定な検出が可能となる。その第2は、
検出光学系に著しく明るい0次回折光が入射する場合と
比較して、空間フィルタの位置ずれが及ぼす影響も軽減
される。このことは、回路パターンの形状に適応させて
空間フィルタを変更するのに重要な利点となるばかりで
なく、金属薄膜による回路パターンと比較して、膜の形
状の不安定な位相シフトレチクル上のレチクル異物検出
を可能とする。その第3は、一次以上の回折光と比較し
て著しく明るい0次回折光の範囲を極力狭くするための
平行ビームによる照明が不要となり、S/Nの低いサブ
ミクロンオーダーの異物検出が可能な集光ビームによる
照明が実現できる。
Next, consideration will be given to selecting a wavelength suitable for inspecting a foreign substance on a sample such as a reticle on which a circuit pattern is formed in the wavelength range. Before that, a prerequisite foreign substance is extracted from the circuit pattern. The principle of optically separating and detecting will be described. When the circuit pattern is radiated obliquely at an incident angle θ (θ <90 °) with laser light having good directivity,
The Fourier transform image of the diffracted light from the straight line portion of the circuit pattern is condensed into a thin straight line at a specific position on the Fourier transform image plane regardless of the position of the circuit pattern in the illumination field. It is known that scattered light is not biased to a specific position on the Fourier transform image plane. Therefore, it is easy to arrange a light shield plate (spatial filter) at a specific position on the Fourier transform image plane, block the diffracted light from the straight line portion of the circuit pattern by the light shield plate, and detect only the scattered light from the foreign matter. Conceivable. However, in that case, the diffracted light from the corner portion of the circuit pattern and the fine structure portion where the corner portion is continuous cannot be shielded completely. Therefore, when detection is performed by a conventional detector, for example, a detector having a detection pixel of 10 × 20 μm 2 , diffracted light from a plurality of pattern corners enters the pixel and only foreign matter is detected. Can not do it. Diffracted light generated from a periodic circuit pattern having a repeating period T by illuminating the sample to be inspected with coherent parallel light such as a laser of wavelength λ, or substantially parallel light or condensed light with NA ≦ 0.2. Is Fourier-transformed by the Fourier transform lens having the focal length f, the diffracted light is discretely condensed at a position of an integral multiple of λ · f / T. As a result, it is condensed as a bright spot at a position peculiar to the shape of each circuit pattern on the Fourier transform surface. On the other hand, it is known that foreign matter having no periodicity is widely distributed, and therefore, only the image of the foreign matter can be detected by blocking the condensing position of the image of the circuit pattern on the Fourier transform surface with a spatial filter.
However, such conventional devices have the following three points in common. That is, (1) illumination is performed with parallel beams in order to increase the degree of light collection of the Fourier transform image. (2)
After the Fourier transform, the inverse Fourier transform is performed, and when the image on the inspection sample is restored (re-imaged), epi-illumination or transmitted illumination perpendicular to the sample surface is performed as a restoration of a more complete image. The diffracted light that is generated is incident on the Fourier transform lens including the 0th-order light. (3) A reticle that is required to detect foreign matters on the entire area of the sample to be inspected because it corresponds only to a circuit pattern having a periodicity and non-periodic circuit patterns existing around the periodicity pattern are excluded from the inspection target. It is difficult to apply it to foreign matter inspection such as. In view of the above, the present invention focuses on the point that the re-imaging image after the inverse Fourier transform does not have to be perfect as long as the detection of the foreign matter, that is, the presence or absence of the foreign matter can be determined. . That is, in the present invention, as described above, an inspection stage that selectively moves a sample in a direction perpendicular to the plane and a direction perpendicular to the plane on the same plane parallel to the sample surface, and a sample stage An illumination system that obliquely illuminates a desired position on the surface, and a pattern of a specific angle in a direction orthogonal to the illumination direction of the illumination system in the circuit pattern, which are respectively provided on the Fourier transform plane at a position vertically above the illumination area of the sample. A detection optical system having a rewritable spatial filter that locally blocks diffracted light of the first or higher order generated from, and transmits scattered light generated from the circuit pattern in the other part,
Since the detector is configured to detect scattered light from the sample through the detection optical system, and the determination signal that binarizes the detection signal from the detector and discriminates the scattered light from the foreign matter on the sample is configured. , When the sample is illuminated obliquely by the illumination system and the diffracted light generated in the circuit pattern is condensed by the detection optical system, the diffracted light from the specific angle pattern is blocked by the light shielding part of the spatial filter, so Since the diffracted light from the angle pattern does not enter the detection optical system, no diffracted light is detected by the detector. On the other hand, the scattered light from the foreign matter adhering to the circuit pattern spreads over the entire Fourier transform surface because it has no directivity, but the scattered light passes through the transmission part of the spatial filter,
Since the image is formed on the detector, the foreign matter is discriminated from the circuit pattern and detected. As a result, it becomes possible to reliably detect a submicron-order foreign substance on the entire surface of the reticle. At this time, if the pixel size of the detector is set to a resolution as high as the smallest pattern size on the reticle, foreign matter can be detected more without being influenced by the diffracted light from the pattern corner. In addition, the incident angle of illumination with respect to the sample to be inspected is obliquely set at a specific angle, and is significantly brighter than the diffracted light of the first order or more (generally tens to hundreds of times or more). (Folded light) does not enter the aperture of the detection optical system, which brings about the following three advantages. First, since it is not necessary to provide a light-shielding portion that shields the 0th-order diffracted light on the spatial filter, the ratio of the light-shielding portion in the aperture (NA) of the detection optical system is small, and a substantial NA is secured. , It is possible to stably detect foreign matters on the submicron order required after 0.5 micron LSI represented by 16M DRAM. The second is
Compared with the case where a remarkably bright 0th-order diffracted light enters the detection optical system, the influence of the positional deviation of the spatial filter is reduced. Not only is this an important advantage for changing the spatial filter to adapt to the shape of the circuit pattern, but it is also an advantage on the phase-shifting reticle where the shape of the film is unstable compared to the circuit pattern with a metal thin film. Enables reticle foreign matter detection. Thirdly, it is not necessary to illuminate with a parallel beam in order to narrow the range of the 0th-order diffracted light that is extremely bright as compared with the 1st-order and higher-order diffracted light as much as possible, and it is possible to detect foreign matter in the submicron order with low S / N. Lighting with a light beam can be realized.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明による異物検査装置の一実施例を示
す全体構成図である。図1において、1は検査ステージ
部で、該検査ステージ部1は、ペリクル7を有するレチ
クル6を固定手段8により上面に固定してZ方向に移動
させるZステージ9と、Zステージ9を介してレチクル
6をX方向に移動させるXステージ10と、同じくレチ
クル6をY方向に移動させるYステージ11とを有して
いる。これらZステージ9,Xステージ10,Yステー
ジ11の各々はステージ駆動系12によって選択的に駆
動され、またレチクル6のZ方向の位置が焦点位置検出
用の制御系13によって検出される。焦点位置検出用の
制御系13は、エアマイクロメータを用いるもの、或い
はレーザ干渉法で位置を検出するものでもよく、さらに
は縞パターンを投影し、そのコントラストを検出する構
成のものでもよい。Xステージ10及びYステージ11
は図2に示す如く同一平面上で互いに直交する方向に走
査され、その走査速度を任意に設定することができるよ
うになっている。例えば、Xステージ10が約0.2秒
の等加速時間と、4.0秒の等速運動と、0.2秒の等
減速時間とに設定し、約0.2秒の停止時間を1/2周
期で最高速度約25mm/秒、振幅105mmの周期運
動をするようにし、Yステージ11がXステージ10の
等加速時間及び等減速時間に同期してレチクル6を0.
5mmずつステップ状にY方向に移送するように構成し
た場合、一回の検査時間中に200回移送すると、約9
60秒で100mm移送することが可能となり、100
mm四方の領域を約960秒で走査できることとなる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a foreign matter inspection apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 is an inspection stage unit, and the inspection stage unit 1 includes a Z stage 9 for fixing a reticle 6 having a pellicle 7 on an upper surface by a fixing means 8 and moving it in the Z direction, and a Z stage 9. It has an X stage 10 that moves the reticle 6 in the X direction, and a Y stage 11 that also moves the reticle 6 in the Y direction. Each of these Z stage 9, X stage 10, and Y stage 11 is selectively driven by a stage drive system 12, and the position of the reticle 6 in the Z direction is detected by a control system 13 for focus position detection. The control system 13 for detecting the focal position may be one that uses an air micrometer, or one that detects the position by a laser interferometry method, and may be one that is configured to project a fringe pattern and detect the contrast thereof. X stage 10 and Y stage 11
Is scanned in the directions orthogonal to each other on the same plane as shown in FIG. 2, and the scanning speed can be set arbitrarily. For example, the X stage 10 is set to a constant acceleration time of about 0.2 seconds, a constant velocity motion of 4.0 seconds, and a constant deceleration time of 0.2 seconds, and a stop time of about 0.2 seconds is set to 1 The maximum movement speed is about 25 mm / sec and the amplitude movement is 105 mm, and the Y stage 11 moves the reticle 6 to 0.
When the device is configured to move in steps of 5 mm in the Y direction, if it is moved 200 times during one inspection time, approximately 9
It is possible to transfer 100 mm in 60 seconds,
An area of mm mm can be scanned in about 960 seconds.

【0021】2は第1の照明系、3は第2の照明系であ
り、両者は互いに独立していてかつ同一の構成要素から
なっている。即ち、第1,第2の照明系の夫々は大別す
ると、レーザ光源21,31と、集光レンズ22,32
とを有して構成されている。本例ではレーザ光源21の
波長λが514.5nm、レーザ光源31の波長λが5
32nmと異なっているが、同一の波長でもよい。集光
レンズ22,32はレーザ光源21,31より射出され
た光束を夫々集光してレチクル6の回路パターン上に照
射する。この場合、回路パターンに対する両者の入射角
θは、後述する検出光学系4の対物レンズ41を避ける
ため、また被検査試料からの0次回折光が対物レンズ4
1に入射するのを避けるために約20°より大きくし、
さらに被検査試料がペリクル7を装着したレチクル6の
場合は、ペリクル7を避けるためにほぼ80°より小さ
くしなければならず、従って、おおよそ20°≦θ≦8
0°の範囲であることが望ましい。第1の照明系2の詳
細な構成例を図3により説明する。図3において、図1
と同一符号のものは同じものを表し、21はレーザ光
源、22は集光レンズである。223は凹レンズ、22
4はシリンドリカルレンズ、225はコリメータレン
ズ、226は集光レンズであり、これら223〜226
により集光レンズ22を構成している。レーザ光源21
は、X′方向に電界ベクトルをもつ直線偏向(この状態
をS偏向と呼ぶ)を有するように配置される。S偏向に
するには、例えば入射角iが約60°の場合、ガラス基
板上における反射率が、P偏向の場合より約5倍程度高
いからで(例えば、久保田 広著「応用光学(岩波全
書)第148頁」)、より小さい異物まで検出すること
が可能になるためである。そして、第1の照明系2,第
2の照明系3の照度を高めるため、集光系の開口数(N
A)を約0.1にし、レーザビームを約10μmまで絞
り込んでいる。この場合、その絞り込みによって焦点深
度が約30μmと短くなり、図3に示す検査視野15の
全域S(500μm)に焦点を合わせることができなく
なるおそれがある。しかし、本例においてはその対策と
して、シリンドリカルレンズ224を図3に示すように
X′の軸回りに傾動可能に取付け(図示例ではすでに傾
動した状態を示す)、該シリンドリカルレンズ224を
図示しない手段で傾動させることにより、全域Sに焦点
を確実に合わせることができるようにしている。さら
に、シリンドリカルレンズ224を図3に示すX′の軸
回りに加え、Y′の軸回りにも傾動可能に取付け、図示
しない手段でその軸回りに傾動させることにより、検査
視野15の全域S上を高い照度で、かつ均一な分布の直
線状の照明を行えるようにしている。これにより、レー
ザ光源21の出力を大きくし、集光光学系のNAを小さ
くして焦点深度をかせいだ場合、照明の照度分布の均一
化を図ることができる。なお、図3では第1の照明系2
のみを図示したが、第2の照明系3は同一構成であるの
で、ここではその説明を省略する。
Reference numeral 2 is a first illumination system, and 3 is a second illumination system, both of which are independent of each other and have the same components. That is, the first and second illumination systems are roughly classified into laser light sources 21 and 31, and condenser lenses 22 and 32.
And is configured. In this example, the wavelength λ of the laser light source 21 is 514.5 nm, and the wavelength λ of the laser light source 31 is 54.5 nm.
Although different from 32 nm, the same wavelength may be used. The condenser lenses 22 and 32 condense the light fluxes emitted from the laser light sources 21 and 31, respectively, and irradiate them onto the circuit pattern of the reticle 6. In this case, the incident angle θ of both with respect to the circuit pattern is to avoid the objective lens 41 of the detection optical system 4 which will be described later, and the 0th-order diffracted light from the sample to be inspected is used for the objective lens 4.
To avoid entering 1
Further, in the case where the sample to be inspected is the reticle 6 with the pellicle 7 mounted, it must be smaller than approximately 80 ° in order to avoid the pellicle 7, and therefore approximately 20 ° ≦ θ ≦ 8.
A range of 0 ° is desirable. A detailed configuration example of the first illumination system 2 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, FIG.
The same reference numerals denote the same things, 21 is a laser light source, and 22 is a condenser lens. 223 is a concave lens, 22
Reference numeral 4 is a cylindrical lens, 225 is a collimator lens, and 226 is a condenser lens.
This constitutes the condenser lens 22. Laser light source 21
Are arranged so as to have a linear deflection having an electric field vector in the X'direction (this state is called S deflection). For S-deflection, for example, when the incident angle i is about 60 °, the reflectance on the glass substrate is about 5 times higher than that of P-deflection (for example, Hiroshi Kubota “Applied Optics (Iwanami Zensho)”). This is because even smaller foreign matters can be detected. Then, in order to increase the illuminance of the first illumination system 2 and the second illumination system 3, the numerical aperture (N
A) is set to about 0.1 and the laser beam is narrowed down to about 10 μm. In this case, due to the narrowing down, the depth of focus is shortened to about 30 μm, and it may not be possible to focus on the entire area S (500 μm) of the inspection visual field 15 shown in FIG. However, in this example, as a countermeasure against this, a cylindrical lens 224 is attached so as to be tiltable around the axis X'as shown in FIG. By tilting with, the focus can be surely focused on the entire area S. Further, the cylindrical lens 224 is mounted so as to be tiltable about the axis of Y ′ in addition to the axis of X ′ shown in FIG. Is capable of performing linear illumination with high illuminance and a uniform distribution. Accordingly, when the output of the laser light source 21 is increased and the NA of the condensing optical system is decreased to increase the depth of focus, it is possible to make the illuminance distribution of illumination uniform. In FIG. 3, the first illumination system 2
Although only shown, the second illumination system 3 has the same configuration, and therefore its description is omitted here.

【0022】4は検出光学系で、該検出光学系4は、レ
チクル6に相対する対物レンズ41と、対物レンズ41
の結像位置付近に設けられた視域レンズ(以下、フィー
ルドレンズと呼ぶ)43と、該フィールドレンズ43に
より集光された光束の波長分離用のミラー42と、直線
状の空間フィルタ44,444と、可変空間フィルタ4
7,447と、結像レンズ45,445とを有し、レチ
クル6上の検査視野15を判定処理系5の検出器51,
551に結像し得るように構成されている。フィールド
レンズ43は、対物レンズ41上の上方の焦点位置46
を直線状の空間フィルタ44,444及び可変空間フィ
ルタ47,447上に結像するものである。直線状の空
間フィルタ44,444は、レチクル6の検査視野15
に対するフーリエ変換の位置に設けられた遮光部と、そ
の外部に透過部とを有して形成され、回路パターン80
が照射されたとき、前記遮光部により回路パターンにお
いて照射方向と直交する角度パターンから発生する一次
以上の回折光を遮光する一方、前記透過部により回路パ
ターンに付着した異物から発生する散乱光を透過するよ
うにしている。可変空間フィルタ47,447は異物の
付着していない部分から発生する散乱光のフーリエ変換
像に合わせて書換可能、或いは交換可能となっており、
詳細は後述する。これら、直線状の空間フィルタ44,
444と可変空間フィルタ47,447とは共に空間光
変調素子であって、光学的位置をほぼ同一としており、
光学的に光路長の十分短い(薄い)部品で構成されてい
る。
A detection optical system 4 includes an objective lens 41 facing the reticle 6 and an objective lens 41.
Field lens (hereinafter referred to as a field lens) 43 provided near the image forming position of, a mirror 42 for wavelength separation of the light beam condensed by the field lens 43, and linear spatial filters 44 and 444. And variable spatial filter 4
7, 447 and imaging lenses 45, 445, the inspection field of view 15 on the reticle 6 is detected by the detectors 51,
It is configured so that an image can be formed on 551. The field lens 43 has an upper focus position 46 on the objective lens 41.
Is imaged on the linear spatial filters 44 and 444 and the variable spatial filters 47 and 447. The linear spatial filters 44 and 444 are used for the inspection visual field 15 of the reticle 6.
The circuit pattern 80 is formed by including a light-shielding portion provided at the position of Fourier transform with respect to
When light is emitted, the light-shielding portion shields the first-order and higher-order diffracted light generated from the angle pattern orthogonal to the irradiation direction in the circuit pattern, while the light-transmitting portion transmits scattered light generated from foreign matter adhering to the circuit pattern. I am trying to do it. The variable spatial filters 47 and 447 are rewritable or replaceable in accordance with the Fourier transform image of scattered light generated from a portion where no foreign matter is attached,
Details will be described later. These linear spatial filters 44,
444 and the variable spatial filters 47 and 447 are both spatial light modulators and have substantially the same optical position.
It is composed of parts that have a sufficiently short optical path (thin) optically.

