JPH0643109A - Inspecting apparatus for extraneous substance - Google Patents

Inspecting apparatus for extraneous substance

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JPH0643109A
JPH0643109A JP23175491A JP23175491A JPH0643109A JP H0643109 A JPH0643109 A JP H0643109A JP 23175491 A JP23175491 A JP 23175491A JP 23175491 A JP23175491 A JP 23175491A JP H0643109 A JPH0643109 A JP H0643109A
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light
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wavelength
circuit pattern
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弘明 宍戸
Minoru Noguchi
稔 野口
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Abstract

PURPOSE:To facilitate detection of minute extraneous substances on a sample in separation from a circuit pattern by a method wherein the sample to be inspected which has the circuit pattern is illuminated obliquely by a light of a specific wavelength. CONSTITUTION:A reticle 6 is illuminated obliquely by an illuminating system (of which the wavelength of a laser light is about 550nm) 2 and a scattered light generated thereby is converged by an objective lens 41. A diffracted light (a) of a circuit pattern at the time when an angle theta defined by the positional relationship between the circuit pattern 80 on the reticle 6 and a projection image 60 of the illuminating system 2 on the surface of the reticle 6 is 0 deg. can run in the shape of a strip on a Fourier transform plane of the lens 41. Diffracted lights (b) and (c) from the pattern at the time when the angle theta is 45 deg. and 90 deg. do not enter the eye of the lens 41 and therefore they have no effect on detection. A scattered light from extraneous substances 70 on the reticle 6 has no directionality and therefore it is scattered on the whole of the Fourier transform plane. By intercepting the diffracted light (a) by disposing spatial filters 44 and 444 each having a strip-shaped light-intercepting part and a transmitting part outside the former part on the Fourier transform plane, the extraneous substances 70 can be detected in discrimination from the pattern 80.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はレチクル、ホトマスク
等(以下、レチクル等という)の回路パターンを有する
被検査試料上に付着した異物を検出する異物検査装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a foreign substance inspection apparatus for detecting foreign substances attached to a sample to be inspected having a circuit pattern such as a reticle, a photomask (hereinafter referred to as a reticle).

【0002】[0002]

【従来の技術】LSIあるいはプリント基板などを製造
するのに使用されるレチクル等の露光工程において、レ
チクル等の回路パターンをウェハ等の上に焼付転写する
前に、レチクル等を検査するが、回路パターン上にたと
えばミクロンオーダーの微小異物が存在している場合に
も、異物により回路パターンがウェハに正常に転写しな
いことから、LSIチップ全数が不良になる問題があ
る。この問題点は、最近のLSIの高集積化に伴い一層
顕在化し、より微小のサブミクロンオーダーの異物の存
在も許容されなくなってきている。
2. Description of the Related Art In an exposure process of a reticle used for manufacturing an LSI or a printed circuit board, a reticle is inspected before printing a circuit pattern of the reticle on a wafer or the like. For example, even if microscopic foreign matter of micron order exists on the pattern, the circuit pattern is not normally transferred to the wafer due to the foreign matter, which causes a problem that all the LSI chips are defective. This problem has become more apparent with the recent high integration of LSIs, and the presence of finer foreign matter on the order of submicrons has become unacceptable.

【0003】このような転写不良を防止するため、露光
工程前の異物検査は不可欠であり、レチクル等の管理
上、従来から種々の異物検査技術が提供されているが、
レチクル等の回路パターンの検査は、レーザ光等の指向
性の良い光源で斜めから照射し、異物から発生する散乱
光を検出する装置が検査速度および感度の点から有利
で、一般的に使用されている。ところが、このような異
物検査装置においては、レチクル等の回路パターンのエ
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ための工夫が必要であり、そ
のための技術が公開されている。
In order to prevent such a transfer failure, it is indispensable to inspect the foreign matter before the exposure process, and various foreign matter inspection techniques have been conventionally provided for management of the reticle and the like.
For inspection of circuit patterns such as reticles, a device that obliquely irradiates a light source with good directivity such as laser light and detects scattered light generated from foreign matter is advantageous in terms of inspection speed and sensitivity, and is generally used. ing. However, in such a foreign matter inspection device, since diffracted light is generated also from the edge portion of the circuit pattern of the reticle or the like, it is necessary to devise a means for discriminating and detecting only the foreign matter from this diffracted light. Has been published.

【0004】その1は、特定の入射角度で直線偏光レー
ザ光を斜めから照射する手段と、偏光板およびレンズを
用いた斜方結像光学系とを有する異物検査装置(たとえ
ば、特開昭54−101390号公報)である。この装
置は、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ものである。
The first is a foreign matter inspection apparatus having means for obliquely irradiating a linearly polarized laser beam at a specific incident angle and an oblique imaging optical system using a polarizing plate and a lens (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 54-54). No. 101390 gazette). This device, when irradiated with linearly polarized light, utilizes the fact that the diffracted light from the circuit pattern and the scattered light from the foreign matter have different polarization directions, and detects only the foreign matter by shining it.

【0005】その2は、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、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遮光板と、遮光板
を通して得られる異物からの散乱光を逆フーリエ変換す
る第2のレンズと、第2のレンズの結像点に設けられ被
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、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(たとえ
ば、特開昭59−65428号公報、特開平1−117
024号公報、特開平1−153943号公報)であ
る。この装置は、回路パターンが一般的に視界内で同一
方向かあるいは2〜3の方向の組合せで構成されている
ことに着目し、この方向の回路パターンのエッジ部によ
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
出しようとするものである。
The second method is provided above the sample to be inspected so that the means for irradiating the sample to be inspected with a laser beam obliquely and scanning, and the irradiation point of the laser beam and the surface of the converging point are substantially coincident with each other.
A first lens that collects scattered light of the laser light, a light-shielding plate that is provided on the Fourier transform surface of the first lens and that shields the regularly diffracted light from the circuit pattern of the sample to be inspected, and a light-shielding plate. A second lens for performing an inverse Fourier transform on the scattered light from the foreign matter, a slit provided at the image forming point of the second lens for shielding scattered light from other than the laser light irradiation point on the sample to be inspected, and a slit. A foreign matter inspection device composed of a light receiver for receiving scattered light from a foreign matter that has passed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-65428 and Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1-117).
No. 024, and Japanese Patent Laid-Open No. 1-153943). This device pays attention to the fact that the circuit pattern is generally formed in the same direction or a combination of a few directions in the visual field, and diffracted light by the edge portion of the circuit pattern in this direction is reflected on the Fourier transform plane. By removing it with the installed spatial filter, only scattered light from a foreign matter is emphasized and detected.

【0006】その3は、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
のそれぞれの検出出力の論理積を取ることで異物を弁別
する構成のもの(たとえば、特開昭59−186324
号公報)である。
The third point is that although the diffracted light generated at the edge portion of the circuit pattern has directivity, the scattered light due to the foreign matter does not have directivity. A structure for discriminating foreign matter by taking a logical product of respective detection outputs (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-186324).
Issue gazette).

【0007】その4は、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にのみ集中して行くのに対し
て、異物からの回折光はすべ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(たとえば、特開昭60−154634号公
報、特開昭60−154635号公報)である。。
Fourth, the phenomenon that the diffracted light from the edge portion of the circuit pattern concentrates only in a specific direction, while the diffracted light from the foreign matter scatters in all directions is utilized. However, a plurality of detectors are arranged to discriminate foreign matter (for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 60-154634 and 60-154635). .

【0008】なお、微小異物検査に関連する方法および
装置として、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、たとえば久保田
広著、応用光学(岩波全書)129〜136頁に記載
されている。
As a method and an apparatus related to the inspection of minute foreign matter, a technique relating to a schlieren method, a phase-contrast microscope, a diffraction image of a light source of a finite size, for example, is written by Hiro Kubota, Applied Optics (Iwanami Zensho) 129- Pp. 136.

【0009】また、1次元固体撮像素子のようなアレイ
状の検出器を使用した場合、アレイを構成する各画素間
にまたがって異物が検出されたとき、異物からの出力が
複数の画素に分散されて検出され、その結果として検出
器からの出力は分散された分だけ小さなものとなり、異
物を見逃す可能性があるが、これを避ける発明として、
特開昭61−104242号公報には、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方法
が、また特開昭61−104244号公報、特開昭61
−104659号公報には、特殊な形状・配列のアレイ
状検出器を使用する方法が記述されている。
Further, when an array-shaped detector such as a one-dimensional solid-state image pickup device is used, when a foreign substance is detected across pixels forming the array, the output from the foreign substance is dispersed to a plurality of pixels. Detected, and as a result, the output from the detector becomes small by the amount of the dispersion, and there is a possibility that foreign matter may be missed, but as an invention to avoid this,
Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-104242 discloses a method of inclining the arrangement of detectors in an array with respect to the scanning direction of a sample stage, and further, Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 61-104244 and 61.
No. 104659 describes a method of using an array detector having a special shape and arrangement.

【0010】また、照明のむらや変動は検出の再現性や
精度に影響をおよぼすが、特開昭60−38827号公
報には、散乱光の強度を予め測定した標準試料を用いて
自動校正する発明が記載されている。
Further, although the unevenness and fluctuation of the illumination affect the reproducibility and accuracy of the detection, JP-A-60-38827 discloses an invention in which the intensity of scattered light is automatically calibrated using a standard sample. Is listed.

【0011】また、特開昭56−132549号公報に
は、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ための発明が記載されてい
る。
Further, Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-132549 discloses an invention for preventing a large amount of scattered light generated from a large foreign substance from being mistaken for scattered light from a large number of small foreign substances.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】前述したように、検出
すべき異物が小さくなるに従って、LSIの製造に影響
をおよぼす異物の見逃しの増加が問題になってきた。
As described above, as the size of the foreign matter to be detected becomes smaller, the problem of overlooking the foreign matter that affects the LSI manufacturing has become a problem.