【0023】5は判定処理系で、該判定処理系5は、検
出器51,551と、該検出器51,551の出力を2
値化処理する第1及び第2の2値化回路52,552
と、論理積回路53と、マイクロコンピュータ54と、
表示手段55とからなっている。検出器51,551
は、例えば電荷移動形の一次元固定撮像素子などにて構
成され、Xステージ10を走査したとき、検出光学系4
を介しレチクル6上の回路パターンからの信号を検出す
る。その場合、レチクル6上に異物が存在していると、
入力する信号レベル及び光強度が大きくなるため、それ
に伴い検出器51,551の出力も大きくなるように構
成されている。2値化回路52,552は、2値化の閾
値が予め設定されており、検出器51,551より目標
とする大きさの異物に相当する反射光強度以上の出力値
が入力された場合、論理レベル”1”を出力する。論理
積回路53は2値化回路52,552によって2値化さ
れた出力信号の論理積を演算処理する。マイクロコンピ
ュータ54は、論理積回路53によって演算された処理
信号がブロック処理回路112を介して入力されると、
それに応じ異物があるか否かを判定するものであり、し
かも異物ありの判定の場合にはXステージ10及びYス
テージ11の位置情報、検出器51,551の画素位置
から計算される異物の位置情報及び検出器51,551
の検出出力値を異物データとして記憶し、その結果を表
示手段55に出力するように構成されている。なお図1
において、113,123は検出器51,551からの
検出値を照明むらに合わせて補正するシェーディング補
正回路、114,124は4画素加算処理部であり、こ
れらについては後述する。
Reference numeral 5 denotes a judgment processing system. The judgment processing system 5 outputs detectors 51 and 551 and outputs of the detectors 51 and 551 to two.
First and second binarization circuits 52 and 552 for binarization processing
An AND circuit 53, a microcomputer 54,
The display means 55. Detector 51,551
Is composed of, for example, a charge transfer type one-dimensional fixed image pickup device, and when the X stage 10 is scanned, the detection optical system 4
The signal from the circuit pattern on the reticle 6 is detected via. In that case, if foreign matter is present on the reticle 6,
Since the input signal level and the light intensity increase, the outputs of the detectors 51 and 551 also increase accordingly. The binarization circuits 52 and 552 have preset binarization thresholds, and when the detectors 51 and 551 input an output value equal to or higher than the reflected light intensity corresponding to a foreign object of a target size, The logic level "1" is output. The logical product circuit 53 calculates the logical product of the output signals binarized by the binarization circuits 52 and 552. When the processing signal calculated by the AND circuit 53 is input via the block processing circuit 112, the microcomputer 54
According to this, it is determined whether or not there is a foreign matter, and when it is determined that there is a foreign matter, the position of the foreign matter calculated from the position information of the X stage 10 and the Y stage 11 and the pixel positions of the detectors 51 and 551. Information and detector 51,551
Is stored as foreign matter data, and the result is output to the display means 55. Figure 1
In the above, reference numerals 113 and 123 denote shading correction circuits that correct the detection values from the detectors 51 and 551 according to illumination unevenness, and 114 and 124 denote 4-pixel addition processing units, which will be described later.

【0024】次に、異物検査装置の作用について、図4
から図45を参照して説明する。図4は検出系の原理構
成を示す斜視図、図5は回路パターンの角度パターンを
説明する平面図、図6はフーリエ変換面上における散乱
光を回折光の分布状況を示す図、図7(A)は回路パタ
ーンのコーナー部を示す図、図7(B)は同図(A)
の”ア”部の詳細図、図8は異物からの散乱光検出出力
値と回路パターンからの検出出力値との関係説明図、図
9は微細構造パターンを有する回路パターンを示す図、
図10は異物及び回路パターンのコーナー部から検出さ
れる検出信号の出力値レベルを示す図である。図4
(A)において、70は固定手段8によりZステージ9
上に固定されたレチクル6上の異物、81は回路パター
ン80の直線部分、82は回路パターン80のコーナー
部である。レチクル6上を第1の照明系2と第2の照明
系3との一方(または双方)によって斜方より照射し、
回路パターン80によって発生する回折光を対物レンズ
41で集光すると、図5に示すように、レチクル6上の
回路パターン80と、照明系2または3のレチクル6面
上への投影像60との位置関係で定義される角度θが0
°のときの角度パターン、即ち照明方向に対し直交する
方向の角度パターン(以下、0°パターンと云う)の回
折光は、対物レンズ41のフーリエ変換面上では図6
(A)に示すように帯状に表れる。ここで、前記回路パ
ターン80の角度θの種類は、0°,45°,90°の
角度パターンに限られており、図4(A)に示すよう
に、45°及び90°の角度パターンからの回折光
(b),(c)が、対物レンズ41に入射しないため、
検出器51,551に検出されることがない。一方、異
物70からの散乱光は方向性がないため、対物レンズ4
1のフーリエ変換面上では図6(C)に示すように全面
に広がる。このため、フーリエ変換面上に帯状の遮光部
と、その外部に透過部とを有する直線状の空間フィルタ
44,444を夫々配置すれば、該空間フィルタ44,
444の遮光部によって図4(A)に示す如く0°パタ
ーンからの回折光(a)を遮光することができ、また異
物70からの散乱光が透過部を通過し、結像レンズ4
5,445を経て検出器51,551に結像するので、
異物70を回路パターン80と弁別して検出することが
できる。これにより、高NA検出光学系を実現すること
ができ、NAを例えば0.5に選んだ場合、その開口面
積は、低NA検出光学系の約20倍にもできる。またそ
の場合、回路パターン80のコーナー部82からの回折
光は、図4(D)に示すように、直線状の空間フィルタ
44,444では十分に遮光しきれないおそれもある。
このため、、従来技術のように10×20μm2の検出
画素で検出を行った場合、図4(B)に示すように、画
素中に複数のパターンコーナー部分からの回折光が入射
してしまい、異物だけを検出することができない。そこ
で、本実施例においては、図4(C)に示すように、検
出器51,551の画素を2×2μm2にまで高分解能
化し、回路パターン80からの影響を極力排除し、0.
5μm程度の異物検出を可能としている。なお、検出器
の画素を2×2μm2と設定したが、この理由は以下に
述べるものであり、必ずしもその値にする必要はない。
即ち、この場合の画素寸法は、レチクル6上の最も小さ
いパターン寸法よりも小さければよく、従って、16M
DRAM等の0.5μmプロセスLSIを縮小率1/5
のステッパで露光する場合のレチクルでは、回路パター
ンの最小線幅が概ね0.5μmなので、0.5×5=
2.5μm、また64MDRAMでは回路パターンの最
小線幅が概ね0.4μmなので、0.4×5=2μmよ
りも小さい画素で検出すればよい。実際には、パターン
コーナーからの影響を十分に小さくできる値であれば、
より大きくても、或いは小さくともよい。具体的には、
検査対象となるレチクル上の最小パターン寸法程度が望
ましい。この最小パターン寸法程度の大きさであれば、
検出器の1画素に2個未満のコーナーのみが入ることに
なり、図10にて示す実験結果によっても、この値で十
分であることがわかる。さらに具体的に述べると、縮小
率1/5のレチクル上での最小寸法が2μm程度の64
MDRAM用レチクルでは、1〜2μm程度の画素寸法
が望ましい。この理由を図7を用いて詳細に説明する。
図7(A)に示す回路パターン80において交差部分に
できるコーナー部82を、微視的に見ると、同図(B)
に示すように、連続的な角度のコーナー820で形成さ
れていることとなり、そのため、コーナー部82からの
回折光も、異物からの散乱光の場合に類似して、フーリ
エ変換面上で広がる傾向があり、直線状の空間フィルタ
44,444により完全に遮光することができず、その
結果、図6(B)に示すようになる。そのため、一つの
検出器51または551に複数のコーナー部82からの
回折光が入射すると、該検出器の出力Vが増大するの
で、異物70との弁別検出ができなくなってしまう。図
8はその状態を示したもので、複数のコーナー部82か
らの検出出力値822が単一のコーナー部82からの検
出出力値821に比べ、高い値になり、点線90のレベ
ルで2値化したのでは、異物70からの検出出力値70
1を分離して検出することができないことを表してい
る。従って、1画素に複数のパターンコーナー部からの
回折光が入射すると、レベル90の値によっては検出で
きなくなる。この不具合の対策として、本実施例におい
ては、レチクル6上の検査視野15を対物レンズ41,
結像レンズ45,445等を介して検出器51,551
に結像するように構成し、検出器51,551の寸法と
結像倍率を選択することにより、レチクル6面上におけ
る検出視野15を、複数のコーナー部82からの回折光
が検出器51,551に同時に入射しないような寸法
(例えば、上記の如く2×2μm2)に設定し、これに
より簡易な検出光学系4であっても、異物からの散乱光
を弁別し得るようにしている。
Next, the operation of the foreign matter inspection apparatus will be described with reference to FIG.
From now on, it will be described with reference to FIG. 4 is a perspective view showing the principle configuration of the detection system, FIG. 5 is a plan view for explaining the angle pattern of the circuit pattern, FIG. 6 is a view showing the distribution of scattered light and diffracted light on the Fourier transform surface, and FIG. FIG. 7A is a diagram showing a corner portion of a circuit pattern, and FIG.
FIG. 8 is a detailed view of the “A” part, FIG. 8 is an explanatory view of the relationship between the scattered light detection output value from the foreign matter and the detection output value from the circuit pattern, and FIG. 9 is a diagram showing a circuit pattern having a fine structure pattern,
FIG. 10 is a diagram showing the output value levels of the detection signals detected from the foreign matters and the corners of the circuit pattern. Figure 4
In (A), 70 is the Z stage 9 by the fixing means 8.
The foreign matter on the reticle 6 fixed on the upper surface is a straight line portion 81 of the circuit pattern 80, and the corner portion 82 of the circuit pattern 80. The reticle 6 is obliquely illuminated by one (or both) of the first illumination system 2 and the second illumination system 3,
When the diffracted light generated by the circuit pattern 80 is condensed by the objective lens 41, as shown in FIG. 5, the circuit pattern 80 on the reticle 6 and the projection image 60 on the surface of the reticle 6 of the illumination system 2 or 3 are projected. The angle θ defined by the positional relationship is 0
The angle pattern at the time of °, that is, the diffracted light of the angle pattern in the direction orthogonal to the illumination direction (hereinafter referred to as the 0 ° pattern) is shown in FIG.
As shown in FIG. Here, the types of the angle θ of the circuit pattern 80 are limited to the angle patterns of 0 °, 45 °, 90 °, and as shown in FIG. Since the diffracted lights (b) and (c) are not incident on the objective lens 41,
It is not detected by the detectors 51 and 551. On the other hand, since the scattered light from the foreign matter 70 has no directivity, the objective lens 4
On the Fourier transform plane of No. 1, it spreads over the entire surface as shown in FIG. Therefore, if linear linear filters 44 and 444 each having a band-shaped light-shielding portion and a transmission portion outside the Fourier-transformed surface are arranged, the spatial filter 44,
The light-shielding portion 444 can shield the diffracted light (a) from the 0 ° pattern as shown in FIG. 4A, and the scattered light from the foreign matter 70 passes through the light-transmitting portion, so that the imaging lens 4
Since an image is formed on the detectors 51 and 551 through 5,445,
The foreign material 70 can be detected by being discriminated from the circuit pattern 80. As a result, a high NA detection optical system can be realized, and when the NA is selected to be 0.5, for example, the aperture area can be about 20 times that of the low NA detection optical system. In that case, the diffracted light from the corner portion 82 of the circuit pattern 80 may not be sufficiently shielded by the linear spatial filters 44 and 444 as shown in FIG. 4D.
Therefore, when the detection is performed by the detection pixel of 10 × 20 μm 2 as in the conventional technique, the diffracted light from a plurality of pattern corner portions enters the pixel as shown in FIG. 4B. , It is not possible to detect only foreign matter. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 4C, the resolution of the pixels of the detectors 51 and 551 is increased to 2 × 2 μm 2 , and the influence from the circuit pattern 80 is eliminated as much as possible.
It is possible to detect foreign matter of about 5 μm. Although the pixel of the detector is set to 2 × 2 μm 2 , the reason is as described below, and it is not always necessary to set it to that value.
That is, the pixel size in this case may be smaller than the smallest pattern size on the reticle 6, and therefore 16M
1/5 reduction rate of 0.5 μm process LSI such as DRAM
In the reticle for exposure with the stepper, the minimum line width of the circuit pattern is about 0.5 μm, so 0.5 × 5 =
In the case of 2.5 μm or 64 MDRAM, the minimum line width of the circuit pattern is approximately 0.4 μm, and therefore it is sufficient to detect with a pixel smaller than 0.4 × 5 = 2 μm. Actually, if the value from the pattern corner is small enough,
It may be larger or smaller. In particular,
The minimum pattern size on the reticle to be inspected is desirable. If the size is about this minimum pattern size,
Only one corner of the detector has less than two corners, and the experimental results shown in FIG. 10 show that this value is sufficient. More specifically, the minimum size on a reticle with a reduction ratio of 1/5 is about 2 μm, which is 64 μm.
In the reticle for MDRAM, the pixel size of about 1 to 2 μm is desirable. The reason for this will be described in detail with reference to FIG.
Microscopically looking at the corner portion 82 formed at the intersection in the circuit pattern 80 shown in FIG. 7A, FIG.
As shown in FIG. 5, the corners 820 are formed at continuous angles. Therefore, the diffracted light from the corners 82 also tends to spread on the Fourier transform plane, similar to the case of scattered light from foreign matter. Therefore, the linear spatial filters 44 and 444 cannot completely shield the light, and as a result, it becomes as shown in FIG. 6 (B). Therefore, when the diffracted light from the plurality of corners 82 enters one detector 51 or 551, the output V of the detector increases, so that the detection with the foreign matter 70 cannot be performed. FIG. 8 shows the state, in which the detection output value 822 from the plurality of corner portions 82 is higher than the detection output value 821 from the single corner portion 82, and the binary value is at the level of the dotted line 90. The output value 70 detected from the foreign matter 70
This means that 1 cannot be detected separately. Therefore, when diffracted light from a plurality of pattern corners enters one pixel, it cannot be detected depending on the value of level 90. As a countermeasure against this problem, in the present embodiment, the inspection field of view 15 on the reticle 6 is set to the objective lens 41,
Detectors 51, 551 via the imaging lenses 45, 445, etc.
And the imaging magnification is selected for the detectors 51 and 551 so that the diffracted light from the plurality of corners 82 causes the detection field of view 15 on the surface of the reticle 6 to be detected. The dimensions (for example, 2 × 2 μm 2 as described above) are set so that they are not simultaneously incident on 551, so that even the simple detection optical system 4 can discriminate the scattered light from the foreign matter.