【0013】特開昭54−101390号公報等の発明
においては、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
さくなることから、異物の弁別検出ができない。
In the inventions of Japanese Patent Laid-Open No. 54-101390 and the like, 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, so that Discrimination cannot be detected.

【0014】つぎに、特開昭59−65428号公報等
の発明においては、異物からの散乱光を遮光板によって
回路パターンからの回折光と分離し、かつスリツトによ
り異物からの散乱光のみを検出するもので、異物を簡単
な2値化法により検出するため検出機構が簡単になる
が、回路パターンのコーナ部からの回折光には、回路パ
ターンのエッジ部からの回折光のように特定位置に偏る
傾向は小さく、空間フィルタにより回路パターンのコー
ナ部からの回折光を完全に遮光することはできず、また
近年のLSI高集積化に伴うミクロンオーダーの微細構
造パターンを有する回路パターンから発生する回折光
は、異物からの散乱光と挙動が類似してきているため、
一層前記の傾向が強く、簡単な2値化法により異物を回
路パターンから分離して検出することは事実上困難であ
る。
Next, in the invention disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-65428, the scattered light from the foreign matter is separated from the diffracted light from the circuit pattern by the light shielding plate, and only the scattered light from the foreign matter is detected by the slit. However, the detection mechanism is simple because foreign matter is detected by a simple binarization method. However, the diffracted light from the corner of the circuit pattern has a specific position like the diffracted light from the edge of the circuit pattern. There is little tendency to be biased to, and it is not possible to completely block the diffracted light from the corner portion of the circuit pattern by the spatial filter, and it is generated from the circuit pattern having the microstructure pattern of the micron order accompanying the recent high integration of LSI. The behavior of diffracted light is similar to that of scattered light from foreign matter,
Since the above tendency is stronger, it is practically difficult to separate and detect the foreign matter from the circuit pattern by a simple binarization method.

【0015】また、特開昭59−186324号公報等
の発明、特開昭60−154634号公報等の発明にお
いては、その装置の構成上十分な集光能力を持つ光学系
の採用が困難であり、微小な異物から発生する微弱な散
乱光を検出するのは実際上困難である。
Further, in the inventions such as JP-A-59-186324 and JP-A-60-154634, it is difficult to adopt an optical system having a sufficient light-collecting ability due to the construction of the device. Therefore, it is practically difficult to detect the weak scattered light generated from a minute foreign substance.

【0016】また、特開昭61−104242号公報等
の発明においては、その構成上特殊な検出器を特別に製
作する必要があるとともに、特殊な光学系を構成する必
要があり、実用上製造コストが高価となる。
Further, in the inventions of Japanese Patent Laid-Open No. 61-104242 and the like, it is necessary to specially manufacture a special detector due to its constitution, and it is necessary to form a special optical system, which is practically manufactured. The cost is high.

【0017】また、特開昭60−38827号公報等の
発明においては、高速検出に適したアレイ状検出器への
対応や、微小異物検出に対応する構成精度の点で難点を
有している。
Further, the inventions of Japanese Patent Laid-Open No. 60-38827 and the like have drawbacks in that they are compatible with array-like detectors suitable for high-speed detection and in terms of configuration accuracy for detecting minute foreign matter. .

【0018】また、特開昭56−132549号公報等
の発明においては、大異物の1点だけを代表とするた
め、とくに長細い異物の形状を正確に認識できない問題
点があった。
Further, in the inventions of JP-A-56-132549 and the like, since only one point of the large foreign matter is represented, there is a problem that the shape of the long and thin foreign matter cannot be accurately recognized.

【0019】この発明は上述の課題を解決するためにな
されたもので、容易に微小な異物を回路パターンから分
離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。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a foreign matter inspection apparatus capable of easily separating and detecting a minute foreign matter from a circuit pattern.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明においては、回路パターンを有する被検査
試料上に付着した異物を検出する異物検査装置におい
て、上記被検査試料を波長が500〜600nmの光で
斜方から照射する照明系と、上記被検査試料から発生す
る散乱光および回折光を集光してフーリエ変換面上に設
けた空間フィルタにより上記回路パターンの直線部分か
らの回折光を遮光して、検出器上に結像させる検出光学
系と、上記検出器の出力をしきい値を設定した2値化回
路により2値化し、上記被検査試料上の異物データを演
算表示する信号処理系とを設ける。
To achieve this object, in the present invention, in a foreign matter inspection apparatus for detecting foreign matter adhered on an inspected sample having a circuit pattern, the inspected sample has a wavelength of 500 to 500 nm. Diffracted light from the linear portion of the circuit pattern by an illumination system that obliquely irradiates with 600 nm light and a spatial filter that collects scattered light and diffracted light generated from the sample to be inspected and is provided on the Fourier transform surface. A detection optical system that forms an image on the detector by blocking the light and a binarization circuit that sets the threshold value of the output of the detector, and binarizes the foreign matter data on the sample to be inspected. And a signal processing system.

【0021】この場合、上記光の波長を550nm、5
43.5nm、514.5nm、532nmとしてもよ
い。
In this case, the wavelength of the light is 550 nm, 5
It may be 43.5 nm, 514.5 nm, 532 nm.

【0022】また、上記照明系として500〜600n
mの範囲内の波長帯域を有する光を照射するものを用い
てもよい。
Further, the illumination system is 500 to 600 n
A device that irradiates light having a wavelength band within the range of m may be used.

【0023】また、上記照明系として500〜600n
mの範囲内の単一波長または複数波長の光を照射するも
のを用いてもよい。
Further, the illumination system is 500 to 600 n
One that irradiates light of a single wavelength or a plurality of wavelengths within the range of m may be used.

【0024】また、上記照明系が検出すべき上記異物の
最小直径をd、上記検出光学系の開口数をNAとしたと
きNA・d/0.35〜NA・d/0.24の波長の光
を照射するものを用いてもよい。
Further, when the minimum diameter of the foreign matter to be detected by the illumination system is d and the numerical aperture of the detection optical system is NA, a wavelength of NA · d / 0.35 to NA · d / 0.24 is obtained. You may use what irradiates light.

【0025】[0025]

【作用】この異物検査装置においては、微小の異物から
の散乱光と回路パターンのコーナ部からの回折光を区別
することができる。
In this foreign matter inspection apparatus, scattered light from a minute foreign matter and diffracted light from the corner portion of the circuit pattern can be distinguished.

【0026】[0026]

【実施例】ウォルフ(Wolf)著,「光学原理(Principl
es of Optics)」647〜664頁などの文献によれ
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
を持つ。
[Example] Wolf, "Optical Principle (Principl
es of Optics) ”pp. 647-664, and the like, when minute particles have the same size as the wavelength of the illumination light, the scattered light from the foreign matter does not become uniform but has a sharp distribution. To have.

【0027】この発明では、前述の異物の見逃しが増加
してきたのは、この微小な粒子からの散乱光が分布を持
つためであることに着目した。
In the present invention, attention was paid to the fact that the above-mentioned overlooking of foreign matters has increased because the scattered light from these fine particles has a distribution.

【0028】これは、従来検出光学系の開口数NA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ためである。と
ころが、上記の文献に示されるように、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、この結果
異物の検出見逃しが起こる。
This is not only related to the numerical aperture NA of the conventional detection optical system, but it is possible to detect a foreign substance even if the detection optical system cannot resolve the foreign substance. This is because it was thought to exist. However, as shown in the above-mentioned document, since scattered light from a minute foreign substance has an irregular directivity, it may not be detected by a detection optical system having a small numerical aperture NA. Occur.

【0029】すなわち、この発明の思想により、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。」のではないことが明らかになった。「異物の検
出」と言う目標を達成するためにも、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。
That is, according to the idea of the present invention, 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". Became. It has been found that a resolution sufficient to resolve the size of the foreign matter to be detected is necessary to achieve the target of "detection of the foreign matter". The examination process is described below.

【0030】光散乱の物理学は、実際はきわめて複雑で
ある。空間に浮遊した単一の球に平面波が照射された場
合といったもっとも簡単な問題が、1908年にガスタ
ブミー(Gustav Mie)によって初めて解析された。ミー
の理論として知られている解法は、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、この発明の主題
から外れるのでは言及しない。しかしながら、結果の解
釈は比較的容易である。
The physics of light scattering are quite complex in nature. The simplest problem, such as the case of a plane wave hitting a single sphere suspended in space, was first analyzed by Gustav Mie in 1908. A solution known as Mie's theory is a quadratic series of mathematical functions called spherical harmonics, but it is not mentioned here as it is outside the subject of this invention. However, the interpretation of the results is relatively easy.

【0031】ラテックス球などの粒子は、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2に示す。図2はミーの散乱の論理値をこの発明
の適用先のごとく基板上に付着した粒子の場合に変形し
たものである。横軸は検出異物の直径dとπとの積を検
出光の波長λ(たとえば550nm)で除した無次元数
である。
Particles such as latex spheres reflect, refract,
A combination of processes such as absorption and diffraction scatter the light in the incident beam. The intensity of scattered light from spherical foreign matter (particles) is shown in FIG. FIG. 2 is a modification of the logical value of Mie's scattering in the case of particles deposited on a substrate as in the application of the present invention. The horizontal axis is a dimensionless number obtained by dividing the product of the diameter d of the detected foreign matter and π by the wavelength λ of the detection light (for example, 550 nm).

【0032】ここで、πd/λがおおむね4より小さな
領域(λ=550nmのとき、d=0.7μmより小さ
な異物)は、とくにレーリー散乱領域と呼ばれ、異物か
らの散乱光は直径dの6乗に逆比例して急激に減少す
る。したがって、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。
Here, a region where πd / λ is generally smaller than 4 (a foreign substance smaller than d = 0.7 μm when λ = 550 nm) is particularly called a Rayleigh scattering region, and scattered light from the foreign substance has a diameter d. It decreases sharply in inverse proportion to the sixth power. Therefore, in detecting the foreign matter in this region, it is necessary to pay sufficient attention to the sensitivity of the detector.