【0025】ところが、従来のような大きさの異物を検
出することができても、サブミクロンオーダーの異物の
検出においては、回路パターン80の形状によっては一
部のコーナー部82との分離検出がなお不十分となるこ
ともあり、しかもLSIの高集積化により、図9に示す
ように回路パターン80の通常の構造部分の間隙83よ
りも微細なミクロンオーダーの寸法84を有する回路パ
ターンを形成した場合、該回路パターンから発生するよ
うな回折光は、異物70からの散乱光と挙動が類似して
きているため、異物70を回路パターンから分離して検
出することがいっそう難しくなってきている。本実施例
においては、図9に示すようなミクロンオーダーの寸法
84を有する回路パターンに対しても、以下に説明する
対策を有し、それにより異物を検出するものである。図
10において、701,702はサブミクロンオーダー
の微小な異物70からの散乱光検出出力値。864,8
74,865,875,866,876,867,87
7は0°,45°,90°の各角度パターンに形成され
るすべてのコーナー部82からの回折光の検出出力値。
861,871,862,872,863,873はミ
クロンオーダーの寸法84を有する微細構造回路パター
ンからの回折光の検出出力値を夫々示す。このうち、7
01,861,862,863,864,865,86
6,867は第1の照明系2による検出出力値を、また
702,871,872,873,874,875,8
76,877は第2の照明系3による検出出力値を夫々
示し、例えば861←→871は、回路パターンの同一
位置における照明系別の検出出力値で、861が第1の
照明系2による値を、871が第2の照明系3による値
を夫々示す。また異物70は、図からもわかるように回
路パターンに比べ、照射方向による散乱光の検出出力値
の変動が小さい。なお、図中の点線91は検出出力値の
閾値を示す。図10から、同一の回路パターンでも、照
射される方向により回折光の出力が大きくなることが判
明し、しかもレチクル6面上を180°の方向をずらし
た対向する2方向の斜方から照明した場合、何れか一方
のがわの回折光の出力値は、図中の●印にて示すよう
に、サブミクロンオーダーの異物からの出力値よりも必
ず小さいことがわかる。実施例においては、レチクル6
上の同一位置からの上記各出力値を、検出器51と55
1とにより別個に検出し、前記●印で示した値の小さい
方の検出出力値を採用し、2値化回路52と552とに
より2値化した後、論理積回路53で論理積をとり、サ
ブミクロンオーダーの異物70のみを回路パターン80
から分離し検出する。その場合、図10に示すように、
2値化回路52と552とに閾値91を設定すると、該
閾値91以上の値は、異物70の検出出力値701,7
02と、回路パターンの検出出力値861,863,8
74,875とになるが、これら回路パターンからの2
値化出力が2値化回路52または552の何れか一方か
らのみの出力となるため、論理積回路53からは出力さ
れず、従って、異物70のみを回路パターンから分離し
て検出することができる。また回路パターンからの回折
光量が小さく、かつ異物からの散乱光量が大きいので、
このような論理積検出手段が不要な場合には、論理積回
路53の代わりに論理和回路を用いれば、2方向からの
照明による検出結果が得られ、より安定した検出が可能
となる。さらにその際、常に、論理和回路を使用する程
度の検出感度しか求められない場合には、波長分離用の
ミラー42,直線状の空間フィルタ444,可変空間フ
ィルタ447,結像レンズ445,検出器551,2値
化回路552を省略し、より簡単な構成で同等な性能を
得ることも可能となる。そして、異物からの散乱光が検
出されると、マイクロコンピュータ54により、検出時
のXステージ10及びYステージ11の位置情報の他、
検出器51(551)の素子中の画素位置から計算され
る異物70の位置情報及び検出器の検出出力値が、異物
データとしてメモリに記憶されると共に、該記憶内容が
演算処理されてCRT等の表示手段55に表示される。
これにより、異物70の状況が表示されることとなる。
However, even if it is possible to detect a foreign substance having a size as in the conventional case, in the detection of a foreign substance on the order of submicron, depending on the shape of the circuit pattern 80, it may not be detected separately from a part of the corner portion 82. However, due to the high integration of the LSI, a circuit pattern having a dimension 84 of a micron order finer than the gap 83 of the normal structure portion of the circuit pattern 80 is formed as shown in FIG. In this case, the behavior of the diffracted light generated from the circuit pattern is similar to that of the scattered light from the foreign matter 70, so that it becomes more difficult to detect the foreign matter 70 separately from the circuit pattern. In the present embodiment, the measures described below are also applied to the circuit pattern having the dimension 84 of the micron order as shown in FIG. 9 to detect the foreign matter. In FIG. 10, reference numerals 701 and 702 denote scattered light detection output values from the minute foreign matter 70 on the order of submicrons. 864,8
74,865,875,866,876,867,87
Reference numeral 7 is the detection output value of the diffracted light from all the corner portions 82 formed in the angle patterns of 0 °, 45 ° and 90 °.
Reference numerals 861, 871, 862, 872, 863 and 873 respectively indicate detection output values of diffracted light from a fine structure circuit pattern having a dimension 84 of the micron order. Of these, 7
01,861,862,863,864,865,86
Reference numeral 6,867 denotes the detection output value of the first illumination system 2, and 702,871,872,873,874,875,8.
Reference numerals 76 and 877 respectively indicate detection output values by the second illumination system 3. For example, 861 ← → 871 are detection output values by illumination system at the same position of the circuit pattern, and 861 is a value by the first illumination system 2. 871 indicates the values of the second illumination system 3, respectively. Further, as can be seen from the figure, the foreign matter 70 has a smaller variation in the detection output value of scattered light depending on the irradiation direction than the circuit pattern. The dotted line 91 in the figure indicates the threshold value of the detection output value. From FIG. 10, it was found that even with the same circuit pattern, the output of the diffracted light increased depending on the irradiation direction, and furthermore, the surface of the reticle 6 was illuminated from two oblique directions opposite to each other with a 180 ° shift. In this case, it can be seen that the output value of either one of the diffracted light beams is always smaller than the output value from the foreign matter on the submicron order, as indicated by the ● mark in the figure. In the embodiment, the reticle 6
The above output values from the same position above are detected by the detectors 51 and 55.
1 is detected separately, the smaller detection output value indicated by the mark ● is adopted, and after binarized by the binarization circuits 52 and 552, a logical product is taken by the logical product circuit 53. , Submicron order foreign material 70 only circuit pattern 80
Separated from and detected. In that case, as shown in FIG.
When the threshold value 91 is set in the binarization circuits 52 and 552, the values above the threshold value 91 are detected output values 701, 7 of the foreign matter 70.
02 and detection output values 861, 863, 8 of the circuit pattern
74,875, but 2 from these circuit patterns
Since the binarization output is the output from only one of the binarization circuits 52 and 552, it is not output from the AND circuit 53, and therefore only the foreign matter 70 can be detected separately from the circuit pattern. . Also, since the amount of diffracted light from the circuit pattern is small and the amount of scattered light from foreign matter is large,
When such a logical product detecting means is not necessary, if a logical sum circuit is used instead of the logical product circuit 53, the detection result by illumination from two directions can be obtained, and more stable detection can be performed. Further, at that time, if only detection sensitivity enough to use an OR circuit is always required, a wavelength separation mirror 42, a linear spatial filter 444, a variable spatial filter 447, an imaging lens 445, a detector. It is also possible to omit the 551 and binarization circuits 552 and obtain equivalent performance with a simpler configuration. Then, when the scattered light from the foreign matter is detected, the microcomputer 54 detects the position information of the X stage 10 and the Y stage 11 at the time of detection,
The position information of the foreign substance 70 calculated from the pixel position in the element of the detector 51 (551) and the detection output value of the detector are stored in the memory as foreign substance data, and the stored contents are subjected to arithmetic processing to perform CRT or the like. Is displayed on the display means 55.
As a result, the status of the foreign matter 70 is displayed.

【0026】図12には散乱光の偏向状態を解析する方
式と、複数の検出器の出力を比較する方式との従来技術
を夫々示しており、その何れもが回路パターンから発生
する回折光の影響を避けるため、NA0.1程度の開口
の小さな光学系が回路パターンからの回折光を避けた方
向に配置されていた。このような従来技術の構成では、
不規則な形状の異物を見逃しやすいと云う問題を生じ
る。即ち、従来技術で用いたNAは、レンズの開口径と
対象物体までの距離で決まり、レンズの特性を表現する
数値であり、具体的には図中右側に示すθを用い、NA
=sinθで求められる数値である。もう一つの問題点
は、回路パターンの微細化に対応し、各種検査技術で補
助的に用いられ出したパターンの除去技術である。パタ
ーンの除去技術の多くは、検査中に回路パターンを見つ
けると、自動的に異物検出器の検出感度を下げる方式を
とっており、このような方式では、回路パターンの誤検
出を減らすことができるものの、その反面、図11
(A)〜(C)に示す如く、回路パターンのエッジ近傍
に付着した異物を見逃してしまうと云う問題が発生す
る。以下に、これら2つの問題点に対する、本発明の解
決対策を述べる。図14中の写真部1004,1005
は、異物にレーザを照射したときに発生する散乱光を上
方より観察したものである。この写真部1004,10
05で注目すべきことは、異物からの散乱光(e)が方
向性をもっている分布していることである。このため、
従来のような低NA検出器1001では、図13に示す
如く検出器の設置位置を適正にしないと、異物から発生
する散乱光(e)がほどよい具合に低NAの光学系に入
射するとは限らず、見逃しが発生する。しかも、これら
散乱光の分布の具合は異物の大きさや形状により異なる
ため、全ての異物に対し、低NAの光学系を適正に配置
することが事実上不可能である。このことを実験的に測
定した結果を図13に示している。図13は、異物に入
射角60°のレーザ光で照明した場合の散乱光分布を、
NAの低い(NA=0.1)検出光学系1001,10
02で検出角を変えながら、上記異物からの散乱光レベ
ルを測定して示した。同図から、検出光学系1001に
よる点Aでは検出レベルが検出閾値を越えているのに対
し、検出光学系1002による点Bでは検出レベルが検
出閾値を越えず、検出できないことを表している。実際
の異物の散乱光分布は一定していないため、上記A,B
のような低開口数の検出方式では検出性能が安定しない
ことを示す。そこで、本実施例においては、開口の大き
な高NA検出光学系により、様々な散乱分布をもつ異物
からの散乱光を有効に集光するようにしている。即ち図
15に示すように、検出光学系の一部を構成する対物レ
ンズ41として高NAのものを用い、高NAの対物レン
ズ41により、様々な散乱分布をもつ異物からの散乱光
を集光させるようにしている。但し、この場合、対物レ
ンズ41のNAが大き過ぎると、パターンからの回折光
が入るので、NAの大きさを適切に選定することが重要
である。このような高NAの対物レンズ41を装置に用
いた場合の異物検査結果を図16に示す。図16におい
て、5枚のレチクル6で検出された異物70の合計を縦
軸に、検出された異物の寸法を横軸に夫々示している。
また異物のうち、従来技術でも検出された異物について
は色を変えて示している。同図から、従来技術の検出能
力は、0.8μmとされていた。このため、1μmより
小さい異物の領域で検出能力に本発明との差が存在する
のは理解できよう。しかし、1μmより大きな異物の領
域においても、本発明では、大幅な検出個数の向上が見
られる。この検出率は、従来技術の検出個数の比で約1
0倍にもなる。これは、本発明が採用したて高NA検出
光学系が不規則な形状の異物によく対応し、異物からの
散乱光を安定して検出しているためである。なお図15
においては、可変空間フィルタが図示されていないが、
直線状の空間フィルタ44とほぼ同一位置に配置されて
いるものとする。次に、回路パターンのエッジ部に付着
した異物の検出状況について図17により説明する。図
17は図16で検出した異物を付着位置別に分類した結
果を表している。異物の付着位置としては、レチクル6
上のガラス部(透過部分)と、回路パターン80のクロ
ム部(クロム等の金属薄膜で形成されることの多い遮光
部分)と、それら両者の境界部分である回路パターン8
0のエッジ部の3領域に分類した。図17によれば、異
物の付着がエッジ部で多いことから、エッジ部が異物付
着の影響を大きく受けることがわかる。また、クロム部
では異物の付着が比較的少ないが、該クロム部上に異物
が留まる限り、転写には影響を及ぼすことがない。
FIG. 12 shows a conventional technique of analyzing the deflected state of scattered light and a conventional technique of comparing the outputs of a plurality of detectors, both of which show diffracted light generated from a circuit pattern. In order to avoid the influence, an optical system having a small aperture of NA 0.1 is arranged in a direction avoiding the diffracted light from the circuit pattern. In such a conventional configuration,
This causes a problem that it is easy to overlook an irregularly shaped foreign substance. That is, the NA used in the related art is a numerical value that is determined by the aperture diameter of the lens and the distance to the target object and expresses the characteristics of the lens. Specifically, θ shown on the right side of the figure is used, and NA
= Numerical value obtained by sin θ. Another problem is a pattern removal technique that is used as an auxiliary in various inspection techniques in response to the miniaturization of circuit patterns. Many pattern removal techniques automatically reduce the detection sensitivity of the foreign matter detector when a circuit pattern is found during inspection. Such a method can reduce false detection of the circuit pattern. However, on the other hand, Fig. 11
As shown in (A) to (C), there arises a problem that foreign matter attached near the edge of the circuit pattern is missed. The solution measures of the present invention for these two problems will be described below. Photograph parts 1004 and 1005 in FIG.
Is an observation of scattered light generated when a foreign substance is irradiated with a laser from above. This photo section 1004,10
What should be noted in 05 is that the scattered light (e) from the foreign matter has a directional distribution. For this reason,
In the conventional low NA detector 1001, if the detector is not installed at an appropriate position as shown in FIG. 13, the scattered light (e) generated from the foreign matter may enter the low NA optical system in a proper condition. Not to be overlooked. Moreover, since the distribution of the scattered light varies depending on the size and shape of the foreign matter, it is virtually impossible to properly arrange the optical system having a low NA for all the foreign matter. The result of experimentally measuring this is shown in FIG. FIG. 13 shows a scattered light distribution when a foreign substance is illuminated with laser light having an incident angle of 60 °,
Low NA (NA = 0.1) detection optical systems 1001, 10
The level of scattered light from the foreign matter was measured and indicated while changing the detection angle at 02. The figure shows that the detection level at the point A by the detection optical system 1001 exceeds the detection threshold, whereas the detection level at the point B by the detection optical system 1002 does not exceed the detection threshold and cannot be detected. Since the actual scattered light distribution of foreign matter is not uniform,
It is shown that the detection performance is not stable with such a low numerical aperture detection method. Therefore, in this embodiment, the high NA detection optical system having a large aperture is used to effectively collect the scattered light from the foreign matter having various scattering distributions. That is, as shown in FIG. 15, a high NA objective lens 41 is used as a part of the detection optical system, and the high NA objective lens 41 collects scattered light from foreign matters having various scattering distributions. I am trying to let you. However, in this case, if the NA of the objective lens 41 is too large, diffracted light from the pattern enters, so it is important to select the size of the NA appropriately. FIG. 16 shows the result of foreign matter inspection when the high NA objective lens 41 is used in the apparatus. In FIG. 16, the total of the foreign matters 70 detected by the five reticles 6 is shown on the vertical axis, and the dimension of the detected foreign matters is shown on the horizontal axis.
In addition, among the foreign substances, the foreign substances detected by the conventional technique are shown in different colors. From the figure, the detection capability of the prior art was 0.8 μm. Therefore, it can be understood that there is a difference from the present invention in the detection capability in the area of foreign matter smaller than 1 μm. However, even in the area of foreign matter larger than 1 μm, the number of detected particles is significantly improved in the present invention. This detection rate is approximately 1 in the ratio of the number of detections in the prior art.
It will be 0 times. This is because the high NA detection optical system adopted by the present invention corresponds well to irregularly shaped foreign matter and stably detects scattered light from the foreign matter. Note that FIG.
In Fig., Although the variable spatial filter is not shown,
It is assumed that they are arranged at substantially the same position as the linear spatial filter 44. Next, the state of detection of foreign matter attached to the edge portion of the circuit pattern will be described with reference to FIG. FIG. 17 shows the result of classifying the foreign matters detected in FIG. 16 by the attachment position. The reticle 6 is used as the foreign matter attachment position.
The upper glass portion (transparent portion), the chrome portion of the circuit pattern 80 (light-shielding portion that is often formed of a metal thin film such as chrome), and the circuit pattern 8 that is the boundary portion between them.
It was classified into three areas of 0 edge portion. From FIG. 17, it can be seen that since the foreign matter adheres much at the edge portion, the edge portion is greatly affected by the foreign matter adherence. Further, although the foreign matter adheres relatively little to the chrome portion, it does not affect the transfer as long as the foreign matter remains on the chrome portion.

【0027】上記実施例の異物検査装置は、回路パター
ンとしてのクロム部を有するレチクルに適用した例を示
したが、図18に示すように、回路パターン80として
のクロム部間に、転写解像度の向上を目的とした位相シ
フタ膜によるパターン(シフタパターン)1003を形
成したレチクル6にも同様に適用することができる。即
ち、シフタパターン1003は透明をなしているが、ク
ロム部(厚さ0.1μm程度)の数倍(ステッパでの露
光光が水銀スペクトルのi線の場合、厚さが約0.4μ
m程度)の大きさの構造をなしているため、そのエッジ
部からの回折光がクロム部のエッジ部からの回折光に比
較するとかなり大きなものとなる。そのため、異物を検
出することができないおそれがある。しかし、シフタパ
ターン1003を用いた露光技術は、回路パターンの繰
り返し性を基本的に利用したものであり、逆にこの回路
パターンの繰り返し性、即ちシフタパターンの繰り返し
性を利用することによってシフタパターン1003から
の散乱光を除去することもできる。繰り返しの周期Tの
回路パターンに対し、波長λのコヒーレント光源により
照明した像を、焦点距離fのフーリエ変換レンズでフー
リエ変換した場合、λ・f/Tの整数倍の位置に離散的
に集光することになる。一方、繰り返し性のない異物は
広く分布する。このため、フーリエ変換面上で回路パタ
ーンの像の集光位置を従来技術のようなフィルタにより
遮光すれば、異物の像だけの検出が可能となるので、従
来から多くの提案がなされている。しかし、従来技術に
おいては、以下の二つが共通している。 (1)フーリエ変換像の集光位置の度合いを高くするた
め、平行ビームで照明を行う。 (2)フーリエ変換後に逆フーリエ変換を行い、検査試
料上の像を復元(再結像)する際により完全な像を復元
するため、試料面に対し垂直な落射照明或いは透過照明
を行い、該照明による回折光を0次光を含めてフーリエ
変換レンズに入射させている。 ところが、異物を検出すればよいのであれば、即ち、異
物の存在の有無を判定できればよいのであれば、逆フー
リエ変換する必要がないばかりでなく、逆変換後の再結
像像が完全である必要も全くない。本実施例では、前述
の如く、検出光学系4に直線状の空間フィルタ及び可変
空間フィルタからなる空間フィルタを有し、しかもレチ
クル6に対し、入射角θが20°≦θ≦80°の角度と
なるよう第1,第2の照明系2,3により斜方から行う
ように構成したので、これにより、一次以上の回折光と
比較して著しく明るい照明光(一般に数十〜数百倍以
上)の正反射光(0次回折光)が検出光学系4に入射す
ることがない。従って、以下に述べる利点を有する。第
一は、従来技術比較すると、空間フィルタ上の0次回折
光を遮光する遮光部分を設けることが不要になり、その
ため、検出光学系4の開口(NA)中に占める遮光部分
の割合を小さくすることができ、実質的なNAを確保す
ることができるので、16MDRAMに代表される0.
5ミクロンLSI以降に要求されるサブミクロンオーダ
ーの異物の安定の安定な検出が可能となる。第2は、検
出光学系に著しく明るい0次回折光が入射する従来技術
に比較すると、空間フィルタの位置ずれが及ぼす影響も
軽減される。このことは、回路パターン80の形状に適
応された空間フィルタの位置を変更する本方式において
重要な利点となるばかりでなく、金属薄膜による回路パ
ターンと比較して膜の形状の不安定な位相シフトレチク
ル上のレチクル異物検出を可能とする。第3は、0次回
折光の範囲を極力狭くするたの平行ビームによる照明が
不必要となり、S/Nの低いサブミクロンオーダーの異
物検出が可能な集光ビームによる照明を実現できる。従
って、位相シフタパターンを有するレチクルに本装置を
適用しても、異物の検出を確実に行えるばかりでなく、
安定した検出を確保できる。
Although the foreign matter inspection apparatus of the above embodiment is applied to the reticle having the chrome portion as the circuit pattern, the transfer resolution between the chrome portions as the circuit pattern 80 is increased as shown in FIG. The same can be applied to the reticle 6 having a pattern (shifter pattern) 1003 formed of a phase shifter film for the purpose of improvement. That is, although the shifter pattern 1003 is transparent, it is several times as thick as the chrome portion (thickness is about 0.1 μm) (when the exposure light in the stepper is the i-line of the mercury spectrum, the thickness is about 0.4 μm).
Since the structure has a size of about m), the diffracted light from the edge portion is considerably larger than the diffracted light from the edge portion of the chrome portion. Therefore, there is a possibility that the foreign matter cannot be detected. However, the exposure technique using the shifter pattern 1003 basically uses the repeatability of the circuit pattern, and conversely, by utilizing the repeatability of the circuit pattern, that is, the repeatability of the shifter pattern 1003. The scattered light from can also be removed. When an image illuminated by a coherent light source having a wavelength λ is subjected to Fourier transform by a Fourier transform lens having a focal length f with respect to a circuit pattern having a repeating period T, it is discretely condensed at a position of an integral multiple of λf / T. Will be done. On the other hand, non-repeatable foreign matters are widely distributed. Therefore, if only the image of the foreign matter can be detected by blocking the light-condensing position of the circuit pattern image on the Fourier transform surface with a filter as in the prior art, many proposals have been made in the past. However, in the prior art, the following two are common. (1) Illumination is performed by a parallel beam in order to increase the degree of the focus position of the Fourier transform image. (2) Inverse Fourier transform is performed after Fourier transform, and in order to restore a complete image when restoring (re-imaging) the image on the inspection sample, epi-illumination or transmitted illumination perpendicular to the sample surface is performed. The diffracted light from the illumination including the 0th-order light is incident on the Fourier transform lens. However, if it is only necessary to detect the foreign matter, that is, if it is possible to determine the presence or absence of the foreign matter, it is not necessary to perform the inverse Fourier transform, and the re-imaging image after the inverse transformation is complete. There is no need at all. In this embodiment, as described above, the detection optical system 4 has the spatial filter including the linear spatial filter and the variable spatial filter, and the incident angle θ is 20 ° ≦ θ ≦ 80 ° with respect to the reticle 6. Since the first and second illumination systems 2 and 3 are configured to perform obliquely, the illumination light that is remarkably brighter than the diffracted light of the first or higher order (generally tens to hundreds of times or more) can be obtained. The specularly reflected light (0th order diffracted light) does not enter the detection optical system 4. Therefore, it has the advantages described below. First, as compared with the prior art, it is not necessary to provide a light-shielding portion that shields the 0th-order diffracted light on the spatial filter, so that the proportion of the light-shielding portion in the aperture (NA) of the detection optical system 4 is reduced. Since it is possible to secure a substantial NA, 0.
It is possible to detect foreign matter in the submicron order, which is required after the 5 micron LSI, with stability. Secondly, the influence of the positional deviation of the spatial filter is reduced as compared with the conventional technique in which the 0-th order diffracted light that is extremely bright is incident on the detection optical system. This is not only an important advantage in the present method of changing the position of the spatial filter adapted to the shape of the circuit pattern 80, but also an unstable phase shift of the film shape as compared with the circuit pattern formed by the metal thin film. Enables detection of foreign matter on the reticle. Thirdly, it is not necessary to illuminate with a parallel beam in order to narrow the range of the 0th-order diffracted light as much as possible, and it is possible to realize illumination with a focused beam capable of detecting foreign matter on the order of submicron with low S / N. Therefore, even if this device is applied to a reticle having a phase shifter pattern, not only can foreign matter be detected reliably, but also
Stable detection can be secured.

【0028】ところで、異物の完全な像を観察したいと
云う要求もある。このような場合、本実施例の装置で
は、詳細に図示してないが、異物の検出位置をマイクロ
コンピュータ54で記憶し、観察時にその位置を表示手
段55で再現し、装置に組み込まれた落斜照明で観察す
るようにも構成している。その場合、観察用には、レー
ザ照明のようなコヒーレント光ではなく、ハロゲンラン
プのような白色照明の方が安価で簡便であり、かつ干渉
の影響がない。但し、観察時の解像度を高めるために共
焦点顕微鏡の構成が求められるときはこの限りではな
い。
By the way, there is also a demand for observing a complete image of a foreign substance. In such a case, although not shown in detail in the apparatus of the present embodiment, the detection position of the foreign matter is stored in the microcomputer 54, the position is reproduced by the display means 55 at the time of observation, and it is incorporated in the apparatus. It is also configured to observe with oblique illumination. In that case, for observation, white illumination such as a halogen lamp is cheaper and simpler than coherent light such as laser illumination, and there is no influence of interference. However, this is not the case when the configuration of the confocal microscope is required to enhance the resolution during observation.

【0029】次に、空間フィルタの変形例について図1
9〜図34より説明する。図19に示す実施例は、空間
フィルタが空間光変調素子として作用するのであること
から、空間フィルタとして写真乾板1901を用いた例
である。写真乾板であれば最も簡便である。この場合、
検査前に、写真乾板を未露光の状態でフーリエ変換面上
に設置し、被検査パターンからの散乱光(回折光)を露
光した後で写真乾板を一旦取り出し、現像後、再び写真
乾板をフーリエ変換面上に位置決めして戻すことにより
使用する。写真乾板としては、ネガタイプのものを用い
れば、回路パターンからの散乱光が露光された部位がそ
のまま遮光部分となる。例えば、インスタントカメラタ
イプのネガフィルムを用いると、現像のプロセスが簡単
になる。また、現像後の位置決めのためには図示するよ
うに、写真乾板1901のホルダ1902に位置決めピ
ン等からなる位置決め手段1903を設け、該手段を利
用することによって写真乾板1901を位置決めすれ
ば、現像後の位置決めが容易となる。図20に示す実施
例は、可変空間フィルタ47(447)の位置状況を確
認する手段を用いたものである。即ち、可変空間フィル
タ47におけるフーリエ変換面2003の後方位置にハ
ーフミラー2002を配置すると共に、該ハーフミラー
2002を傾動させる挿入機構2001を設け、挿入機
構2001の駆動によってハーフミラー2002を所望
位置に位置決めすれば、ハーフミラー2002によって
分岐される光路を目2004で観察することができ、可
変空間フィルタ47の位置決め状況を確認することがで
きる。この挿入機構2001及びハーフミラー2002
は可変空間フィルタ47の位置決めの際に使用し、位置
決めが終了すると、取り除くようにする。
Next, a modification of the spatial filter is shown in FIG.
9 to 34. The embodiment shown in FIG. 19 is an example in which the photographic dry plate 1901 is used as the spatial filter because the spatial filter acts as a spatial light modulator. The most convenient is a photographic dry plate. in this case,
Before the inspection, the photographic plate is placed on the Fourier transform surface in an unexposed state, exposed to scattered light (diffracted light) from the pattern to be inspected, and then taken out, and after development, the photographic plate is again Fourier-transformed. Used by positioning on the conversion surface and returning. When a negative type photographic plate is used as the photographic dry plate, the portion exposed to the scattered light from the circuit pattern becomes the light-shielding portion as it is. For example, using an instant camera type negative film simplifies the development process. For positioning after development, as shown in the figure, a holder 1902 of the photographic dry plate 1901 is provided with a positioning means 1903 composed of positioning pins and the like, and the photographic dry plate 1901 is positioned by using this means. Will be easier to position. The embodiment shown in FIG. 20 uses means for confirming the position condition of the variable spatial filter 47 (447). That is, the half mirror 2002 is arranged behind the Fourier transform surface 2003 in the variable spatial filter 47, the insertion mechanism 2001 for tilting the half mirror 2002 is provided, and the half mirror 2002 is positioned at a desired position by driving the insertion mechanism 2001. Then, the optical path branched by the half mirror 2002 can be observed with the eyes 2004, and the positioning state of the variable spatial filter 47 can be confirmed. This insertion mechanism 2001 and half mirror 2002
Is used when positioning the variable spatial filter 47, and is removed when the positioning is completed.

【0030】或いは、目で直接監視する代わりとして、
図21に示すように、可変空間フィルタ47の位置の像
を結像レンズ2101を介してTVカメラ2102で撮
像すれば、位置決め状況を確実に把握することができ
る。このような、可変空間フィルタ47の位置状況を確
認する手段は、該フィルタの後方に十分な空間が存在す
る場合には、ミラー2002で光路を分岐することな
く、観察時だけ挿入することによって使用することもで
きる。また図20及び図21において、可変空間フィル
タ47の位置を移動させる位置移動機構2005を用い
ると、微妙な位置調整を容易に行える。図22に示す実
施例は、写真乾板1901のホルダ2201を、ガラス
等の光学的に透明な材料からなる水槽状に形成し、該ホ
ルダ2201に現像液,停止液,定着液,水洗液を供給
する供給経路2202と、それらの液を排出する排出経
路2203とを接続し、写真乾板1901を取り外すこ
となく現像できるようにしたものである。この場合、乾
燥ができないので、撮影時に水槽状のホルダ2201に
現像液を満たした状態で露光すれば、検査時に液を満た
した状態で使用でき、乾燥が不要となる。この場合、ホ
ルダ2201を光学的に透明な材料で構成すれば、露光
が容易となるばかりでなく、写真看板1901の露光さ
れた状態を外部から確認することができる。
Alternatively, as an alternative to direct visual observation,
As shown in FIG. 21, if the TV camera 2102 captures an image of the position of the variable spatial filter 47 via the imaging lens 2101, the positioning situation can be surely grasped. Such a means for confirming the positional condition of the variable spatial filter 47 is used by inserting the variable spatial filter 47 only at the time of observation without branching the optical path by the mirror 2002 when sufficient space exists behind the filter. You can also do it. 20 and 21, if the position moving mechanism 2005 that moves the position of the variable spatial filter 47 is used, delicate position adjustment can be easily performed. In the embodiment shown in FIG. 22, the holder 2201 of the photographic dry plate 1901 is formed in a water tank shape made of an optically transparent material such as glass, and a developing solution, a stop solution, a fixing solution, and a washing solution are supplied to the holder 2201. The supply path 2202 is connected to the discharge path 2203 for discharging the liquid so that development can be performed without removing the photographic dry plate 1901. In this case, since it cannot be dried, if the aquarium-shaped holder 2201 is exposed to light with the developer filled at the time of photographing, it can be used with the liquid filled at the time of inspection, and the drying is unnecessary. In this case, if the holder 2201 is made of an optically transparent material, not only the exposure becomes easy, but also the exposed state of the photo signboard 1901 can be confirmed from the outside.

【0031】図23は、可変空間フィルタ47(44
7)として、現像が不要な空間光変調素子を用いたもの
である。即ち、この実施例では、空間光変調素子として
ホトクロミック材料からなるガラス2301を使用した
ものである。これは、ガラスに銀塩をドープしたもの
で、光照射によりそれ自身の光透過率を可逆的に変化さ
せることができ、半永久的な寿命を有する。ホトクロミ
ックガラス2301の光透過率TR(%)の特性は、図
24に示すように、例えば波長488nmの光照射によ
って約1分で光透過率が20%に減少(黒化)し、また
光の照射を停止すると、約5分〜10分で元の透過率に
戻る(退色)ものである。また、ホトクロミックガラス
2301の退色は、過熱されると促進される特性もあ
る。このような性質を利用すると、以下の手順で異物の
検出を実現することができる。 (1)被検査試料中の周期性パターンを検査視野に呼び
出す。(2)検査ステージの静止状態で照射光を約1分
間照射し、ホトクロミックガラス2301上に周期性パ
ターンのフーリエ変換像を露光する。これにより、周期
性回路パターンのフーリエ変換像に該当する箇所が黒化
する。(3)被検査試料を走査して検査を行う。この場
合、異物からの散乱光がホトクロミックガラス2301
の黒化していない部分を透過して検出される。また、異
物からの散乱光が被検査試料の走査中に一瞬検出される
だけであるので、ホトクロミックガラスを黒化させるに
は至らず、次の異物の検出に影響を及ぼすことがない。
しかも、被検査試料の大部分の領域を占める周期性回路
パターンからの回折光は検査中の殆どの時間ホトクロミ
ックガラス2301に当たり続けるので、該ガラス上の
周期性回路パターンのフーリエ変換像は黒化状態が維持
される。(4)検査終了時、検査終了したホトクロミッ
クガラス2301を過熱機構2302により過熱して退
色させ、次の検査に入ることとなる。なお本例では、ホ
トクロミックガラス2301の退色を促進させるために
過熱機構2302を用いた例を示したが、過熱機構を用
いることなく行うこともできる。即ち、ホトクロミック
ガラス2301を同一平面上に複数設けると共に、これ
ら複数のものを移動させる位置移動機構2303を用意
し、該位置移動機構2303により、検査が終了した一
方のホトクロミックガラス2301を退避させると同時
に、他方のホトクロミックガラス2301を検査位置に
移動し、検査すれば、その検査中に、前回使用した箇所
の像が自然に退色するので、過熱機構2302が不要に
なる。このように、ホトクロミックガラス2301を使
用すれば、写真乾板を用いる前述の実施例に比較する
と、現像のプロセスがないぶんだけ簡素化することがで
きる。また、可変空間フィルタを作成(露光)する際、
可変空間フィルタに対して直線状の空間フィルタの像を
多重露光等によって書き込んでしまえば、双方を一体的
に形成することができ、図1に示す実施例のような直線
状空間フィルタ44,444を別個に用いるのが不要と
なることは、写真乾板を用いた実施例と同様である。
FIG. 23 shows a variable spatial filter 47 (44).
As 7), a spatial light modulator that does not require development is used. That is, in this embodiment, the glass 2301 made of a photochromic material is used as the spatial light modulator. This is a glass doped with silver salt, and its light transmittance can be reversibly changed by light irradiation, and it has a semi-permanent life. As shown in FIG. 24, the photochromic glass 2301 has a light transmittance TR (%) characteristic that the light transmittance is reduced to 20% (blackened) in about 1 minute by irradiation with light having a wavelength of 488 nm. When the irradiation of No. 2 is stopped, the original transmittance is restored (fading) in about 5 to 10 minutes. Further, the fading of the photochromic glass 2301 has a characteristic that it is promoted when overheated. By utilizing such a property, it is possible to detect a foreign substance by the following procedure. (1) Call the periodic pattern in the sample to be inspected into the inspection field of view. (2) Irradiation light is irradiated for about 1 minute while the inspection stage is stationary to expose the Fourier transform image of the periodic pattern on the photochromic glass 2301. As a result, the portion corresponding to the Fourier transform image of the periodic circuit pattern is blackened. (3) The sample to be inspected is scanned and inspected. In this case, the scattered light from the foreign matter is photochromic glass 2301.
Is detected by passing through the non-blackened area. Further, since the scattered light from the foreign matter is only detected momentarily during the scanning of the sample to be inspected, the photochromic glass is not blackened and the detection of the next foreign matter is not affected.
Moreover, since the diffracted light from the periodic circuit pattern occupying most of the area of the sample to be inspected continues to hit the photochromic glass 2301 most of the time during the inspection, the Fourier transform image of the periodic circuit pattern on the glass is blackened. The state is maintained. (4) At the end of the inspection, the photochromic glass 2301 that has been inspected is overheated by the overheating mechanism 2302 to be discolored, and the next inspection is started. In this example, the example in which the overheating mechanism 2302 is used to promote the fading of the photochromic glass 2301 has been shown, but it may be performed without using the overheating mechanism. That is, a plurality of photochromic glasses 2301 are provided on the same plane, and a position moving mechanism 2303 for moving these plural things is prepared, and the position moving mechanism 2303 retracts one of the photochromic glasses 2301 whose inspection has been completed. At the same time, if the other photochromic glass 2301 is moved to the inspection position and inspected, the image of the previously used portion is naturally fading during the inspection, so that the overheating mechanism 2302 becomes unnecessary. As described above, the use of the photochromic glass 2301 can be simplified as compared with the above-described embodiment using the photographic plate, because there is no development process. Also, when creating (exposing) a variable spatial filter,
If the image of the linear spatial filter is written on the variable spatial filter by multiple exposure or the like, both can be integrally formed, and the linear spatial filters 44 and 444 as in the embodiment shown in FIG. 1 can be formed. The fact that it is not necessary to use separately is the same as in the embodiment using a photographic plate.