【0033】一方、πd/λがおおむね4より大きな領
域では、その散乱光は回折の理論にしたがって方向性を
持って散乱する。
On the other hand, in a region where πd / λ is generally larger than 4, the scattered light is scattered with directionality according to the theory of diffraction.

【0034】その様子は、図3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
分布を持つため、検出器の開口数NAを分布に注意して
決定する必要がある。
The situation is as shown in FIG. In order to detect the foreign matter in this region, the scattered light from the foreign matter has a distribution, so it is necessary to determine the numerical aperture NA of the detector while paying attention to the distribution.

【0035】図4にレチクル6上の異物70に対し、レ
ーザ光2221を照射した場合の回折光の方向を示す。
回折光は0次回折光2222、1次元回折光2223、
さらに角度θだけ離れて2次元回折光……と続く。
FIG. 4 shows the directions of diffracted light when the foreign material 70 on the reticle 6 is irradiated with the laser light 2221.
The diffracted light is the 0th-order diffracted light 2222, the one-dimensional diffracted light 2223,
Two-dimensional diffracted light continues at an angle θ.

【0036】0次回折光2222はレーザ照明2221
の正反射光であり、異物の散乱光を検出するということ
は、1次以上の回折光を検出することになる。
The 0th-order diffracted light 2222 is a laser illumination 2221.
Detecting the scattered light of the foreign matter, which is the specularly reflected light, means detecting the diffracted light of the first order or higher.

【0037】そして、角度θは回折光の次式から求めら
れる。
The angle θ is obtained from the following equation of diffracted light.

【0038】d0・sinθ=λ ……(1) ここで、dは不定形な異物に対しては、直径、幅、長
さあるいは直径の平均値など様々な定義が考えられる。
しかし、以下の議論はd0の値によらず成り立つので、
上記のいずれの定義でも、結果に影響をおよぼさない。
そこで、ここではd0=d、すなわちd0を異物の直径d
と仮定する。
D 0 · sin θ = λ (1) Here, various definitions such as diameter, width, length or average value of diameter can be considered for d 0 with respect to an irregular foreign substance.
However, since the following discussion holds regardless of the value of d 0 ,
None of the above definitions have any effect on the result.
Therefore, here, d 0 = d, that is, d 0 is the diameter d of the foreign matter.
Suppose

【0039】検出光学系の必要な開口数NAを、最も条
件の厳しいπd/λ=4の場合について求める。まず、
式(1)から角度θは52°となる。これは、回折光の間
隙が最大で52°になることを意味し、したがって52
°以上の開口を有する検出光学系を用いれば、最低でも
1次の回折光だけは検出できることになり、異物を見逃
すことはない。
The required numerical aperture NA of the detection optical system will be determined for the most severe condition of πd / λ = 4. First,
From the formula (1), the angle θ is 52 °. This means that the gap of the diffracted light will be up to 52 °, thus 52
If a detection optical system having an opening of not less than ° is used, at least only the first-order diffracted light can be detected, and foreign substances will not be missed.

【0040】図5においては、次式で検出系対物レンズ
41の開口数NAは求められる。
In FIG. 5, the numerical aperture NA of the detection system objective lens 41 is obtained by the following equation.

【0041】NA=n・sin(θ/2) ……(2) ここで、nは光路の屈折率で、空気ではn≒1であり、
NA=0.44となる。よって、概ね0.44より大きな
開口数NAをもつ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。
NA = nsin (θ / 2) (2) where n is the refractive index of the optical path, and in air, n≈1,
NA becomes 0.44. Therefore, it is possible to detect the scattered light from the foreign matter without overlooking with the detection system having the numerical aperture NA larger than about 0.44.

【0042】この場合、開口数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良
くなる。逆に、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である。
In this case, the larger the numerical aperture NA, the more room for detection, and the more convenient the detection of foreign matter in the Rayleigh region. On the contrary, even when NA ≧ 0.44 is not satisfied,
When NA is about 0.4, the diffracted light has a certain width, so that it is possible to detect foreign matter in practical use.

【0043】逆に、開口数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散乱光
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およぼし、開口数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から0.6位までの開口数NAが実用上適切な開口数
NAとなる。
On the contrary, when the numerical aperture NA is larger than 0.5, scattered light from the circuit pattern is incident on the detection system for the reason described later, which impedes the requirement to detect only scattered light from foreign matter. Therefore, the merit of intentionally increasing the numerical aperture NA is reduced. For this reason, approximately 0.
A numerical aperture NA of 4 to 0.6 is a practically appropriate numerical aperture NA.

【0044】つぎに、レーリー領域の異物の検出につい
て述べる。
Next, the detection of foreign matter in the Rayleigh area will be described.

【0045】先に述べたごとく、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」と言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。
As described above, in the detection optical system having the resolution of the prior art, "sometimes a minute foreign substance can be detected", not "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.

【0046】この発明に係る異物検査装置においては、
検出すべき異物を解像する程度の開口数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。
In the foreign matter inspection apparatus according to the present invention,
It has a detection optical system having a numerical aperture NA to the extent that a foreign matter to be detected is resolved. Specifically, it is calculated by the following equation.

【0047】d=0.6(λ/NA) ……(3) この開口数NAに概ね近い値を有する光学系が望まし
い。また、検出系の開口数NAを式(3)を満たすように
設定できない場合、照明系の波長λを短くして式(3)を
満たす必要がある。
D = 0.6 (λ / NA) (3) An optical system having a value approximately close to this numerical aperture NA is desirable. If the numerical aperture NA of the detection system cannot be set so as to satisfy the expression (3), it is necessary to shorten the wavelength λ of the illumination system and satisfy the expression (3).

【0048】すなわち、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
なかったが、この発明では式(3)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いう新規な考え方に立
っている。
That is, in the detection optical system for inspecting a foreign substance, it has not been conventionally considered necessary to have a resolving power for resolving a foreign substance, but in the present invention, detection for resolving a foreign substance as expressed by the equation (3) is performed. It is based on the new idea that an optical system is necessary.

【0049】ただし、式(3)の係数は、0.6という一
般の解像度を算出する際の値ほど大きい必要はなく、こ
の発明に際して発明者により実施された実験によると、
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。その理由について、以下に説明する。
However, the coefficient of the equation (3) does not need to be as large as the value for calculating the general resolution of 0.6, and according to the experiment conducted by the inventor of the present invention,
In the range of 0.24 to 0.6, the required foreign matter detection performance is exhibited. The reason will be described below.

【0050】図6は異物径dと散乱断面積との関係を示
すグラフである。この散乱断面積は異物から発生する散
乱光に比例し、ミー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
の実線で示される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。図中には、点線で幾何
学的に断面積も合わせて示した。これにより、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。(これは、まさしく異物検査が散乱
光で行なわれている理由である。)そして、その比率は
図6より面積比で約3倍〜6倍、したがって直径では√
3〜√6倍となる。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the particle diameter d and the scattering cross section. This scattering cross section is proportional to the scattered light generated from a foreign substance, and is obtained from the theory of Mie scattering. The interpretation means that when the generated scattered light is observed, it is observed as if it is the scattered light generated from a foreign substance shown by the solid line in the figure. In the figure, the cross-sectional area is also shown geometrically along the dotted line. From this, it is understood that when observed with scattered light, it is observed larger than the actual size of the foreign matter. (This is exactly the reason why the foreign matter inspection is performed by scattered light.) And the ratio is about 3 to 6 times in area ratio from FIG.
3 to √6 times.

【0051】この場合、式(3)は次式のようになり、先
の実験結果を説明できる。
In this case, the equation (3) becomes the following equation, and the above experimental results can be explained.

【0052】 d=(0.6/(√3〜√6))・(λ/NA) =(0.24〜0.35)・(λ/NA) ……(4) また、レチクル上の異物検査では、検出すべき異物径d
はレチクル最小寸法の1/4程度とされているため、レ
チクル上の最小寸法2.5μm(5:1縮小転写の場合
にはウェハ上0.5μmで、これは16MDRAM相
等)の場合には0.6μm、レチクル上の最小寸法1.5
μm(64MDRAM相等)の場合には0.4μmであ
る。
D = (0.6 / (√3 to √6)) · (λ / NA) = (0.24 to 0.35) · (λ / NA) (4) Also, on the reticle In the foreign matter inspection, the foreign matter diameter d to be detected
Is about 1/4 of the minimum size of the reticle, so the minimum size on the reticle is 2.5 μm (0.5 μm on the wafer for 5: 1 reduction transfer, which is 16 MDRAM phase). 0.6 μm, minimum size on reticle 1.5
In the case of μm (64MDRAM phase etc.), it is 0.4 μm.

【0053】したがって、0.4μm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、式(4)を変形した次式より、λ=660〜46
0nmよりも波長の短い光源が必要となることがわか
る。
Therefore, in order to detect a foreign matter of 0.4 μm by the detection optical system of NA = 0.4 obtained from the previous examination, λ = 660 to 46 is obtained from the following equation obtained by modifying the equation (4).
It can be seen that a light source having a wavelength shorter than 0 nm is required.

【0054】 λ=d・NA/(0.35〜0.24) ……(5) つぎに、この波長範囲で、回路パターンの形成されたレ
チクルのような被検査試料上の異物検査に適した波長を
選択する検討を行なうが、その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。
Λ = d · NA / (0.35-0.24) (5) Next, in this wavelength range, it is suitable for foreign matter inspection on a sample to be inspected such as a reticle on which a circuit pattern is formed. The selection of a different wavelength will be examined, but the principle of optically detecting a foreign substance, which is the premise of the selection, will be described.