【0032】図25の実施例では、可変空間フィルタと
してサーモプラスチックを使用したものである。これ
は、透明基板2501上に透明導電体2502,光導電
体2503,熱可塑性樹脂2504を順次積層して構成
した素子であり、帯電器2505により全面に帯電後、
露光,過熱されることによって静電気力で熱可塑性樹脂
2504を露光パターンに合わせて変形し、そして再生
させるもので、一種の電子写真をなす。サーモプラスチ
ックのように画像記憶機能を有する素子は、光アドレス
式の空間光変調素子と呼ばれ、入力光(本発明の場合で
は記録したいフーリエ変換像)により電気抵抗が変化す
る光導電体膜(CdS、アモルファスSi、BSO、Z
nS、アモルファスSe、PVK等)と、それにより形
成された電界強度分布によって複屈折率が変化する膜
(液晶、電気光学結晶(DKDP、LiNbo、PLZ
T、BSO等))を設け、変調させたい出力光(本発明
では検出光)を通すと、偏向状態に変調がかかり、検公
子を通過させれば振幅変調された画像が得られるもの
で、光導電膜とその膜厚及び複屈折材料の組み合わせに
より様々な素子が提案されており、本発明に同様に適用
することができる。また、可変空間フィルタを作成(露
光)する際に、可変空間フィルタに対して直線状の空間
フィルタの像を多重露光で書き込んでしまえば、図1に
示す直線状の空間フィルタ44,444を可変空間フィ
ルタに一体的に形成することができる。上記サーモプラ
スチックのような画像記憶機能を有する素子の中には、
記録光の波長と検出光の波長とを変える必要のある素子
もある。即ち、繰り返しの周期Tの回路パターンに、波
長λのコヒーレント光源によって照明した像を、焦点距
離fのフーリエ変換レンズでフーリエ変換した場合、λ
・f/Tの整数倍の位置に離散的に集光するため、異な
る波長での記録と検出を行うためには、記録時の波長λ
1と検出時の波長λ2に合わせ、記録時のフーリエ変換
レンズの焦点距離f1と検出時のフーリエ変換レンズの
焦点距離f2との関係がf1:f2=λ2:λ1となる
ようにフーリエ変換レンズを交換する必要がある。異物
検査の場合、波長によって光学的物性が変化するのは、
被検査試料や異物の屈折率反射率、散乱特性などの多岐
にわたり、厳密にはフーリエ変換レンズの焦点距離だけ
で記録光と検出光のフーリエ変換像を合わせるのは困難
であるが、本発明の目的を考慮すれば、記録光、検出光
を同一の波長の光源で行う構成としている。また、複屈
折、即ち偏向面の回転現象を使っているため、偏向照明
による異物の検出には特別な配慮が必要となる。図26
〜図28にその例を示す。図26は照明系として無偏向
の斜方照明2601でレチクル6を検査する場合であ
る。この場合は、検出光学系に取り込まれた検出光も無
偏向状態であるため、変調素子2602に入射する前に
検光子2603で直線偏向にしておき、変調素子260
2及び検光子2604で変調するようにしている。従っ
て、この実施例では、検光子2603と変調素子260
2と検光子2604とで可変空間フィルタ47,447
を構成している。図27はS偏向(紙面に垂直な偏向面
をもつ直線偏向)の斜方照明2701でレチクル6を検
査する場合である。回路パターンからの回折光がP偏向
を保存しているのに対し、異物からの散乱光はP偏向の
一部がS偏向に変化し、結果として、P偏向,S偏向が
混合した散乱光が検出光学系に入る。そのため図27の
場合と同様に、フィールドレンズ43の後方位置には、
図26に示す検光子2603が不要となり、また入射す
る前にP偏向だった偏向成分を遮光するよう、変調素子
2602及び検光子2604を配置して可変空間フィル
タ47,447を構成している。図26〜図28におい
ては、記録フーリエ変換像をそのまま空間フィルタのデ
ータとして用いているため、構成が簡単になっている
が、空間フィルタと遮光したいレチクル上の周期性パタ
ーンとが全く同一であり、位置合わせに余裕がない。ま
た、検出された散乱光に0次光が含まれないため、位置
ずれに対して従来方式より寛容となるが、さらに高感度
の検出を望む場合には、以下の手順の光学処理で余裕を
もった空間フィルタを形成することもできる。即ち、集
光ビームで照明された場合の周期性パターンからのフー
リエ変換像は、離散的に輝点として集光するが、その輝
点の大きさは、集光されるビームのNAが大きいと大き
く、NAが小さいと小さくなる。例えば、集光レンズの
焦点距離が一定の場合、図44に示す如く、ビームエク
スパンダ等で作られた大きな開口のビーム3501を集
光レンズ3502で集光し、これを照明光とした場合、
周期性パターンからのフーリエ変換面像3504は、同
図に拡大して明示したように離散点に大きな輝点350
3となってしまう。一方、図45に示す如く、レンズ系
3503の操作または小さな開口の開いた遮光板360
5により小さな開口のビーム3601に集光させ、これ
を照明光とした場合、周期性パターンからのフーリエ変
換面像3504は、離散適に小さな輝点3603とな
る。この関係は、前述の如く集光光学系のNAによるの
で、ビームの開口を一定にしてレンズの焦点距離を変化
させても、またビームの開口とレンズの焦点距離との両
方を変化させても実現できる。このように、輝点の大き
さを制御した場合、空間フィルタへの記録時には輝点の
大きさを大きくし、検査時には輝点の大きさを小さくす
れは、その大きさの差が位置合わせの誤差の余裕とな
る。
In the embodiment shown in FIG. 25, a thermoplastic is used as the variable spatial filter. This is an element formed by sequentially laminating a transparent conductor 2502, a photoconductor 2503, and a thermoplastic resin 2504 on a transparent substrate 2501, and after charging the entire surface with a charger 2505,
By exposing and overheating, the thermoplastic resin 2504 is deformed according to the exposure pattern by electrostatic force and is regenerated, which forms a kind of electrophotography. An element having an image storage function, such as a thermoplastic, is called a photo-addressable spatial light modulator, and a photoconductor film (electrical resistance that changes in electric resistance depending on input light (a Fourier transform image to be recorded in the case of the present invention) ( CdS, amorphous Si, BSO, Z
nS, amorphous Se, PVK, etc., and a film (liquid crystal, electro-optic crystal (DKDP, LiNbo, PLZ) whose birefringence changes depending on the electric field intensity distribution formed by the film.
T, BSO, etc.), and the output light (detection light in the present invention) to be modulated is passed, the deflection state is modulated, and if the detector is passed, an amplitude-modulated image is obtained. Various elements have been proposed depending on the combination of the photoconductive film, its film thickness, and the birefringent material, and the same can be applied to the present invention. Further, when the variable spatial filter is created (exposed), if the image of the linear spatial filter is written in the variable spatial filter by multiple exposure, the linear spatial filters 44 and 444 shown in FIG. 1 can be changed. It can be formed integrally with the spatial filter. Among the elements having an image storage function such as the above thermoplastics,
In some devices, it is necessary to change the wavelength of recording light and the wavelength of detection light. That is, when an image illuminated by a coherent light source having a wavelength λ on a circuit pattern having a repeating period T is Fourier transformed by a Fourier transform lens having a focal length f,
Since the light is discretely condensed at a position of an integral multiple of f / T, in order to perform recording and detection at different wavelengths, the wavelength λ at the time of recording
1 and the wavelength λ2 at the time of detection, the Fourier transform lens is set so that the relationship between the focal length f1 of the Fourier transform lens at the time of recording and the focal length f2 of the Fourier transform lens at the time of detection is f1: f2 = λ2: λ1. Need to be replaced. In the case of foreign matter inspection, the optical properties change depending on the wavelength.
Since there are a wide variety of samples such as the refractive index reflectance and scattering characteristics of the sample to be inspected and the foreign substance, strictly speaking, it is difficult to match the Fourier transform images of the recording light and the detection light only by the focal length of the Fourier transform lens. Considering the purpose, the recording light and the detection light are configured to be emitted from the light source having the same wavelength. Further, since the birefringence, that is, the rotation phenomenon of the deflecting surface is used, special consideration is required for detecting the foreign matter by the deflecting illumination. FIG. 26
28 shows an example thereof. FIG. 26 shows a case where the reticle 6 is inspected by an unpolarized oblique illumination 2601 as an illumination system. In this case, since the detection light taken into the detection optical system is also in the non-deflected state, the analyzer 2603 linearly deflects the light before it enters the modulation element 2602, and the modulation element 260 is used.
2 and the analyzer 2604. Therefore, in this embodiment, the analyzer 2603 and the modulation element 260 are
2 and the analyzer 2604, the variable spatial filters 47 and 447.
Are configured. FIG. 27 shows a case where the reticle 6 is inspected by the oblique illumination 2701 of S deflection (linear deflection having a deflection surface perpendicular to the paper surface). The diffracted light from the circuit pattern preserves the P deflection, whereas the scattered light from the foreign matter changes part of the P deflection to S deflection, and as a result, the scattered light in which P deflection and S deflection are mixed is generated. Enter the detection optics. Therefore, as in the case of FIG. 27, at the rear position of the field lens 43,
The variable spatial filters 47 and 447 are configured by arranging the modulation element 2602 and the analyzer 2604 so that the analyzer 2603 shown in FIG. 26 is unnecessary and the P-polarized component before the incident is shielded. In FIGS. 26 to 28, since the recorded Fourier transform image is used as it is as the data of the spatial filter, the configuration is simple, but the spatial filter and the periodic pattern on the reticle to be shielded are exactly the same. , There is no room for alignment. Further, since the detected scattered light does not include the 0th-order light, it is more tolerant of positional deviation than the conventional method, but if higher sensitivity detection is desired, a margin can be provided by the optical processing of the following procedure. It is also possible to form a spatial filter having the same. That is, the Fourier transform image from the periodic pattern when illuminated by the focused beam is discretely focused as bright points, and the size of the bright points is such that the NA of the focused beam is large. It is large and small as NA is small. For example, when the focal length of the condenser lens is constant, as shown in FIG. 44, when a beam 3501 having a large aperture formed by a beam expander or the like is condensed by the condenser lens 3502 and used as illumination light,
The Fourier transform surface image 3504 from the periodic pattern has a large bright point 350 at a discrete point as enlarged and clearly shown in FIG.
It will be 3. On the other hand, as shown in FIG. 45, the operation of the lens system 3503 or the light shielding plate 360 having a small opening is performed.
5, when the beam 3601 having a smaller aperture is focused and used as illumination light, the Fourier transform surface image 3504 from the periodic pattern becomes discretely small bright spots 3603. Since this relationship depends on the NA of the condensing optical system as described above, even if the focal length of the lens is changed while keeping the beam aperture constant, or both the beam aperture and the lens focal length are changed. realizable. In this way, when the size of the bright spots is controlled, the size of the bright spots is increased when recording on the spatial filter, and when the size of the bright spots is decreased during the inspection, the difference in the size of the bright spots causes misalignment. There is a margin of error.

【0033】次に、光アドレス式の空間光変調素子にか
えて、電気アドレス式の空間光変調素子を使用すること
もできる。図29は電気アドレス式の空間光変調素子と
して液晶を用いた液晶空間光変調素子2901で可変空
間フィルタ47を構成している。即ち、この液晶空間光
変調素子(Liquid Crystal Spati
al Light Modulator:液晶SLM、
またはLiquidCrystal Display:
LCD)2901は、数百×数百の微小なシャッタのマ
トリクスと考えられるが、液晶の複屈折特性を用いてい
るため、照明光の偏向面と液晶とが遮光すべき偏向面と
の関係に対する注意が、前述の光アドレス式の空間光変
調素子に対するものと同じである。上記液晶SLM29
01の各シャッタの制御は、外部から電気信号により液
晶ドライバ2902を通じて行われるが、液晶SLM単
独では光の検出機能記憶機能は持たない。そのため、記
録したいフーリエ変換像は、図29に示す如く、液晶S
LM2901後方で記録時だけに挿入される挿入機構2
001を有するミラー2002により光路を分岐し、空
間フィルタ位置の像を結像レンズ2101でTVカメラ
2102等に結像し、該TVカメラ2102により記録
したいフーリエ変換像を検出し、これを画像メモリ29
03に一旦蓄えた後、液晶ドライバ2902へ送出す
る。或いは図30に示す如く、液晶SLM2901の前
方で記録時だけに挿入される挿入機構2001を有する
ミラー2002により光路を分岐し、空間フィルタ位置
と共役の位置にTVカメラ2102等を設けて検出し、
記録したいフーリエ変換像を画像メモリ2903に一旦
蓄えた後、液晶ドライバ2902へ送出するように構成
してもよい。なお図29及び図30においては、ミラー
2002の代わりとしてハーフミラーを用いることもで
きる。液晶ドライバ2902は検出された画像を反転
(ネガ)して液晶SLM2901に表示するための制御
信号を出力する。画像メモリ2903に蓄える以前にデ
ータを反転することもできるが、この場合、液晶ドライ
バ2902には画像の反転機能が不要となり、制御信号
の送出だけが液晶ドライバ2902の機能となる。従っ
て、液晶SLMで構成すると、該液晶SLMは、液晶S
LMを駆動する液晶ドライバ2902と、液晶SLM上
の像の共役像を検出するTVカメラ2102と、検出像
の記憶手段としての画像メモリ2903とを有する。
Next, an electrically addressed spatial light modulator can be used instead of the optically addressed spatial light modulator. In FIG. 29, a variable spatial filter 47 is configured by a liquid crystal spatial light modulation element 2901 that uses liquid crystal as an electrically addressed spatial light modulation element. That is, this liquid crystal spatial light modulator (Liquid Crystal Spatial)
al Light Modulator: Liquid crystal SLM,
Or Liquid Crystal Display:
The LCD) 2901 is considered to be a matrix of minute shutters of several hundreds × several hundreds, but since the birefringence characteristics of the liquid crystal are used, the relationship between the deflecting surface of the illumination light and the deflecting surface to be shielded by the liquid crystal is shown. The precautions are the same as for the optically addressed spatial light modulator described above. Liquid crystal SLM 29
Although each shutter 01 is controlled by an electric signal from the outside through the liquid crystal driver 2902, the liquid crystal SLM alone does not have a light detection function storage function. Therefore, the Fourier transform image to be recorded is the liquid crystal S as shown in FIG.
Insertion mechanism 2 inserted only at the time of recording behind LM2901
An optical path is branched by a mirror 2002 having 001, an image at a spatial filter position is formed on a TV camera 2102 or the like by an image forming lens 2101, and a Fourier transform image to be recorded is detected by the TV camera 2102.
After being temporarily stored in 03, it is sent to the liquid crystal driver 2902. Alternatively, as shown in FIG. 30, the optical path is branched by a mirror 2002 having an insertion mechanism 2001 that is inserted in front of the liquid crystal SLM 2901 only during recording, and a TV camera 2102 or the like is provided at a position conjugate with the spatial filter position for detection.
The Fourier transform image to be recorded may be temporarily stored in the image memory 2903 and then sent to the liquid crystal driver 2902. 29 and 30, a half mirror may be used instead of the mirror 2002. The liquid crystal driver 2902 inverts (negative) the detected image and outputs a control signal for displaying on the liquid crystal SLM 2901. Although the data can be inverted before being stored in the image memory 2903, in this case, the liquid crystal driver 2902 does not need the image inversion function, and the liquid crystal driver 2902 has only the function of sending a control signal. Therefore, if the liquid crystal SLM is composed of the liquid crystal SLM,
It has a liquid crystal driver 2902 for driving the LM, a TV camera 2102 for detecting a conjugate image of an image on the liquid crystal SLM, and an image memory 2903 as a storage unit for the detected image.

【0034】また、可変空間フィルタを作成(露光)す
る際、可変空間フィルタに対して直線状の空間フィルタ
の像を多重露光で書き込む手法は、TVカメラ2102
等の検出器では一般に不可能である。このため、直線状
の空間フィルタのデータを、画像メモリ2903の別な
領域に記憶し、ソフトウエア的に可変空間フィルタのデ
ータと合成するか、或いは液晶ドライバ2902に送出
する際にスーパーインポーズ等の機能によつて可変フィ
ルタのデータと直線状の空間フィルタのデータを合成す
れば、図1に示す直線状の空間フィルタ44,444と
同一のものを一体に形成することができる。液晶SLM
上の空間フィルタと周期性パターンからのフーリエ変換
像との位置合わせは、液晶SLM2901の位置移動機
構2005による移動、或いは記録時のTVカメラ21
02の位置移動機構2105による移動、さらには両方
の移動によって行うことができる。または、画像メモリ
2903上の画像を電気的手段またはソフトウエア手段
によりシフトさせることによっても位置合わせをでき
る。図29の場合、挿入機構2001を有するミラー2
002またはハーフミラーによって光路を分岐してTV
カメラ2102で位置合わせ状況を確認することができ
る。さらに、画像メモリ2903上の画像を加工するこ
とにより、記録されている輝点の大きさを電気的手段ま
たはソフトウエア手段により大きくすることにより空間
フィルタの遮光部分に位置合わせの誤差の余裕を作るこ
とができる。このような電気アドレス式の空間光変調素
子の利点は、リーフエ変換像が画像メモリ上にあるた
め、図31に示す如く、一度記録してしまえば、消去し
てしまわない限り任意の画像メモリ2903上の画像デ
ータ3001,3002,3003…を任意のタイミン
グで切換えられることにある。このため、一度画像デー
タを作成した周期性パターンに関しては、再作成は不要
となる。このことは、前述したようにデータの合成によ
って直線状の空間フィルタを省略する場合、直線状の空
間フィルタのデータの採用が一回で済むと云う利点を有
する。また一枚の被検査レチクル中に、異なる周期をも
つ領域が存在する場合でも、図32に示す如く、画像デ
ータを切り換えることにより対応できる。その際、レチ
クルの設計データ3201に基づいて切り換える場合
と、異物の検出個数の変化率3202をモニタし、その
個数が設定値(2値化回路3203中に設定)を越えて
急激に増加したとき、空間フィルタが適合しなくなった
と判断し、画像メモリ上の画像データ3001,300
2,3003…を切り換える場合とがある。そして、画
像メモリ上の画像データ3001,3002,3003
…を切り換えるだけでなく、一旦検査を中断し、新たに
画像データを取り込むことにより空間フィルタを交換す
ることもできる。またさらに、図33に示す如く、レチ
クルの設計データ3301,斜方照明の波長3302,
斜方照明のNA値3303,斜方照明の方向3304,
レチクルの基板ガラスの斜方照明光に対する反射率33
05,レチクルの回路パターン部分の斜方照明光に対す
る反射率3306,レチクルの回路パターン部分の膜厚
3307,検出レンズのNA値3308からフーリエ変
換像を計算機3309によって求め、画像メモリ290
3上へ画像データを作るように構成してもよい。図34
は、本発明の実施例による検出結果の一例である。図
中、縦軸Vに散乱光の検出値(相対値)を示し、異物か
らの検出値が回路パターンからの検出値より大きい場
合、異物の検出が不可能となる。実線が異物(大きさ
0.5μm)からの検出値、破線が位相シフタ付周期性
パターンからの検出値、一点鎖線が非周期性パターンか
らの検出値である。また、横軸に検出条件を示し、Aは
空間フィルタ無しの場合、Bは直線状の空間フィルタの
みの場合、Cは可変空間フィルタのみの場合、Dは可変
空間フィルタと直線状の空間フィルタとの両方からなる
空間フィルタを使用した場合の検出結果である。同図よ
り、直線状の空間フィルタだけでは位相シフタに対応で
きず、また可変空間フィルタだけでは非周期性パターン
に対応できず、可変空間フィルタと直線状の空間フィル
タとの両方を使用することにより、レチクルの全面を高
感度に検出できることがわかる。
When the variable spatial filter is created (exposed), the method of writing the image of the linear spatial filter on the variable spatial filter by multiple exposure is the TV camera 2102.
It is generally not possible with such detectors. Therefore, the data of the linear spatial filter is stored in another area of the image memory 2903 and is combined with the data of the variable spatial filter by software, or when the data is sent to the liquid crystal driver 2902, superimposing or the like is performed. By synthesizing the data of the variable filter and the data of the linear spatial filter by the function of 1, the same linear spatial filters 44 and 444 shown in FIG. 1 can be integrally formed. Liquid crystal SLM
The alignment of the above spatial filter and the Fourier transform image from the periodic pattern is performed by moving the liquid crystal SLM 2901 by the position moving mechanism 2005 or by the TV camera 21 at the time of recording.
02 by the position moving mechanism 2105, or both of them. Alternatively, the image can be aligned by shifting the image on the image memory 2903 by electric means or software means. In the case of FIG. 29, the mirror 2 having the insertion mechanism 2001
002 or half mirror to split the optical path to TV
The camera 2102 can confirm the alignment status. Further, by processing the image on the image memory 2903, the size of the recorded bright spots is increased by an electric means or a software means, thereby making a margin of alignment error in the light shielding portion of the spatial filter. be able to. The advantage of such an electric address type spatial light modulator is that the leaf image converted image is stored in the image memory. Therefore, as shown in FIG. 31, once the image is recorded, it is stored in an arbitrary image memory 2903 unless it is erased. The above image data 3001, 3002, 3003 ... Can be switched at any timing. Therefore, it is not necessary to recreate the periodic pattern for which image data has been created once. This has the advantage that when the linear spatial filter is omitted by combining the data as described above, the data of the linear spatial filter need only be adopted once. Further, even when there are regions having different periods in one reticle to be inspected, it is possible to cope with this by switching the image data as shown in FIG. At that time, when switching based on the reticle design data 3201 and when the rate of change 3202 in the number of detected foreign substances is monitored and the number exceeds a set value (set in the binarization circuit 3203) and suddenly increases. , It is determined that the spatial filter is no longer suitable, and the image data 3001, 300
2, 3003 ... may be switched. Then, the image data 3001, 3002, 3003 on the image memory
It is possible not only to switch the ..., but also to suspend the inspection and replace the spatial filter by newly capturing image data. Furthermore, as shown in FIG. 33, reticle design data 3301, oblique illumination wavelength 3302,
NA value 3303 of oblique illumination, direction 3304 of oblique illumination
The reflectance of the substrate glass of the reticle for oblique illumination light 33
05, the reflectance of the reticle circuit pattern portion with respect to the oblique illumination light 3306, the film thickness 3307 of the reticle circuit pattern portion, and the NA value 3308 of the detection lens, the Fourier transform image is obtained by the computer 3309, and the image memory 290 is obtained.
3 may be configured to generate image data. FIG. 34
[Fig. 4] is an example of a detection result according to the embodiment of the present invention. In the figure, the vertical axis V indicates the detection value (relative value) of scattered light, and when the detection value from the foreign matter is larger than the detection value from the circuit pattern, the foreign matter cannot be detected. The solid line shows the detection value from the foreign substance (size 0.5 μm), the broken line shows the detection value from the periodic pattern with the phase shifter, and the dashed line shows the detection value from the aperiodic pattern. Further, the horizontal axis indicates the detection condition, A is a case where no spatial filter is used, B is a linear spatial filter only, C is a variable spatial filter only, and D is a variable spatial filter and a linear spatial filter. It is a detection result when the spatial filter which consists of both is used. From the figure, the linear spatial filter alone cannot support the phase shifter, and the variable spatial filter alone cannot support the non-periodic pattern. Therefore, by using both the variable spatial filter and the linear spatial filter, , It can be seen that the entire surface of the reticle can be detected with high sensitivity.

【0035】一方、異物を検出する検出器51の画素寸
法が、レチクル状の最も小さいパターン寸法と同程度で
あればよいことは前述したが、検出器51としてアレイ
型のものを用いた場合には以下のような不都合が生じ
る。即ち、2×2μm2の検出器の画素寸法で異物を検
出し、判定を行った場合を例にすると、図35に示す如
く、異物70が複数(2〜4個)の画素間にまたがって
検出されることがある。そのような場合には、異物70
からの散乱光も複数の画素に分散してしまい、結果とし
て1つの画素の検出出力が1/2〜1/4にまで低下し
てしまい、それだけ異物70の検出力が低下することと
なる(実際には検出器画素間のクロストークの影響で1
/3程度に低下)。また、検出器の画素と微小な異物7
0との位置関係はその寸法から大変微妙であり、毎回の
検査で変化するので、同一試料であっても検査ごとに結
果が異なり、検出の再現性が低下する。そこで、図36
に示す如く、検出画素を1×1μm2に縮小して行い、
各画素の隣接する4つの1×1μm2画素の検出出力を
電気的に加算し、2×2μm2画素による検出出力をシ
ミュレートする。これを1μmずつ重複して求め(同図
ではa,b,c,d)、求めた最大値であるaを2×2
μm2画素による代表出力として異物70の検出判定を
行うようにする。そのため、互いに隣接する4つの画素
の検出出力を電気的に加算し、2×2μm2画素の検出
出力にシミュレートすることによって求めた最大値を代
表出力し得る4画素加算処理の機能をマイクロコンピュ
ータ54にもたせる。これにより、同一異物からの検出
出力の変動が実績で±10%の範囲におさまり、全ての
異物に対して検出再現性を80%以上に確保することが
できる。図16に4画素加算処理機能を適用した場合の
結果(検出再現性が80%以上)を示す。因みに、4画
素加算処理機能を適用しない検出再現性の例を図37に
示し、同図から、4画素加算処理を実施しないと検出再
現性が十分確保できないことが明かである。
On the other hand, it has been described above that the pixel size of the detector 51 for detecting foreign matter may be about the same as the smallest reticle-like pattern size, but when an array type detector 51 is used, Causes the following inconveniences. That is, in the case where the foreign matter is detected by the pixel size of the detector of 2 × 2 μm 2 and the determination is made as an example, as shown in FIG. 35, the foreign matter 70 is spread over a plurality of (2-4) pixels. May be detected. In such a case, the foreign matter 70
The scattered light from is also dispersed into a plurality of pixels, and as a result, the detection output of one pixel is reduced to 1/2 to 1/4, and the detection power of the foreign matter 70 is reduced accordingly. Actually 1 due to the effect of crosstalk between detector pixels
/ 3). In addition, the pixels of the detector and the minute foreign matter 7
The positional relationship with 0 is very delicate due to its size, and changes with each inspection. Therefore, even if the same sample is used, the results will differ from inspection to inspection, and the reproducibility of detection will deteriorate. Therefore, FIG.
As shown in, the detection pixel is reduced to 1 × 1 μm 2 ,
The detection outputs of four adjacent 1 × 1 μm 2 pixels of each pixel are electrically added to simulate the detection output of 2 × 2 μm 2 pixels. This value is duplicatively obtained by 1 μm (a, b, c, d in the figure), and the obtained maximum value a is 2 × 2.
The detection determination of the foreign matter 70 is performed as a representative output by μm 2 pixels. Therefore, a microcomputer is provided with a function of a four-pixel addition process capable of representatively outputting the maximum value obtained by electrically adding the detection outputs of four adjacent pixels and simulating the detection output of 2 × 2 μm 2 pixels. Put it on 54. As a result, the fluctuation of the detection output from the same foreign matter is actually within the range of ± 10%, and the detection reproducibility of 80% or more can be secured for all the foreign matter. FIG. 16 shows a result (detection reproducibility of 80% or more) when the 4-pixel addition processing function is applied. Incidentally, FIG. 37 shows an example of the detection reproducibility to which the 4-pixel addition processing function is not applied, and it is clear from this figure that sufficient detection reproducibility cannot be ensured without the 4-pixel addition processing.

【0036】ここで、4画素加算処理回路の具体例を図
38により述べる。この例では、検出器51として1μ
mに縮小した場合の画素を512画素並べた一次元型撮
像素子であり、一次元型撮像素子の奇数番目の画素から
の出力2503と、偶数番目の画素の出力2502とが
夫々別々に出力される一般的なものである。256段シ
フトレジスタ2501と1段シフトレジスタ2504と
加算器2505〜2508により縮小した1画素(1μ
m)ずつ、4方向にシフトした4画素(2×2画素)を
加算し、除算器2509〜2512により各々の平均値
の平均値を求める。そして、最大値判定回路2513に
より4方向のうちの最大値を求め、その最大値を異物か
らの検出値2514として出力する。本例では、光学的
な処理により異物のみを明るく顕在化し、検出を行うた
めに設定された閾値より検出された信号が大きい場合
に、「異物あり」と判定することにより異物の検出を行
うようにしたものである。ところが、その際の検出信号
には、(1)一次元撮像素子検出器の各画素ごとの感度
特性のばらつき(±15%程度)、及び(2)照明光源
の照度分布に起因する感度むら(シェーディング)が存
在する。これにより図39に示すよう、同一異物でも検
出画素(Y方向の位置)により、検出信号の大きさが異
なり、閾値による2値化で異物を安定に検出することが
できなくなるおそれがある。そこで実施例では、図40
(A)に示すように、予め図1の実施例にて示した標準
試料111にて上記画素ごとの感度むらを含んだシェー
ディングを測定し、次に同図(B)に示すように、この
測定データの逆数を演算したシェーディング補正データ
を求め、これにより検出器の検出信号の増幅器ゲインを
各画素ごとに変化させ、同図(C)に示す如くシェーデ
ィングの影響をなくすることにより、異物を検出するよ
うにしている。標準試料111は、図1に示す実施例の
ように検査ステージ部1上に載置されるか、もしくは検
査ステージ部1の近傍に設置されるが、シェーディング
測定時だけレチクルに代えて試料台に載置される構成も
可能である。この標準試料111としては、表面が微小
凹凸で、かつ均一な散乱特性を有するものであればよ
く、例えばガラス基板を研磨した微細な加工痕を付けた
もの、アルミニウムをスパッタ処理で基板上に成膜した
ものなどの微小な凹凸のできる薄膜を付けたものを用い
る。但し、標準試料111上の微小凹凸を画素1×1μ
2に対して均一に加工することは現実的に困難である
ので、シェーディングの測定を多数回、例えば1000
回繰り返した平均値から補正データを求める。また、微
小凹凸からの散乱光には強弱のむらがあるため、単純な
平均値では、例えば1000回の繰り返しデータを10
00で割ったものでは、その値が小さくなり過ぎ、演算
の精度が低下するおそれがある。このような条件では、
割る値を繰り返し回数の数分の1の値にすればよく、例
えば1000回の繰り返しで200とする。このように
すれば、補正前のシェーディングと補正後とを比較する
と、図40(A)と(C)とに示す如く、補正前には5
0%程度存在したシェーディングが5%以下に補正され
ていることがわかる。なお、上記補正データを毎回の検
査ごとに再測定・更新すれば、照明・検出計等が時間的
に不安定であっても、光学的な変動成分を確実に除去す
ることができる。
Here, a specific example of the 4-pixel addition processing circuit will be described with reference to FIG. In this example, the detector 51 is 1 μm
This is a one-dimensional type image pickup device in which 512 pixels when reduced to m are arranged, and an output 2503 from an odd-numbered pixel and an output 2502 of an even-numbered pixel of the one-dimensional type image pickup device are separately output. It is a general one. 256-stage shift register 2501, 1-stage shift register 2504, and 1 pixel (1 μm reduced by adders 2505 to 2508).
4 pixels (2 × 2 pixels) shifted in 4 directions by m) are added, and the average value of each average value is obtained by the dividers 2509 to 2512. Then, the maximum value determination circuit 2513 finds the maximum value in the four directions, and outputs the maximum value as the detection value 2514 from the foreign matter. In this example, only the foreign matter is made bright and visible by optical processing, and when the detected signal is larger than the threshold value set for the detection, the foreign matter is detected by determining that there is a foreign matter. It is the one. However, in the detection signal at that time, (1) variations in sensitivity characteristics (about ± 15%) among pixels of the one-dimensional image sensor detector, and (2) sensitivity unevenness due to illuminance distribution of the illumination light source ( Shading) exists. As a result, as shown in FIG. 39, the size of the detection signal varies depending on the detection pixel (position in the Y direction) even for the same foreign matter, and there is a possibility that the foreign matter cannot be stably detected by binarization with a threshold value. Therefore, in the embodiment, FIG.
As shown in (A), the shading including the sensitivity unevenness for each pixel was measured with the standard sample 111 shown in the embodiment of FIG. 1 in advance, and then, as shown in (B) of FIG. The shading correction data obtained by calculating the reciprocal of the measurement data is obtained, the amplifier gain of the detection signal of the detector is changed for each pixel by this, and the influence of shading is eliminated as shown in FIG. I'm trying to detect. The standard sample 111 is placed on the inspection stage unit 1 as in the embodiment shown in FIG. 1 or installed in the vicinity of the inspection stage unit 1. However, the standard sample 111 is placed on the sample table instead of the reticle only during shading measurement. A configuration in which it is placed is also possible. The standard sample 111 may be any one as long as it has fine irregularities on the surface and has uniform scattering characteristics. For example, a glass substrate with fine processing marks is polished, or aluminum is sputtered on the substrate. A film having a thin film with minute irregularities such as a film is used. However, if the minute unevenness on the standard sample 111 is 1 × 1μ pixel
Since it is practically difficult to process uniformly with respect to m 2 , the shading measurement is performed many times, for example, 1000 times.
The correction data is obtained from the average value that is repeated twice. In addition, since scattered light from minute unevenness has unevenness in intensity, a simple average value indicates that repeated data of 1000 times is 10 times, for example.
If it is divided by 00, the value becomes too small, and the accuracy of the calculation may decrease. Under these conditions,
The value to be divided may be set to a value that is a fraction of the number of times of repetition, and is set to 200 after 1,000 times of repetition. By doing this, when the shading before correction and the shading before correction are compared, as shown in FIGS.
It can be seen that the shading that was present at about 0% is corrected to 5% or less. It should be noted that if the above-mentioned correction data is remeasured / updated for each inspection, the optical fluctuation component can be surely removed even if the illumination / detector and the like are temporally unstable.