【0055】この発明は、レチクル等の回路パターンが
縦・横・斜めの3方向の直線およびその直線の交差部す
なわち回路パターンのコーナ部で構成されていることに
着目してなされている。回路パターンが指向性のよいレ
ーザ光等で斜方から入射角i(i<90°)で照射され
た場合、回路パターンの直線部分からの散乱光のフーリ
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、上
述したごとく、フーリエ変換像面上の特定位置へ直線状
の遮光板すなわち空間フィルタを配置し、回路パターン
の直線部分からの散乱光を遮光し、異物からの散乱光だ
けを検出する。ところが、回路パターンのコーナ部およ
びコーナ部が連続する微細構造部からの散乱光は遮光し
きれないため、これらの散乱光の検出出力に着目した検
討を行なう必要があり、この検討を検出光の波長と関連
させて以下に行なう。
The present invention has been made by paying attention to the fact that the circuit pattern of the reticle or the like is composed of vertical, horizontal, and diagonal straight lines and the intersections of the straight lines, that is, the corners of the circuit pattern. When the circuit pattern is irradiated with a laser beam or the like having good directivity at an incident angle i (i <90 °) from an oblique direction, the Fourier transform image of scattered light from the straight line portion of the circuit pattern is a circuit pattern in the illumination field. It is known that, regardless of the position, the light is condensed in a thin straight line at a specific position on the Fourier transform image plane, while the scattered light from the foreign matter is not biased to the specific position on the Fourier transform image plane. Therefore, as described above, a linear light-shielding plate, that is, a spatial filter is arranged at a specific position on the Fourier transform image plane to shield the scattered light from the linear portion of the circuit pattern and detect only the scattered light from the foreign matter. However, since scattered light from the corner portion of the circuit pattern and the fine structure portion in which the corner portion is continuous cannot be shielded, it is necessary to conduct an examination paying attention to the detection output of these scattered light. It will be described below in relation to the wavelength.

【0056】図7は粒子径dが0.5μmの場合の光源
波長と散乱光強度との関係を示すグラフである。このグ
ラフから、異物の検出を容易にするために、異物からの
検出光を大きくしようとすれば、短い波長の光源により
検出を行なえばよいことがわかる。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the light source wavelength and the scattered light intensity when the particle diameter d is 0.5 μm. From this graph, it is understood that if the detection light from the foreign matter is increased in order to facilitate the detection of the foreign matter, the detection should be performed by a light source with a short wavelength.

【0057】この場合に注意しなければならないのは、
短波長化により回路パターンからの散乱光もまた増加し
てしまうことである。異物からの散乱光が増加しても、
回路パターンからの散乱光の方がより増加してしまって
は、異物の検出性能の向上は望めない。そこで、回路パ
ターン付の試料上の異物検査を短波長化するには、回路
パターンからの散乱光にも着目し、(弁別比)=(異物
からの散乱光を検出した検出器の出力/回路パターンか
らの散乱光を検出した検出器の出力)で定義される弁別
比に基づいた検討を行なう必要がある。
In this case, it should be noted that
The shorter wavelength also increases the scattered light from the circuit pattern. Even if the scattered light from foreign matter increases,
If the scattered light from the circuit pattern increases more, the improvement in the foreign matter detection performance cannot be expected. Therefore, in order to shorten the wavelength of foreign matter inspection on a sample with a circuit pattern, pay attention to the scattered light from the circuit pattern, and (discrimination ratio) = (output of detector that detected scattered light from foreign matter / circuit) It is necessary to make a study based on the discrimination ratio defined by the output of the detector that detects the scattered light from the pattern).

【0058】そこで、回路パターンの各種コーナ部から
の散乱光とモデル異物であるポリスチレン標準粒子から
の散乱光を種々の波長に関して測定した発明者による実
験結果を示す。図8は波長が830nm、図9は波長が
633nm、図10は波長が544nm、図11は波長
が515nm、図12は波長が488nmの場合の測定
結果である。図中の曲線は標準粒子径に対する検出出力
の変化を示し、また回路パターンの各コーナ部からの散
乱光検出出力は〇でプロットし、そのコーナ部の形状を
〇の近傍に図(平面図)で示した。また、コーナ部が連
続した図は前述の微細構造部分を示す。
Therefore, experimental results by the inventor of measuring scattered light from various corners of the circuit pattern and scattered light from polystyrene standard particles as a model foreign substance at various wavelengths will be shown. FIG. 8 shows the measurement results when the wavelength is 830 nm, FIG. 9 shows the wavelength at 633 nm, FIG. 10 shows the wavelength at 544 nm, FIG. 11 shows the wavelength at 515 nm, and FIG. 12 shows the measurement result when the wavelength is 488 nm. The curve in the figure shows the change in detection output with respect to the standard particle size, and the scattered light detection output from each corner of the circuit pattern is plotted as ◯, and the shape of that corner is shown in the vicinity of ◯ (plan view). Indicated by. Further, the figure in which the corner portions are continuous shows the above-mentioned fine structure portion.

【0059】各波長により回路パターンのコーナ部から
の散乱光検出出力は様々に変化するが、その波長におけ
る検出性能を限定するのは、その波長において最も大き
な散乱光を発生する形状の回路パターンのコーナであ
る。そこで各図には、種々の形状の回路パターンのコー
ナ部分からの散乱光の内、もっとも大きな散乱光よりも
更に大きな散乱光を発生する標準粒子すなわち弁別比が
1より大きい標準粒子を検出可能領域として示してあ
る。
The scattered light detection output from the corner portion of the circuit pattern varies in accordance with each wavelength, but the detection performance at that wavelength is limited by the circuit pattern having the shape that produces the largest scattered light at that wavelength. It is a corner. Therefore, in each figure, among the scattered light from the corners of the circuit patterns of various shapes, standard particles that generate scattered light larger than the largest scattered light, that is, standard particles with a discrimination ratio of greater than 1, can be detected. It is shown as.

【0060】このままでは波長による検出性能の変化の
把握が困難なので、各波長において最も大きな散乱光を
発した回路パターンのコーナ部の値と今回の測定で最も
径の小さな0.5μm標準粒子からの散乱光と検出光源
の波長との関係を図13に示す。0.5μm粒子からの
散乱光出力が回路パターンからの散乱光より大きい波長
領域すなわち弁別比が1より大きい波長領域では、散乱
光検出出力の大小比較(2値化)だけの簡単な装置構成
により0.5μm粒子の検出が可能となる。第13図か
ら明らかなように、波長600nm付近から波長500
nm付近にかけて0.5μm粒子の検出可能領域が存在
する。
Since it is difficult to grasp the change in the detection performance depending on the wavelength as it is, the value of the corner portion of the circuit pattern that emitted the largest scattered light at each wavelength and the 0.5 μm standard particle having the smallest diameter in this measurement are used. FIG. 13 shows the relationship between the scattered light and the wavelength of the detection light source. In the wavelength range where the scattered light output from the 0.5 μm particles is larger than the scattered light from the circuit pattern, that is, in the wavelength range where the discrimination ratio is larger than 1, a simple device configuration is used only for comparing the scattered light detection outputs (binarization). It is possible to detect 0.5 μm particles. As is clear from FIG. 13, a wavelength of about 500 nm is measured at a wavelength of 500 nm.
There is a detectable region of 0.5 μm particles in the vicinity of nm.

【0061】理論上は、弁別比が1より大きければ異物
が検出は可能であるが、実際の装置では電気的・光学的
なノイズの影響や、機構部の振動、さらには検出系の感
度ばらつきなど様々な要因によって、異物からの散乱光
と回路パターン部分からの散乱光のレベルの間に余裕が
必要となる。そして、この余裕が大きいほどつまり弁別
比が大きいほど安定な検出が可能となる。そこで、検出
光の波長によって弁別比がどのように変化するかを示し
たのが図1である。図1から明らかなように、550n
m近傍に最適な波長が存在する。
Theoretically, if the discrimination ratio is larger than 1, foreign matter can be detected, but in an actual device, the influence of electrical and optical noise, vibration of the mechanical section, and even sensitivity variation of the detection system. Due to various factors, a margin is required between the level of scattered light from a foreign substance and the level of scattered light from a circuit pattern portion. The larger the margin, that is, the larger the discrimination ratio, the more stable the detection becomes. Therefore, FIG. 1 shows how the discrimination ratio changes depending on the wavelength of the detection light. As is clear from FIG. 1, 550n
The optimum wavelength exists near m.

【0062】この近傍の光源としては、ヘリウム−ネオ
ンガスの5s2−2p10遷移による緑色ヘリウム−ネオ
ンレーザ(波長543.5nm)がある。ただし、緑色
ヘリウム−ネオンレーザは、現在のところ小出力(1m
W程度)の製品だけが市販されているため、十分な光量
を確保する事は困難である。そこで、アルゴンイオンレ
ーザの緑色光(波長514.5nm)を利用することが
考えられる。この波長では、緑色ヘリウム−ネオンレー
ザ光ほどの効果は期待できないが、従来から一般に用い
られてる赤色ヘリウム−ネオンレーザ光(波長632.
8nm)よりは高い弁別比が得られ、安定な検出が可能
であることが図1から判明する。また、アルゴンイオン
レーザの緑色光では、大きな出力の光源を得ることが容
易である。その出力は空冷でも数十mW(水冷では数
W)にもなり、赤色ヘリウム−ネオンレーザ光と比べて
も大きな検出出力を得られる。
As a light source in the vicinity of this, there is a green helium-neon laser (wavelength 543.5 nm) by 5s 2 -2p 10 transition of helium-neon gas. However, the green helium-neon laser currently has a low output (1 m
It is difficult to secure a sufficient amount of light because only the product of (W) is commercially available. Therefore, it is possible to use the green light (wavelength 514.5 nm) of the argon ion laser. At this wavelength, the effect as high as that of the green helium-neon laser light cannot be expected, but the red helium-neon laser light (wavelength 632.
It is clear from FIG. 1 that a discrimination ratio higher than 8 nm) is obtained and stable detection is possible. Further, with the green light of the argon ion laser, it is easy to obtain a light source with a large output. Its output is several tens of mW even with air cooling (several W with water cooling), and a large detection output can be obtained even when compared with the red helium-neon laser light.