【0037】次に、シェーディング補正回路の具体例を
図41により説明する。同図において、一次元撮像素子
の検出値をA/D変換(ここでは256階調、8bi
t)した値3212から、一次元撮像素子の暗電流部分
の値を減算器3209によって減算する。該減算器32
09は一次元撮像素子の各画素ごとに同期回路3205
によって制御されたメモリ3206に基づいて減算す
る。次いで、減算されたシェーディング補正倍率を乗算
器3219によって乗算する。乗算器3219は各画素
ごとに同期回路3205によって制御されるメモリ32
07からのデータに基づいて行う。その後、乗算結果を
中位bit出力回路3211によってもとのbitに戻
すことにより行う。従って、中位bit出力回路は、A
/D変換された一次元撮像素子の検出値3212の二倍
のbit数(16bit)になった乗算結果を元のbi
t(8bit)に戻すようにしている。同図からもわか
るように、本例ではデジタル処理によって補正を行う
が、A/D変換前にアナログ的に補正を行っても同様の
結果が得られるのは勿論である。異物判定を例えば2×
2μm2の画素単位で行っている場合、2μm以上の大
きさの異物が存在した場合、該異物を検出した画素の数
は、実際の異物の個数と異なることになる。仮に10μ
m程度の異物が1個存在した場合、(10μm/2μ
m)2=25個程度の画素数で検出されることになり、
このままでは、検出した異物を観察しようとすると、2
5個検出結果全てのを確認する必要があり、不都合が生
じる。従来技術では、異物を検出した画素間の連結関係
を調べ、画素が隣接している場合に、「1個の異物を検
出した」と判断するグルーピング処理機能によりこの不
都合を回避していた。しかし、この従来技術では、ソフ
トウエア的な処理を必要とするため、検出信号が多数の
場合には、例えば検出信号1000個で約10分ほどの
多大の時間を要し、不都合を生じる。そこで実施例で
は、全検査領域を一度に観察できる視野範囲(例えば3
2×32μm2)のブロックに分割し、同一のブロック
内の検出信号を全て同一の異物として判定しかつ処理す
るブロック処理を行うようにした。このようにすると、
大きな異物でもその形状に関係なく、一度で視野範囲内
におさめて観察・確認することが可能となる。ブロック
処理は、機能からすると、簡易なグルーピング処理であ
るが、ハードウエア化が容易であるという特徴を有す
る。実施例では、ブロック処理のハードウエア化により
処理が実時間で行われ、検査時間を含めた装置のスルー
プットを大幅に向上することができ、例えば検出信号1
000個の場合には従来技術に比較して2/3以下に短
縮することができた。検出信号に基いて異物検出を判定
する処理内容を図43に示す。次に、ブロック処理回路
の具体例を図42に示す。同図では、同一異物の判定だ
けではなく、判定の根拠となった検出信号の個数を予め
設定された大/中/小の閾値により分類してカウントす
ることができ、またブロック内の検出信号の最大値も知
ることができる。これらのデータから、異物のおおよそ
の大きさや、複数の異物が同一ブロックに含まれている
状況などが推定できるように工夫されている。また、異
物が検出された信号の数が予め設定された個数になる
と、検査の中止信号を出力する回路も組み込まれてい
る。このように、各々のブロック別にロック処理を行う
と、異物の判定基準をきめ細かくすることも可能とな
り、それだけ異物の検出及び判定をより精緻に行うこと
が可能となる。なお図示実施例では、検出器51,55
1として、分解能を維持したまま検出視野を広くするこ
とができる利点から一次元固体撮像素子を用いた例を示
したが、これに限定されることなく二次元のもの、或い
は単素子のものでも使用することができるのは勿論であ
る。
Next, a concrete example of the shading correction circuit will be described with reference to FIG. In the figure, the detection value of the one-dimensional image sensor is A / D converted (here, 256 gradations, 8 bi
The subtractor 3209 subtracts the value of the dark current portion of the one-dimensional image sensor from the value 3212 obtained in t). The subtractor 32
Reference numeral 09 denotes a synchronization circuit 3205 for each pixel of the one-dimensional image sensor.
Subtract based on memory 3206 controlled by. Next, the subtracted shading correction magnification is multiplied by the multiplier 3219. The multiplier 3219 is a memory 32 controlled by the synchronization circuit 3205 for each pixel.
Based on the data from 07. Then, the multiplication result is returned to the original bit by the middle-order bit output circuit 3211. Therefore, the middle bit output circuit is
The result of multiplication in which the number of bits (16 bits) is twice the detection value 3212 of the one-dimensional image sensor that has been D / D converted is the original bi.
It is set back to t (8 bits). As can be seen from the figure, although the correction is performed by digital processing in this example, it goes without saying that the same result can be obtained even if the correction is performed in an analog manner before the A / D conversion. For example, 2 x
In the case of the pixel unit of 2 μm 2 , if a foreign substance having a size of 2 μm or more exists, the number of pixels detecting the foreign substance is different from the actual number of foreign substances. 10μ
When there is one foreign matter of about m, (10μm / 2μ
m) 2 = 25 pixels will be detected,
In this state, if you try to observe the detected foreign matter,
It is necessary to confirm all five detection results, which causes inconvenience. In the prior art, this inconvenience was avoided by the grouping processing function that checks the connection relationship between pixels that have detected a foreign substance and determines that "one foreign substance has been detected" when the pixels are adjacent. However, this conventional technique requires software-like processing, and thus when a large number of detection signals are involved, a large amount of time, for example, about 10 minutes is required for 1000 detection signals, which causes inconvenience. Therefore, in the embodiment, a visual field range (for example, 3
It is divided into blocks of 2 × 32 μm 2 ) and the block processing is performed in which all detection signals in the same block are determined as the same foreign matter and processed. This way,
Regardless of the shape of a large foreign object, it is possible to put it in the field of view once and observe and confirm it. The block process is a simple grouping process in terms of function, but has a feature that it can be easily implemented as hardware. In the embodiment, the processing is performed in real time by implementing the block processing in hardware, and the throughput of the apparatus including the inspection time can be significantly improved. For example, the detection signal 1
In the case of 000 pieces, it could be shortened to 2/3 or less as compared with the conventional technique. FIG. 43 shows the processing contents for determining foreign matter detection based on the detection signal. Next, a specific example of the block processing circuit is shown in FIG. In the figure, not only the determination of the same foreign matter but also the number of detection signals that are the basis of the determination can be classified and counted according to a preset large / medium / small threshold value. You can also know the maximum value of. From these data, it is devised so that it is possible to estimate the approximate size of a foreign substance and the situation in which a plurality of foreign substances are contained in the same block. A circuit for outputting an inspection stop signal when the number of signals for detecting foreign matter reaches a preset number is also incorporated. As described above, if the lock process is performed for each block, it becomes possible to make the determination criterion of the foreign matter finer, and the foreign matter can be detected and determined more precisely. In the illustrated embodiment, the detectors 51, 55
As an example, the example in which the one-dimensional solid-state image sensor is used is shown because of the advantage that the detection field of view can be widened while maintaining the resolution. Of course, it can be used.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項1,
2,3によれば、ホトマスクやレチクル等の回路パター
ン付き基板に付着したサブミクロンオーダーの微細な異
物を空間フィルタによって検出し得るように構成したの
で、異物を簡単かつ容易にしかも安定して検出すること
ができる顕著な効果があり、また請求項4によれば、請
求項1〜3と同様の効果があるばかりでなく、特に転写
解像度の向上等を目的として位相シフト膜を有するレチ
クルにも、容易に対処することができ、有益である。
As described above, the claims 1 and 2 of the present invention are as follows.
According to Nos. 2 and 3, the sub-micron order fine foreign matter adhering to the circuit pattern substrate such as the photomask or reticle can be detected by the spatial filter, so that the foreign matter can be detected easily, easily and stably. According to claim 4, not only the same effects as in claims 1 to 3 are obtained, but also in a reticle having a phase shift film particularly for the purpose of improving transfer resolution. It can be dealt with easily and is beneficial.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による異物検査装置の第一の実施例を示
す全体構成図。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of a foreign matter inspection device according to the present invention.

【図2】X,Yステージの走査によるレチクルの検査状
況を示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a reticle inspection state by scanning of X and Y stages.

【図3】試料に対する照明系の構成例を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration example of an illumination system for a sample.

【図4】回路パターンにおける夫々の角度パターンから
の散乱光,回折光と直線状の空間フィルタとの関係を示
す説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between scattered light and diffracted light from respective angle patterns in a circuit pattern and a linear spatial filter.

【図5】照明系による照明方向と回路パターンの角度パ
ターンとの関係を示す説明用平面図。
FIG. 5 is an explanatory plan view showing the relationship between the illumination direction of the illumination system and the angle pattern of the circuit pattern.

【図6】回路パターンにおける照明系の照射方向と平行
な角度パターンからの回折光を示すフーリエ変換像
(a),回路パターンにおける各パターンコーナー部か
らの回折光を示すフーリエ変換像(d),回路パターン
からの散乱光を示すフーリエ変換像(e)。
FIG. 6 is a Fourier transform image (a) showing diffracted light from an angle pattern parallel to the irradiation direction of the illumination system in the circuit pattern (a), a Fourier transform image (d) showing diffracted light from each pattern corner portion in the circuit pattern, Fourier transform image (e) showing scattered light from the circuit pattern.

【図7】回路パターンのコーナー部を示す要部の説明図
(A)及び(A)における”ア”部の拡大説明図
(B)。
FIGS. 7A and 7B are explanatory views (A) of an essential part showing a corner portion of a circuit pattern and an enlarged explanatory view (B) of an “A” portion in FIG.

【図8】異物からの散乱光と夫々のコーナー部からの回
折光との検出出力値を示す説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing detection output values of scattered light from a foreign substance and diffracted light from respective corners.

【図9】微細構造の回路パターンの形状を示す図。FIG. 9 is a diagram showing the shape of a circuit pattern having a fine structure.

【図10】異物及び回路パターンのコーナー部から検出
される検出信号の出力値レベルを示す説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an output value level of a detection signal detected from a foreign matter and a corner portion of a circuit pattern.

【図11】従来技術で見逃した夫々の異物を示す説明
図。
FIG. 11 is an explanatory view showing foreign substances missed in the conventional technique.

【図12】従来技術における異物検出方法及びその問題
点並びに検出性能を示す説明図。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a foreign matter detection method in the related art, its problems, and detection performance.

【図13】実施例と従来技術との検出光学系を示す説明
図。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a detection optical system according to an example and a conventional technique.

【図14】実施例の高NAの検出光学系を用いた場合と
従来技術の低NAの検出光学系を用いた場合との散乱光
の検出を比較した説明図。
FIG. 14 is an explanatory diagram comparing the detection of scattered light between the case of using the high NA detection optical system of the example and the case of using the conventional low NA detection optical system.

【図15】図1の主要部を示す構成図。FIG. 15 is a configuration diagram showing a main part of FIG.

【図16】検出異物寸法と検出異物個数との関係を実施
例と従来技術との夫々で比較した説明図。
FIG. 16 is an explanatory diagram comparing the relationship between the size of detected foreign matter and the number of detected foreign matter in each of the embodiment and the prior art.

【図17】実施例による検出異物を異物の付着位置別に
分類して示した説明図。
FIG. 17 is an explanatory view showing the detected foreign matters classified according to the foreign matter adhesion positions according to the embodiment.

【図18】位相シフト膜によるパターンを有するレチク
ルを示す要部の説明断面図。
FIG. 18 is an explanatory cross-sectional view of a main part showing a reticle having a pattern of a phase shift film.

【図19】可変空間フィルタとして写真乾板を用いた斜
視図。
FIG. 19 is a perspective view using a photographic plate as a variable spatial filter.

【図20】可変空間フィルタとしての他の例を示す位置
決め状況確認の概略構成図。
FIG. 20 is a schematic configuration diagram of positioning status confirmation showing another example as a variable spatial filter.

【図21】図20における位置決め状況確認するための
他の例を示す概略構成図。
21 is a schematic configuration diagram showing another example for confirming the positioning situation in FIG. 20. FIG.

【図22】可変空間フィルタとしての写真乾板を用いた
他の例を示す概略構成図。
FIG. 22 is a schematic configuration diagram showing another example using a photographic plate as a variable spatial filter.

【図23】可変空間フィルタとしてホトクロミック材料
を用いた概略構成図。
FIG. 23 is a schematic configuration diagram using a photochromic material as a variable spatial filter.

【図24】ホトクロミック材料の特性を示す説明図。FIG. 24 is an explanatory diagram showing characteristics of a photochromic material.

【図25】可変空間フィルタとしてサーモプラスチック
を用いた概略構成図。
FIG. 25 is a schematic configuration diagram in which a thermoplastic is used as a variable spatial filter.

【図26】無偏向照明によって異物を検査する実施例の
説明図。
FIG. 26 is an explanatory diagram of an example of inspecting a foreign substance by non-deflected illumination.

【図27】S偏向照明によって異物を検査する実施例の
説明図。
FIG. 27 is an explanatory diagram of an example in which foreign matter is inspected by S-polarized illumination.

【図28】P偏向照明によって異物を検査する実施例の
説明図。
FIG. 28 is an explanatory diagram of an example of inspecting a foreign substance by P-polarized illumination.

【図29】可変空間フィルタとして液晶空間光変調素子
を用いた場合の説明図。
FIG. 29 is an explanatory diagram when a liquid crystal spatial light modulator is used as a variable spatial filter.

【図30】可変空間フィルタとして液晶空間光変調素子
を用いた場合の他の例を示す説明図。
FIG. 30 is an explanatory diagram showing another example in which a liquid crystal spatial light modulator is used as a variable spatial filter.

【図31】液晶空間光変調素子の画像データの切り換え
の一例を示す説明図。
FIG. 31 is an explanatory diagram showing an example of switching of image data of a liquid crystal spatial light modulator.

【図32】画像データの切り換えの他の例を示す異なる
周期をもつレチクルに対応する説明図。
FIG. 32 is an explanatory diagram showing another example of switching of image data, which corresponds to a reticle having a different cycle.

【図33】画像データの切り換えのさらに他の例を示す
種々のデータに対応する説明図。
FIG. 33 is an explanatory diagram corresponding to various data showing still another example of switching of image data.

【図34】空間フィルタの有無に応じた検査結果を示す
説明図。
FIG. 34 is an explanatory diagram showing inspection results depending on the presence / absence of a spatial filter.

【図35】検出器の複数の検出画素間に異物がまたがっ
て検出された場合の説明図。
FIG. 35 is an explanatory diagram when a foreign substance is detected across a plurality of detection pixels of the detector.