【0063】また、最近では、非線形光学素子を利用し
た高調波レーザにより、ヤグレーザ(波長1064n
m)の2倍高調波として大きな出力(数mW〜数十m
W)の緑色光(波長532nm)を得られるようになっ
てきた。ヤグレーザの2倍高調波は、前述の最適波長
(約550nm)に近いため、異物の検出に最も適して
いると考えられる。
Further, recently, a yag laser (wavelength 1064n) has been provided by a harmonic laser using a non-linear optical element.
m) large output as a second harmonic (several mW to several tens of m)
W) green light (wavelength 532 nm) can be obtained. Since the second harmonic of the YAG laser is close to the above-mentioned optimum wavelength (about 550 nm), it is considered to be most suitable for detecting a foreign substance.

【0064】以上のように、この発明では概ね波長55
0nmの光源による斜方照明によって、回路パターンが
形成された被検査試料上の異物だけを、回路パターンか
ら分離して検出することが可能となる。
As described above, according to the present invention, the wavelength of about 55 is used.
Oblique illumination with a 0 nm light source makes it possible to detect only foreign matter on a sample to be inspected on which a circuit pattern is formed, separately from the circuit pattern.

【0065】図14はこの発明に係る異物検査装置の構
成を示す図である。図において、1は検査ステージ部
で、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方向に移動可能な
Zステージ9と、Zステージ9を介してレチクル6をX
方向へ移動させるXステージ10と、同じくレチクル6
をY方向へ移動させるYステージ11と、Zステージ
9、Xステージ10、Yステージ11の各ステージを駆
動するステージ駆動系12と、レチクル6のZ方向位置
を検出する焦点位置検出用の制御系13とから構成され
ており、各ステージ9〜11はレチクル6の検査中常に
必要な精度で焦点合せ可能に制御されるようになってい
る。
FIG. 14 is a diagram showing the structure of a foreign matter inspection apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is an inspection stage unit, and the inspection stage unit 1 is a reticle 6 having a pellicle 7.
Is fixed to the upper surface by the fixing means 8 and is movable in the Z direction, and the reticle 6 is moved to the X stage via the Z stage 9.
X stage 10 to move in the same direction, and reticle 6 as well
Stage 11 for moving each stage of the Z stage 9, the X stage 10, and the Y stage 11, and a control system for detecting a focus position for detecting the Z direction position of the reticle 6. 13 and each of the stages 9 to 11 is controlled so that focusing can always be performed with a required accuracy during the inspection of the reticle 6.

【0066】Xステージ10およびYステージ11が駆
動されて、レーザ光は図15に示すごとくレチクル6上
に走査される。レーザ光の走査速度は任意に設定するこ
とができるが、たとえばXステージ10を約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
るように形成し、Yステージ11をXステージ10の等
加速時間およ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すれ
ば、1回の検査時間中に200回移送することにする
と、約960秒で100mm移送することが可能となり、
100mm四方の領域を約960秒で走査することができ
ることになる。
The X stage 10 and the Y stage 11 are driven, and the reticle 6 is scanned with the laser light as shown in FIG. The scanning speed of the laser light can be set arbitrarily, but for example, the X stage 10 has a uniform acceleration time of about 0.2 seconds, a constant velocity motion of 4.0 seconds, and a uniform deceleration time of 0.2 seconds. And the stop time of about 0.2 seconds is formed so that the maximum speed is about 25 mm / second and the amplitude is 105 mm in a cycle of 1/2 cycle, and the Y stage 11 is equal to the acceleration time of the X stage 10 and the like. The reticle 6 is moved to 0.
If it is configured to move in steps of 5 mm in the Y direction, if 200 times are transferred during one inspection time, it is possible to transfer 100 mm in about 960 seconds.
A 100 mm square area can be scanned in about 960 seconds.

【0067】また、焦点位置検出用の制御系13はエア
ーマイクロメータを用いるものでも、あるいはレーザ干
渉法で位置を検出するものでも、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。なお、座標X、Y、Zは図に示す方向である。
Further, the control system 13 for detecting the focal position may be one using an air micrometer or one for detecting the position by the laser interference method, or one having a structure for projecting a fringe pattern and detecting the contrast thereof. But it's okay. The coordinates X, Y, and Z are the directions shown in the figure.

【0068】2は第1の照明系、3は第2の照明系で、
両者は独立しており、かつ同一の構成要素からなってい
る。21、31はレーザ光源で、レーザ光源21の波長
λ1はたとえば514.5nm、レーザ光源31の波長
λ2はたとえば532nmであり、波長λ1と波長λ2
は異なっている。22、32は集光レンズで、レーザ光
源21、31より射出された光束をそれぞれ集光してレ
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iは、後述する検出光学
系4の対物レンズ41を避けるため、約30°より大き
くし、また被検体がペリクル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ないことから、おおよそ30°<i
<80°にされる。
2 is a first illumination system, 3 is a second illumination system,
Both are independent and consist of the same components. Reference numerals 21 and 31 denote laser light sources, the wavelength λ 1 of the laser light source 21 is, for example, 514.5 nm, and the wavelength λ 2 of the laser light source 31 is, for example, 532 nm, and the wavelengths λ 1 and λ 2 are different. Reference numerals 22 and 32 are condenser lenses, which condense the light beams 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 i of both with respect to the circuit pattern is larger than about 30 ° in order to avoid the objective lens 41 of the detection optical system 4 which will be described later, and in the case of the reticle 6 on which the pellicle 7 is mounted, the pellicle In order to avoid 7, the angle must be smaller than approximately 80 °, so approximately 30 ° <i
<80 °.

【0069】照明系2、3の光源はおおよそ550nm
の波長を有するものが望ましい。この近傍の光源として
は、ヘリウム−ネオンガスの5s2−2p10遷移による
緑色ヘリウム−ネオンレーザ(波長543.5nm)が
ある。ただし緑色ヘリウム−ネオンレーザは、現在のと
ころ小出力(1mW程度)の製品だけが市販されている
ため、十分な光量を確保する事は困難である。そこで、
アルゴンイオンレーザの緑色光(波長514.5nm)
を利用することが考えられる。この波長では、緑色ヘリ
ウム−ネオンレーザ光ほどの効果は、期待出来ないが、
従来から一般に用いられてる赤色ヘリウム−ネオンレー
ザ光(波長632.8nm)よりは高い弁別比が得ら
れ、安定な検出が可能であることが図1から明らかであ
る。また、アルゴンイオンレーザの緑色光では大きな出
力の光源を得ることが容易である。その出力は空冷でも
数十mW(水冷では数W)にもなり、赤色ヘリウム−ネ
オンレーザ光と比べても大きな検出出力を得られる。
The light sources of the illumination systems 2 and 3 are approximately 550 nm.
Those having a wavelength of As a light source in the vicinity of this, there is a green helium-neon laser (wavelength 543.5 nm) by 5s 2 -2p 10 transition of helium-neon gas. However, since only green helium-neon laser products with a small output (about 1 mW) are currently on the market, it is difficult to secure a sufficient amount of light. Therefore,
Argon ion laser green light (wavelength 514.5 nm)
It is possible to use. At this wavelength, the effect of green helium-neon laser light cannot be expected, but
It is clear from FIG. 1 that a discrimination ratio higher than that of the conventionally used red helium-neon laser light (wavelength 632.8 nm) is obtained and stable detection is possible. Further, it is easy to obtain a light source having a large output with the green light of the argon ion laser. Its output is several tens of mW even with air cooling (several W with water cooling), and a large detection output can be obtained even when compared with the red helium-neon laser light.

【0070】また、最近では、非線形光学素子を利用し
た高調波レーザにより、ヤグレーザ(波長1064n
m)の2倍高調波として大きな出力(数mW〜数十m
W)の緑色光(波長532nm)を得られるようになっ
てきた。ヤグレーザの2倍高調波は、前述の最適波長
(約550nm)に近いため、異物の検出に最も適して
いると考えられる。輝度の高い光源であればいいことか
ら、水銀ランプまたは水銀キセノンランプといったレー
ザ以外の光源に550nm近傍または500〜600n
m波長範囲を選択するフィルタを組み合わせたものでも
構わない。
Further, recently, a yag laser (wavelength 1064n) has been provided by a harmonic laser utilizing a non-linear optical element.
m) large output as a second harmonic (several mW to several tens of m)
W) green light (wavelength 532 nm) can be obtained. Since the second harmonic of the YAG laser is close to the above-mentioned optimum wavelength (about 550 nm), it is considered to be most suitable for detecting a foreign substance. As long as the light source has high brightness, a light source other than a laser such as a mercury lamp or a mercury xenon lamp can be used in the vicinity of 550 nm or 500 to 600 n.
A combination of filters for selecting the m wavelength range may be used.

【0071】図16は照明系2の構成例を示す図であ
る。図において、21はレーザ光源である。223は凹
レンズ、224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、レンズ223〜
226により集光レンズ22を形成している。レーザ光
源21は、Y’方向に磁界ベクトルを持つ直線偏光(こ
の状態をS偏光と呼ぶ)を有するように配置する。S偏
光にするのは、たとえば入射角iが約60°の場合、ガ
ラス基板上における反射率がP偏光の場合より約5倍程
度高く(たとえば、久保田 広著、応用光学(岩波全
書)144頁)、より小さい異物まで検出することが可
能になるからである。なお、照明系3は照明系2と同一
構成である。
FIG. 16 is a diagram showing a configuration example of the illumination system 2. In the figure, 21 is a laser light source. 223 is a concave lens, 224 is a cylindrical lens, 225 is a collimator lens, 226 is a condenser lens, and lenses 223 to
The condenser lens 22 is formed by 226. The laser light source 21 is arranged so as to have linearly polarized light having a magnetic field vector in the Y ′ direction (this state is called S-polarized light). For example, when the incident angle i is about 60 °, the reflectance on the glass substrate is about 5 times higher than that for P-polarized light (for example, Hiroshi Kubota, Applied Optics (Iwanami Zensho), page 144). ), It is possible to detect even smaller foreign matter. The illumination system 3 has the same configuration as the illumination system 2.

【0072】そして、照明系2の照度を高めるため、集
光系の開口数NAを約0.1にし、レーザ光を約10μ
mまで絞り込んでいるが、この絞り込みにより焦点深度
は約30μmと短くなり、図3に示す検査視野15全域
S(500μm)に焦点を合わせることができなくな
る。しかし、この実施例においては、この対策として、
シリンドリカルレンズ224を図3に示すX’軸回りに
傾動させ(図3はすでに傾動した状態を示す)、たとえ
ば入射角iが60°でも検査視野15の全域Sに焦点を
合わせることが可能になっており、後述する信号処理系
5の検出器51、551に一次元固体撮像素子を使用し
た場合に、検査視野15の検査領域が検出器51、55
1と同様に直線状になっても、直線状の検査領域を高い
照度でかつ均一な分布で照明をすることが可能になる。
Then, in order to increase the illuminance of the illumination system 2, the numerical aperture NA of the focusing system is set to about 0.1 and the laser beam is set to about 10 μm.
Although the aperture has been narrowed down to m, the depth of focus is shortened to about 30 μm by this aperture, and it becomes impossible to focus on the entire inspection field 15 S (500 μm) shown in FIG. However, in this embodiment, as a countermeasure,
The cylindrical lens 224 can be tilted about the X ′ axis shown in FIG. 3 (FIG. 3 shows the already tilted state), and it becomes possible to focus on the entire area S of the inspection visual field 15 even if the incident angle i is 60 °, for example. When a one-dimensional solid-state image sensor is used for the detectors 51 and 551 of the signal processing system 5 described later, the inspection area of the inspection visual field 15 is the detectors 51 and 55.
Even if it becomes a straight line as in the case of 1, it becomes possible to illuminate the linear inspection region with a high illuminance and a uniform distribution.

【0073】さらに、シリンドリカルレンズ224を図
3に示すX’軸回りに加えて、Y’軸回りにも傾動させ
ると、たとえば入射角iが60°で任意の方向から射出
した場合でも、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することが可能であ
る。
Further, when the cylindrical lens 224 is tilted not only around the X ′ axis shown in FIG. 3 but also around the Y ′ axis, even when the incident angle i is 60 ° and the light is emitted from any direction, the inspection field of view is increased. High illuminance over the entire area S of 15
It is also possible to perform linear illumination with a uniform distribution.

【0074】4は検出光学系で、検出光学系4は、レチ
クル6に相対する対物レンズ41、対物レンズ41の結
像位置付近に設けられる視域レンズすなわちフィールド
レンズ43、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、レチクル6の検査視野1
5に対するフーリエ変換の位置に設けられた帯状の遮光
部とその外部に透過部を有する空間フィルタ44、44
4、結像レンズ45、445からなっており、レチクル
6上の検査視野15を後述する信号処理系5の検出器5
1、551に結像す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
を空間フィルタ44、444上に結像するものである。
Reference numeral 4 denotes a detection optical system. The detection optical system 4 is focused by an objective lens 41 facing the reticle 6, a viewing zone lens provided near the image forming position of the objective lens 41, that is, a field lens 43, and a field lens 43. Inspection field 1 of reticle 6 and mirror 42 for wavelength separation of the separated light flux
5, a spatial filter 44, 44 having a band-shaped light-shielding portion provided at the position of Fourier transform with respect to 5 and a transmitting portion outside thereof.
4, image forming lenses 45 and 445, and the inspection field 15 on the reticle 6 is detected by the detector 5 of the signal processing system 5 described later.
It is configured to form an image at 1,551. The field lens 43 has an upper focus position 46 on the objective lens 41.
Is imaged on the spatial filters 44, 444.

【0075】5は信号処理系で、信号処理系5は検出器
51、551、検出器51、551の出力を2値化処理
する第1、第2の2値化回路52、552、論理積回路
53、マイクロコンピュータ54、表示手段55からな
っている。
Reference numeral 5 is a signal processing system. The signal processing system 5 binarizes the outputs of the detectors 51 and 551 and the detectors 51 and 551, and first and second binarization circuits 52 and 552, and a logical product. It comprises a circuit 53, a microcomputer 54, and a display means 55.

【0076】検出器51、551はたとえば電荷移動形
の一次元固体撮像素子などにて形成され、Xステージ1
0を走査しながらレチクル6上の回路パターンからの信
号を検出するが、この場合レチクル6上の異物が存在し
ていると、入力する信号レベルおよび光強度が大きくな
るため、検出器51、551の出力も大きくなるように
形成されている。なお、前記の如く検出器51、551
に一次元固体撮像素子を用いれば、分解能を維持したま
ま検出視野15を広くすることができる利点を有する
が、これに限定されることなく2次元のものあるいは単
素子のものでも使用可能である。
The detectors 51 and 551 are formed by, for example, a charge transfer type one-dimensional solid-state image pickup device, and the X stage 1
The signal from the circuit pattern on the reticle 6 is detected while scanning 0, but in this case, if a foreign matter on the reticle 6 is present, the input signal level and the light intensity increase, so the detectors 51, 551. Is also formed to have a large output. As described above, the detectors 51, 551
The use of the one-dimensional solid-state image pickup device has an advantage that the detection visual field 15 can be widened while maintaining the resolution, but the present invention is not limited to this, and a two-dimensional one or a single device can be used. .

【0077】2値化回路52、552は2値化のしきい
値が予め設定されており、検出器51、551から出力
された出力値が検出したい大きさの異物に相当する反射
光強度以上の場合に、論理レベル「1」を出力するよう
に形成されている。
The binarization circuits 52 and 552 have preset threshold values for binarization, and the output values output from the detectors 51 and 551 are equal to or higher than the reflected light intensity corresponding to a foreign substance of a desired size. In the case of, the logic level "1" is output.

【0078】論理積回路53は2値化回路52、552
からの信号を取り込み、2つの信号の論理積を出力す
る。また、マイクロコンピュータ54は論理積回路53
が論理レベル「1」を出力した場合に「異物あり」と判
定し、Xステージ10、Yステージ11の位置情報、単
素子ではない検出器51、551の場合にその素子中の
画素位置から計算される異物の位置情報および検出器5
1、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に出力するように形成されてい
る。
The AND circuit 53 is a binarization circuit 52, 552.
The signal from is taken in and the logical product of two signals is output. Further, the microcomputer 54 uses the AND circuit 53.
When it outputs a logic level "1", it is determined that "there is a foreign substance", and the position information of the X stage 10 and the Y stage 11 is calculated, and in the case of the detectors 51 and 551 which are not single elements, calculation is performed from the pixel position in that element. Information of foreign matter to be detected and detector 5
The detection output values of 1 and 551 are stored as foreign matter data, and the result is output to the display unit 55.

【0079】つぎに、図14に示した異物検査装置の作
用について、図17〜図23を参照して説明する。
Next, the operation of the foreign substance inspection apparatus shown in FIG. 14 will be described with reference to FIGS.

【0080】図17はレチクル6の検査状況を示す図で
ある。図において、70はレチクル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
のコーナ部である。
FIG. 17 is a view showing the inspection situation of the reticle 6. In the figure, 70 is a foreign substance on the reticle 6, 81 is a linear portion of the circuit pattern 80, and 82 is a circuit pattern 80.
Is the corner section of.

【0081】レチクル6上を照明系2によって斜方より
照射し、発生する散乱光を対物レンズ41で集光する
と、図18に示すレチクル6上の回路パターン80と照
明系2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(以下、
0゜パターンという)の回折光(a)は対物レンズ41の
フーリエ変換面上では図19(a)に示すように帯状に表
れる。ここで、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いて、図
17に示すように、角度θが45゜および90゜のパタ
ーンからの回折光(b)、(c)は、対物レンズ41の瞳に
入射しないため、検出に影響を及ぼすことがない。一
方、異物70からの散乱光は方向性が無いため図19
(e)に示すようにフーリエ変換面上の全面に広がる。
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空間フィルタ44、444を配置し
て、図17に示す0゜パターンからの回折光(a)を遮光
することにより、異物70を回路パターン80と弁別し
て検出することが可能となる。
When the illumination system 2 obliquely irradiates the reticle 6 and the generated scattered light is condensed by the objective lens 41, the circuit pattern 80 on the reticle 6 and the reticle 6 surface of the illumination system 2 shown in FIG. The angle pattern defined by the positional relationship with the projected image 60 on the
The diffracted light (a) of 0 ° pattern) appears as a band on the Fourier transform surface of the objective lens 41 as shown in FIG. Here, the type of the angle θ of the circuit pattern 80 is 0.
As shown in FIG. 17, the diffracted light (b) and (c) from the patterns with the angles θ of 45 ° and 90 ° are limited to the angle patterns of 45 °, 45 ° and 90 °. Since it does not enter the pupil, it does not affect the detection. On the other hand, since the scattered light from the foreign matter 70 has no directivity,
As shown in (e), it spreads over the entire Fourier transform surface.
Therefore, the spatial filters 44 and 444 having the band-shaped light-shielding portion and the light-transmitting portion outside the Fourier-transform surface are arranged to shield the diffracted light (a) from the 0 ° pattern shown in FIG. It is possible to detect the foreign matter 70 by discriminating it from the circuit pattern 80.