【図36】検出画素間にまたがった異物を4画素加算処
理するときの説明図。
FIG. 36 is an explanatory diagram when performing a 4-pixel addition process on a foreign substance extending between detection pixels.

【図37】4画素加算処理しない場合の異物検出結果の
再現性を示す検出異物個数と検出異物寸法との関係説明
図。
FIG. 37 is an explanatory diagram of the relationship between the number of detected foreign matters and the detected foreign matter size, which shows the reproducibility of the foreign matter detection result when the 4-pixel addition processing is not performed.

【図38】4画素加算処理部の具体例を示すブロック
図。
FIG. 38 is a block diagram showing a specific example of a 4-pixel addition processing unit.

【図39】検出する画素よって同一異物の検出信号の大
きさが異なる感度むら(シェーディング)を示す説明
図。
FIG. 39 is an explanatory diagram showing sensitivity unevenness (shading) in which the detection signals of the same foreign matter have different magnitudes depending on the pixels to be detected.

【図40】測定したシェーディングを補正する状態を順
次表した説明図。
FIG. 40 is an explanatory diagram sequentially showing a state in which the measured shading is corrected.

【図41】シェーディング補正回路の具体例を示すブロ
ック図。
FIG. 41 is a block diagram showing a specific example of a shading correction circuit.

【図42】全検査視野をブロックごとに分割して異物検
出の確認処理するブロック処理を示すブロック図。
FIG. 42 is a block diagram showing a block process of dividing the entire inspection visual field into blocks and performing a confirmation process of foreign matter detection.

【図43】検出器からの検出信号に基づいて異物の検出
を判定する処理を示すブロック図。
FIG. 43 is a block diagram showing a process of determining foreign matter detection based on a detection signal from a detector.

【図44】高NA照明による周期性パターンからのフー
リエ変換像の輝点の大きさを示す説明図。
FIG. 44 is an explanatory diagram showing the size of a bright spot of a Fourier transform image from a periodic pattern with high NA illumination.

【図45】低NA照明による周期性パターンからのフー
リエ変換像の輝点の大きさを示す説明図。
FIG. 45 is an explanatory diagram showing the size of a bright spot of a Fourier transform image from a periodic pattern by low NA illumination.

【図46】異物からの散乱光の強度の理論値をレーザ光
の波長及び異物の粒径による無次元数について示した説
明図。
FIG. 46 is an explanatory diagram showing the theoretical value of the intensity of scattered light from a foreign substance with respect to the wavelength of laser light and a dimensionless number depending on the particle size of the foreign substance.

【図47】斜方照明による異物からの回折光の方向を示
す説明図。
FIG. 47 is an explanatory diagram showing the directions of diffracted light from a foreign substance by oblique illumination.

【図48】光学系の開口(NA)の定義を示す説明図。FIG. 48 is an explanatory diagram showing the definition of the aperture (NA) of the optical system.

【図49】異物からの散乱光強度に比例する散乱光の断
面積と異物径との大きさを示す説明図。
FIG. 49 is an explanatory diagram showing the cross-sectional area of scattered light proportional to the intensity of scattered light from a foreign matter and the size of the foreign matter diameter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…検査ステージ部、2…第1の照明系、3…第2の照
明系、4…検出光学系、5…判定処理系、6…レチク
ル、9…Zステージ、10…Xステージ、11…Yステ
ージ、21,31…レーザ光源、44,444…直線状
の空間フィルタ、47,447…可変空間フィルタ、5
1,551…検出器、52…第1の検出器、552…第
2の検出器、53…論理積回路、70…異物、80…回
路パターン、111…標準試料、112…ブロック処理
回路、113…第1のシェーディング補正回路、123
…第2のシェーディング補正回路、114…第1の4画
素加算処理回路、124…第2の4画素加算処理回路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inspection stage part, 2 ... 1st illumination system, 3 ... 2nd illumination system, 4 ... Detection optical system, 5 ... Judgment processing system, 6 ... Reticle, 9 ... Z stage, 10 ... X stage, 11 ... Y stage, 21, 31 ... Laser light source, 44, 444 ... Linear spatial filter, 47, 447 ... Variable spatial filter, 5
1, 551 ... Detector, 52 ... First detector, 552 ... Second detector, 53 ... AND circuit, 70 ... Foreign matter, 80 ... Circuit pattern, 111 ... Standard sample, 112 ... Block processing circuit, 113 ... first shading correction circuit, 123
Second shading correction circuit 114 First first pixel addition processing circuit 124 Second second pixel addition processing circuit

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周期的な回路パターンを有する透明また
は半透明な試料上に付着した異物を検出する異物検査装
置であって、前記試料を該試料面と平行な同一平面上で
互いに直交する方向と該平面に対して垂直な方向とに夫
々選択的に移動する検査ステージと、試料の表面の所望
位置を斜方から照射する照明系と、試料の照明領域の垂
直上方位置におけるフーリエ変換面上に夫々設けられ、
かつ回路パターンにおける照明系の照射方向と直交する
方向の特定角度のパターンから発生する一次以上の回折
光を局部的に遮光すると共に、他の部分が回路パターン
から発生する散乱光を透過させる書換可能な空間フィル
タを有する検出光学系と、試料からの散乱光を上記検出
光学系を介して検出する検出器と、検出器からの検出信
号を2値化し、試料上の異物からの散乱光を弁別する判
定手段とを備えたことを特徴とする異物検査装置。
1. A foreign matter inspection device for detecting foreign matter adhered to a transparent or semitransparent sample having a periodic circuit pattern, wherein the sample is orthogonal to each other on the same plane parallel to the sample surface. And an inspection stage that selectively moves in a direction perpendicular to the plane, an illumination system that obliquely irradiates a desired position on the surface of the sample, and a Fourier transform plane at a position vertically above the illumination area of the sample. In each of the
Moreover, it is possible to rewrite the first and higher order diffracted light generated from the pattern of the circuit pattern at a specific angle in the direction orthogonal to the irradiation direction of the illumination system, while locally blocking the scattered light generated from the circuit pattern. A detection optical system having a special spatial filter, a detector for detecting scattered light from the sample through the detection optical system, and a detection signal from the detector binarized to discriminate scattered light from foreign matter on the sample A foreign matter inspection device, comprising:
【請求項2】 周期的な回路パターン及び非周期的な回
路パターンを夫々を有する透明若しくは半透明の試料上
に付着した異物を検出する異物検査装置であって、前記
試料を該試料面と同一の平面上で互いに直交する方向と
該平面に対して垂直な方向とに夫々選択的に移動する検
査ステージと、試料の表面の所望位置を斜方から照射す
る照明系と、試料の照明領域の垂直上方位置におけるフ
ーリエ変換面上の同一位置に夫々配置され、周期的な回
路パターンから発生する一次以上の回折光を遮光する書
換可能なフィルタ部,及び非周期的な回路パターンにお
ける照明系の照明方向と直交する方向の角度パターンか
ら発生する一次以上の回折光を局部的に遮光すると共
に、他の部分が非周期的な回路パターンから発生する散
乱光を透過するフィルタ部からなる空間フィルタを有す
る検出光学系と、試料からの散乱光及び一次以上の回折
光を上記検出光学系を介して取り込む検出器と、該検出
器からの検出信号を2値化し、試料上の異物からの散乱
光を弁別する判定手段とを備えたことを特徴とする異物
検査装置。
2. A foreign matter inspection apparatus for detecting foreign matter adhered on a transparent or semitransparent sample having a periodic circuit pattern and an aperiodic circuit pattern, respectively, wherein the sample is the same as the sample surface. Of the inspection stage that selectively moves in a direction perpendicular to each other and a direction perpendicular to the plane, an illumination system that obliquely irradiates a desired position on the surface of the sample, and an illumination area of the sample. Rewritable filter parts, which are respectively arranged at the same position on the Fourier transform plane in the vertically upper position and block the diffracted light of the first or higher order generated from the periodic circuit pattern, and the illumination of the illumination system in the non-periodic circuit pattern. A filter that locally blocks diffracted light of the first order and higher generated from an angle pattern in a direction orthogonal to the direction, and transmits scattered light generated from a non-periodic circuit pattern in the other part. A detection optical system having a spatial filter consisting of a detector, a detector for taking in scattered light and first-order or higher-order diffracted light from the sample through the detection optical system, and binarizing a detection signal from the detector, A foreign matter inspection device, comprising: a determination unit that discriminates scattered light from the foreign matter above.
【請求項3】 周期的な回路パターン及び非周期的な回
路パターンを夫々を有する透明若しくは半透明の試料上
に付着した異物を検出する異物検査装置であって、前記
試料を該試料面と同一の平面上で互いに直交する方向と
該平面に対して垂直な方向とに夫々選択的に移動する検
査ステージと、試料の表面の所望位置を斜方から照射す
る照明系と、試料の照明領域の垂直上方位置におけるフ
ーリエ変換面上に配置され、かつ周期的な回路パターン
から発生する一次以上の回折光を遮光するフィルタ部,
及び非周期的な回路パターンにおける照明系の照明方向
と直交する方向の角度パターンから発生する一次以上の
回折光を局部的に遮光すると共に、他の部分が非周期的
な回路パターンから発生する散乱光を透過するフィルタ
部を同一平面上に一体的に形成した書換可能な空間フィ
ルタを有する検出光学系と、試料からの散乱光及び一次
以上の回折光を上記検出光学系を介して取り込む検出器
と、該検出器からの検出信号を2値化し、試料上の異物
からの散乱光を弁別する判定手段とを備えたことを特徴
とする異物検査装置。
3. A foreign matter inspection device for detecting a foreign matter adhered to a transparent or semitransparent sample having a periodic circuit pattern and an aperiodic circuit pattern, respectively, wherein the sample is the same as the sample surface. Of the inspection stage that selectively moves in a direction perpendicular to each other and a direction perpendicular to the plane, an illumination system that obliquely irradiates a desired position on the surface of the sample, and an illumination area of the sample. A filter unit that is arranged on the Fourier transform plane at the vertically upper position and blocks the diffracted light of the first order or more generated from the periodic circuit pattern,
And locally blocks the diffracted light of the first or higher order generated from the angular pattern of the direction orthogonal to the illumination direction of the illumination system in the aperiodic circuit pattern, and scatters other portions from the aperiodic circuit pattern. A detection optical system having a rewritable spatial filter integrally formed with a filter unit that transmits light on the same plane, and a detector that takes in scattered light from a sample and diffracted light of first or higher order through the detection optical system. And a determination unit that binarizes a detection signal from the detector and discriminates scattered light from a foreign substance on a sample.
【請求項4】 前記透明また半透明の試料は回路パター
ン間に、試料の透過光に位相変化を与える材料で形成さ
れた回路パターンを有することを特徴とする請求項1〜
3の一項に記載の異物検査装置。
4. The transparent or semi-transparent sample has a circuit pattern formed between the circuit patterns with a material that gives a phase change to the transmitted light of the sample.
3. The foreign matter inspection device according to item 1.
【請求項5】 前記書換可能な空間フィルタは写真乾板
であることを特徴とする請求項1〜3の一項に記載の異
物検査装置。
5. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the rewritable spatial filter is a photographic dry plate.
【請求項6】 前記書換可能な空間フィルタは、該空間
フィルタを移動しかつ位置決めすると共に、試料から発
生する散乱光及び一次以上の回折光のフーリエ変換像と
の位置合わせ状況を観察し得る観察手段と、空間フィル
タを保持すると共に、光学的に透明でかつ現像液,停止
液,定着液,水洗液の給排機構を設けた水槽との何れか
一方を備えることを特徴とする請求項5に記載の異物検
査装置。
6. The observation in which the rewritable spatial filter can move and position the spatial filter and can observe a position of a scattered light generated from a sample and a Fourier-transformed image of diffracted light of a first order or higher order. 6. A means for holding a spatial filter, and further comprising any one of an optically transparent water tank provided with a mechanism for supplying and discharging a developing solution, a stop solution, a fixing solution, and a washing solution. The foreign matter inspection device described in.
【請求項7】 前記書換可能な空間フィルタは、ホトク
ロミック材料で構成したことを特徴とする請求項1〜3
の一項に記載の異物検査装置。
7. The rewritable spatial filter is made of a photochromic material.
The foreign matter inspection apparatus according to item 1.
【請求項8】 前記書換可能な空間フィルタは、ホトク
ロミック材料で構成し、かつ書換可能な空間フィルタを
所望位置に移動する位置移動機構と、書換可能な空間フ
ィルタを過熱する過熱機構とを有することを特徴とする
請求項7に記載の異物検査装置。
8. The rewritable spatial filter is composed of a photochromic material and has a position moving mechanism for moving the rewritable spatial filter to a desired position, and an overheating mechanism for heating the rewritable spatial filter. The foreign matter inspection apparatus according to claim 7, characterized in that.
【請求項9】 前記書換可能な空間フィルタは、サーモ
プラスチック素子と光アドレス式の空間光変調素子との
何れか一方で構成したことを特徴とする請求項1〜3の
一項に記載の異物検査装置。
9. The foreign matter according to claim 1, wherein the rewritable spatial filter is configured by either one of a thermoplastic element and an optical address type spatial light modulating element. Inspection device.
【請求項10】 前記書換可能な空間フィルタは、液晶
式の空間光変調素子と電気アドレス式の空間光変調素子
との何れか一方で構成され、かつ該一方の光変調素子上
の像の共役像を検出する検出器と、検出器による検出像
を記憶する記憶手段と、記憶手段の内容に基づいて一方
の空間光変調素子を駆動する駆動回路とを有しているこ
とを特徴とする請求項1〜3の一項に記載の異物検査装
置。
10. The rewritable spatial filter is configured by either one of a liquid crystal type spatial light modulating element and an electrically addressing type spatial light modulating element, and a conjugate of an image on the one light modulating element. It has a detector for detecting an image, a storage unit for storing the image detected by the detector, and a drive circuit for driving one spatial light modulator based on the contents of the storage unit. Item 1. The foreign matter inspection device according to any one of items 1 to 3.
【請求項11】 前記記憶手段は検出器による検出像を
試料の周期が異なるたびに夫々記憶し、かつ夫々の記憶
内容を選択的に切り換えて駆動回路に出力する切り換え
手段を有することを特徴とする請求項10に記載の異物
検査装置。
11. The storage means has a switching means for storing the detection image by the detector each time the cycle of the sample is different, and selectively switching the storage contents of each to output to the drive circuit. The foreign matter inspection device according to claim 10.
【請求項12】 前記切換え手段は、試料の設計データ
内容若しくは該設計データに基づいた検査データ内容に
応じて切り換え動作する手段と、検出異物数が一定検査
時間を越えた時点で、若しくは一定の検査面積内で検査
された異物の面積が所定量より増加した時点で切り換え
動作する手段との何れか一方であることを特徴とする請
求項11,12の一項に記載の異物検査装置。
12. The switching means is configured to perform a switching operation according to the design data content of the sample or the inspection data content based on the design data, and when the number of detected foreign matters exceeds a certain inspection time or at a certain number. 13. The foreign matter inspection apparatus according to claim 11, wherein the foreign matter inspected within the inspection area is one of means for performing a switching operation when the area of the inspected foreign matter exceeds a predetermined amount.
【請求項13】 前記記憶手段による記憶内容は、試料
の設計データ,斜方照明光の波長,斜方照明のNA値,
斜方照明の照射方向,試料における基板上の斜方照明光
に対する反射率,試料における回路パターンの斜方照明
光に対する反射率,試料における回路パターンの膜厚,
検出光学系のNA値の夫々に基づいて求めたフーリエ変
換像であることを特徴とする請求項10〜12の一項に
記載の異物検査装置。
13. The storage content of the storage means includes design data of a sample, wavelength of oblique illumination light, NA value of oblique illumination,
Irradiation direction of oblique illumination, reflectance of the sample to the oblique illumination light on the substrate, reflectance of the circuit pattern of the sample to the oblique illumination light, film thickness of the circuit pattern of the sample,
The foreign matter inspection apparatus according to claim 10, wherein the foreign matter inspection apparatus is a Fourier transform image obtained based on each of the NA values of the detection optical system.
【請求項14】 前記検出光学系はNA値が0.4以上
であることを特徴とする請求項1〜3の一項に記載の異
物検査装置。
14. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the detection optical system has an NA value of 0.4 or more.
【請求項15】 前記照明系が集光照明であることを特
徴とする請求項1〜3の一項に記載の異物検査装置。
15. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the illumination system is a collective illumination.
【請求項16】 前記照明系はNAが、0.01≦NA
≦0.4であることを特徴とする請求項15に記載の異
物検査装置。
16. The illumination system has an NA of 0.01 ≦ NA.
The foreign matter inspection apparatus according to claim 15, wherein ≦ 0.4.
【請求項17】 前記照明系は試料に対する入射角が2
0°〜80°の範囲であることを特徴とする請求項1
5,16の一項に記載の異物検査装置。
17. The incident angle of the illumination system with respect to the sample is 2
2. The range is 0 ° to 80 °.
The foreign matter inspection device according to any one of items 5 and 16.
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