【0082】この構成により、開口数NAが高い検出光
学系が初めて実現でき、開口数NAを0.5に選んだ場
合、その開口面積は、開口数NAが低い検出光学系の約
20倍にもできる。
With this configuration, a detection optical system having a high numerical aperture NA can be realized for the first time, and when the numerical aperture NA is selected to be 0.5, the aperture area is about 20 times as large as that of the detection optical system having a low numerical aperture NA. You can also

【0083】ただし、図20(a)に示す回路パターン8
0のコーナ部82からの散乱光は直線状の空間フィルタ
44、444では十分に遮光しきれない。このため、図
20(b)に示す従来法のように、10×20μm2の検
出画素で検出を行なった場合、画素中に複数のコーナ部
82からの散乱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、この実施例では、図20
(c)に示すように、検出器の画素を2×2μm2にまで
高分解能化し、回路パターンからの影響を極力排除し、
0.5μmの異物検出を可能とした。またここで、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2×2μm2である必要
はない。
However, the circuit pattern 8 shown in FIG.
The scattered light from the corner portion 82 of 0 cannot be sufficiently shielded by the linear spatial filters 44 and 444. For this reason, when detection is performed with a detection pixel of 10 × 20 μm 2 as in the conventional method shown in FIG. 20B, scattered light from a plurality of corners 82 enters the pixel, and only foreign matter is detected. Can not be detected. Therefore, in this embodiment, FIG.
As shown in (c), the resolution of the pixels of the detector is increased to 2 × 2 μm 2 , and the influence from the circuit pattern is eliminated as much as possible.
The foreign matter of 0.5 μm can be detected. Further, here, the pixel of the detector is set to 2 × 2 μm 2 , but the reason for this is described below, and it is not necessarily required to be 2 × 2 μm 2 .

【0084】この場合の画素寸法は、レチクル6上の最
もパターン寸法Lよりも小さければよい。したがって、
0.8μm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おおむね0.8×5=4μ
m、0.5μmプロセスLSIではおおむね0.5×5=
2.5μmよりも小さい画素で検出すればよい。
In this case, the pixel size has only to be smaller than the pattern size L on the reticle 6. Therefore,
In the case of exposing a 0.8 μm process LSI with a stepper with a reduction ratio of 1/5, it is about 0.8 × 5 = 4 μ for a reticle.
m, 0.5 μm Process LSI: 0.5 × 5 =
It suffices to detect with a pixel smaller than 2.5 μm.

【0085】また、実際にはコーナ部82からの影響を
十分に小さくできる値であれば、さらに大きくても、小
さくてもよい。
Further, in actuality, it may be further increased or decreased as long as it is a value capable of sufficiently reducing the influence from the corner portion 82.

【0086】具体的には、検査対象となるレチクル6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51、551の1画
素に2個未満のコーナ部82のみが入ることになり、図
24に示した実験(説明後述)よってもこの値で十分で
ある。
Specifically, the minimum pattern size on the reticle 6 to be inspected is desirable. If the size is about the minimum pattern size, less than two corners 82 will be included in one pixel of the detectors 51 and 551, and this value is also obtained by the experiment (described later) shown in FIG. It is enough.

【0087】さらに、具体的には最小寸法が1.5μm
程度の64MDRAM用レチクルでは1〜2μm程度の
画素寸法が望ましい。
Further, specifically, the minimum dimension is 1.5 μm.
For a 64 MDRAM reticle, the pixel size of about 1 to 2 μm is desirable.

【0088】上記内容を図21を用いて再度説明する。
図21(a)に示す回路パターン80の交差部分にできる
コーナ部82を微視的に見た場合、図20(b)に示すよ
うに連続的な角度のコーナ820で構成されているた
め、図19(d)に示すように、コーナ部82からの回
折光(d)もフーリエ変換面上で広がる傾向があり、空
間フィルタ44、444により完全に遮光することがで
きない。このため、検出器51、551の一方たとえば
検出器51に複数のコーナ部82からの回折光が入射す
ると、検出器51の出力Vが増大して、異物70との弁
別検出ができなくなる。図22はこの状態を示したもの
で、複数のコーナ部82からの検出出力値822が単一
のコーナ部82からの検出出力値821に比べて高い値
になり、図22に示す点線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701を分離して検出
することができないことを示している。
The above contents will be described again with reference to FIG.
When the corner portion 82 formed at the intersection of the circuit pattern 80 shown in FIG. 21A is viewed microscopically, it is composed of the corners 820 having continuous angles as shown in FIG. As shown in FIG. 19D, the diffracted light (d) from the corner 82 also tends to spread on the Fourier transform plane, and cannot be completely shielded by the spatial filters 44 and 444. Therefore, when the diffracted light from the plurality of corners 82 is incident on one of the detectors 51, 551, for example, the detector 51, the output V of the detector 51 increases and the detection of the foreign matter 70 cannot be performed. FIG. 22 shows this state, in which the detection output value 822 from the plurality of corner portions 82 becomes higher than the detection output value 821 from the single corner portion 82, and the dotted line 90 shown in FIG. It is shown that binarizing the level cannot detect the detection output value 701 from the foreign matter 70 separately.

【0089】図22にて説明した不具合点の対策とし
て、この実施例では、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を任意の寸法(たとえば
2μm×2μm)に設定し、簡易な検出光学系4であり
ながら複数のコーナ部82からの回折光が検出器51、
551に同時に入射しないようにしている。しかし、従
来の寸法の異物では検出ができても、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、一部のコーナ部82との分離検出が不十分
であり、またLSIの高集積化により、図23に示すよ
うに、回路パターン80の通常の構造部分の寸法83よ
りも微細なミクロンオーダーの寸法を有するパターン8
4から発生するような回折光は、異物70からの散乱光
と挙動がさらに類似してくるため、異物70を回路パタ
ーン80から分離して検出することが一層難しくなって
きている。
As a measure against the inconvenience described with reference to FIG. 22, in this embodiment, the inspection visual field 15 on the reticle 6 is imaged on the detectors 51, 551 via the objective lens 41, the imaging lenses 45, 445 and the like. The detector 51,
By selecting the size of 551 and the imaging magnification, the detection visual field 15 on the surface of the reticle 6 is set to an arbitrary size (for example, 2 μm × 2 μm), and the simple detection optical system 4 allows the plurality of corners 82 to be used. The diffracted light of the detector 51,
551 and 551 are not simultaneously incident. However, even if the foreign matter of the conventional size can be detected, in the detection of the foreign matter of the submicron order, the separation detection from a part of the corner portion 82 is insufficient depending on the shape of the circuit pattern 80, and the LSI 23, the pattern 8 having a dimension on the order of micron, which is finer than the dimension 83 of the normal structural portion of the circuit pattern 80, is obtained by the high integration.
Since the diffracted light generated from No. 4 becomes more similar in behavior to the scattered light from the foreign matter 70, it becomes more difficult to detect the foreign matter 70 separately from the circuit pattern 80.

【0090】この実施例は、図23に示すようなミクロ
ンオーダーの寸法を有するパターン84に対しても、以
下に説明する対策を施せば、異物を検出することができ
るようにしている。図24はその説明図である。図にお
いて、701、702はサブミクロンオーダーの微小の
異物70からの散乱光検出出力値、864、874、8
65、875、866、876、867、877は0
゜、45゜、90゜の各回路パターンで形成されるすべ
てのコーナ部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
ーダーの寸法を有するパターン84からの回折光の検出
出力値をそれぞれ示す。このうち、検出出力値701、
861、862、863、864、865、866、8
67は照明系2による検出出力値を示し、また検出出力
値702、871、872、873、874、875、
876、877は照明系3による検出出力値を示し、た
とえば検出出力値861、871は回路パターン80の
同一位置における検出出力値で、検出出力値861が照
明系2による値であり、検出出力値871が照明系3に
よる値である。また、図からもわかるように、異物70
は回路パターン80に比べて照射方向による散乱光の検
出出力値の変動は小さい。なお、点線91は検出出力値
のしきい値を示す。
In this embodiment, foreign matter can be detected even with respect to the pattern 84 having a dimension on the order of micron as shown in FIG. 23 by taking the measures described below. FIG. 24 is an explanatory diagram thereof. In the figure, reference numerals 701 and 702 denote scattered light detection output values from the minute foreign matter 70 on the order of submicron, and 864, 874, and 8 respectively.
65, 875, 866, 876, 867, 877 is 0
Detection output values of the diffracted light from all the corners 82 formed by the respective circuit patterns of °, 45 °, and 90 °, 861,
Reference numerals 871, 862, 872, 863, and 873 denote detection output values of the diffracted light from the pattern 84 having dimensions on the order of microns, respectively. Of these, the detected output value 701,
861, 862, 863, 864, 865, 866, 8
67 indicates a detection output value by the illumination system 2, and detection output values 702, 871, 872, 873, 874, 875,
Reference numerals 876 and 877 indicate detection output values by the illumination system 3, for example, detection output values 861 and 871 are detection output values at the same position of the circuit pattern 80, and the detection output value 861 is a value by the illumination system 2. 871 is a value by the illumination system 3. Further, as can be seen from the figure, the foreign matter 70
Compared with the circuit pattern 80, the fluctuation of the detection output value of scattered light depending on the irradiation direction is smaller. The dotted line 91 indicates the threshold value of the detection output value.

【0091】図24から明らかなように、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
異なり、しかもレチクル6の面上を180°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、いずれか
一方の側の回折光の出力値は、図中●印で示すように、
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
さいことが分かる。このため、この実施例ではレチクル
6の面上の同一位置からの各検出出力値861、871
等を検出器51と検出器551とにより別個に検出し、
●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2値化回路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から分離して検出す
ることを可能にしたのである。
As is clear from FIG. 24, the output of the diffracted light varies greatly depending on the irradiation direction even with the same circuit pattern, and the reticle 6 is shifted from the oblique direction in two opposite directions with a 180 ° shift. When illuminated, the output value of the diffracted light on either side is as shown by the ● mark in the figure.
It can be seen that it is always smaller than the output value from a submicron-order foreign material. Therefore, in this embodiment, the detection output values 861 and 871 from the same position on the surface of the reticle 6 are detected.
Etc. are separately detected by the detector 51 and the detector 551,
After adopting the smaller detection output value indicated by the mark ● and binarizing it by the binarizing circuit 52 and the binarizing circuit 552,
The logical product is obtained by the logical product circuit 53 so that only the foreign matter 70 of submicron order can be separated from the circuit pattern 80 and detected.

【0092】図24に示すように、2値化回路52、5
52にしきい値91を設定すると、しきい値91以上の
値は異物70の検出出力値701、702、回路パター
ンの検出出力値861、863、874、875である
が、これら回路パターンからの2値化出力は2値化回路
52、2値化回路552のいず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、したが
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。そして、検出時のXステージ10、Yス
テージ11の位置情報のほか、検出器51、551が単
素子でない場合には、その素子中の画素位置から計算さ
れる異物70の位置情報および検出器51、551の検
出出力値が、異物データとしてマイクロコンピュータ5
4が管理するメモリに記憶されるとともに、その記憶内
容が演算処理されてCRT等の表示手段55に表示され
る。
As shown in FIG. 24, the binarization circuits 52, 5
When the threshold value 91 is set to 52, the detection output values 701 and 702 of the foreign material 70 and the detection output values 861, 863, 874 and 875 of the circuit pattern are the values of the threshold value 91 or more. Since the binarization output is the output from only one of the binarization circuit 52 and the binarization circuit 552, it is not output from the AND circuit 53, and therefore only the foreign matter 70 is detected separately from the circuit pattern. be able to. Then, in addition to the position information of the X stage 10 and the Y stage 11 at the time of detection, when the detectors 51 and 551 are not single elements, the position information of the foreign matter 70 calculated from the pixel position in the element and the detector 51. , 551 detection output values are used as foreign object data by the microcomputer 5
4 is stored in the memory managed by the computer 4, and the stored contents are arithmetically processed and displayed on the display means 55 such as a CRT.

【0093】つぎに、従来技術での見逃し異物の例を図
25に示す。これらの異物は寸法的に本来なら検出され
るべき寸法の異物である。この実施例では、これら従来
技術による見逃しのメカニズムについて検討を加え、新
規な構成による異物検査装置を提案する。
Next, an example of a missed foreign material in the prior art is shown in FIG. These foreign substances are the foreign substances whose dimensions should be detected. In this embodiment, a mechanism for overlooking according to these conventional techniques is examined, and a foreign matter inspection device having a novel structure is proposed.

【0094】図26により従来装置の問題点について説
明する。レチクル上の異物を検出する異物検査装置にお
いては、レチクル上に形成された回路パターンからの回
折光を除去し、異物からの散乱光だけを検出する方式
が、技術の重要なポイントとなる。そのため、散乱光の
偏光状態を解析する方式、複数の検出器の出力を比較す
る方式などが開発・実用化されている。しかし、そのい
ずれもが回路パターンから発生する散乱光の影響を避け
るため、開口数NAが0.1程度の開口の小さな検出光
学系を回路パターンからの散乱光を避けた斜方に配置し
ている。このような構成では、後で述べる理由により、
不規則な形状の異物を見逃しやすいという問題を生ず
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だしたパターン除
去技術である。これらの多くは、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
方式をとっている。このような方式には、回路パターン
の誤検出を減らす一方でパターンエッジ近傍の異物を見
逃してしまう問題が発生する。しかし、以下に述べるよ
うに、この実施例はこれらの2つの問題点を解決してい
る。
The problem of the conventional device will be described with reference to FIG. In a foreign matter inspection apparatus that detects foreign matter on a reticle, a method of removing diffracted light from a circuit pattern formed on the reticle and detecting only scattered light from the foreign matter is an important point of the technology. Therefore, methods such as a method of analyzing the polarization state of scattered light and a method of comparing the outputs of a plurality of detectors have been developed and put into practical use. However, in order to avoid the influence of scattered light generated from the circuit pattern in any of them, a detection optical system with a small numerical aperture NA of about 0.1 is diagonally arranged to avoid scattered light from the circuit pattern. There is. In such a configuration, for the reason described later,
This causes a problem that it is easy to overlook an irregularly shaped foreign substance. Another problem is the pattern removal technology that has been used as an auxiliary in various inspection technologies in response to the miniaturization of circuit patterns. Many of these adopt a method of automatically lowering the detection sensitivity of the foreign matter detector when a circuit pattern is found during inspection. In such a method, there is a problem that foreign substances near the pattern edge are missed while reducing erroneous detection of the circuit pattern. However, as described below, this embodiment solves these two problems.

【0095】図27は異物へレーザ光を照射したときに
発生する散乱光を上方より観察した状態を示す図で、図
27(a)は直径dが1μmの異物からの散乱光の場合を
示し、図27(b)は直径dが2μmの異物からの散乱光
の場合を示す。この図から明らかなように、異物からの
散乱光は方向性をもって分布している。このため、従来
型の開口数NAが低いの異物検査装置では、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がう
まい具合に開口数NAが低いの検出光学系に入射すると
は限らず、見逃しが発生する。しかも、これらの散乱光
の分布の具合は異物の大きさや形状により異なるため、
すべての異物に対し、開口数NAが低い検出光学系を適
正に配置することは事実上不可能である。
FIG. 27 is a diagram showing a state in which scattered light generated when a foreign substance is irradiated with laser light is observed from above, and FIG. 27 (a) shows a case of scattered light from a foreign substance having a diameter d of 1 μm. 27 (b) shows the case of scattered light from a foreign substance having a diameter d of 2 μm. As is clear from this figure, the scattered light from the foreign matter is directionally distributed. For this reason, in the conventional foreign matter inspection device with a low numerical aperture NA, if the detector is installed at an incorrect position, the scattered light generated from the foreign matter may enter the detection optical system with a low numerical aperture NA properly. Not to mention, oversight occurs. Moreover, the distribution of the scattered light differs depending on the size and shape of the foreign matter,
It is practically impossible to properly arrange the detection optical system having a low numerical aperture NA for all the foreign matters.

【0096】このことを実験的に測定した結果を図28
に示す。異物70を入射角60°のレーザ光で照明した
場合の散乱光分布を開口数NAが低い(NA≒0.1)
検出光学系1001、1002で検出角を変えながら、
異物70からの散乱光レベルを測定して実線で示した。
この図から明らかなように、点Aでは検出レベルが検出
しきい値を越えているのに対し、点Bでは検出しきい値
を越えず検出できないことを示している。異物70の散
乱光分布は一定していないため、検出光学系1001、
1002のような開口数NAが低い検出光学系を用いた
検出方式では検出性能が安定しない。
FIG. 28 shows a result of experimentally measuring this.
Shown in. The numerical aperture NA of the scattered light distribution when the foreign matter 70 is illuminated with a laser beam having an incident angle of 60 ° is low (NA≈0.1).
While changing the detection angle with the detection optical systems 1001 and 1002,
The level of scattered light from the foreign material 70 was measured and shown by a solid line.
As is apparent from this figure, at point A, the detection level exceeds the detection threshold value, whereas at point B, it does not exceed the detection threshold value and detection cannot be performed. Since the scattered light distribution of the foreign matter 70 is not constant, the detection optical system 1001,
The detection performance is not stable in a detection method using a detection optical system having a low numerical aperture NA such as 1002.

【0097】そこで、この実施例では、開口の大きな開
口数NAが高い検出光学系41により様々な散乱分布を
持つ異物からの散乱光を有効に集光する。
Therefore, in this embodiment, the detection light system 41 having a large aperture and a high numerical aperture NA effectively collects the scattered light from the foreign matter having various scattering distributions.

【0098】図29に示すように、レーザ光源21、集
光レンズ22、対物レンズ41、フィールドレンズ4
3、空間フィルタ44、結像レンズ45、検出器51で
構成された装置により、レチクル6上の異物70の個数
を検出した結果を図30に示す。図30では5枚のレチ
クルで検出された異物の合計を縦軸に示し、検出された
異物の寸法を横軸に示している。また、異物のうち従来
技術でも検出された異物についても示している。
As shown in FIG. 29, the laser light source 21, the condenser lens 22, the objective lens 41, and the field lens 4 are used.
FIG. 30 shows the result of detecting the number of foreign particles 70 on the reticle 6 by the device including the spatial filter 44, the spatial filter 44, the imaging lens 45, and the detector 51. In FIG. 30, the vertical axis indicates the total amount of foreign matter detected by the five reticles, and the horizontal axis indicates the size of the detected foreign matter. Further, among the foreign substances, the foreign substances detected by the conventional technique are also shown.

【0099】従来技術の検出能力は0.8μmとされて
いたから、異物の直径dが1μmより小さい領域でのこ
の実施例の検出能力が従来の検出能力より優れているの
は理解できる。しかし、異物の直径dが1μmより大き
な領域においても、この実施例においては大幅な検出個
数の向上がみられている。その検出率は従来技術の検出
個数の比で約10倍にもなる。
Since the detection capability of the prior art was 0.8 μm, it can be understood that the detection capability of this embodiment is superior to the conventional detection capability in the region where the diameter d of the foreign matter is smaller than 1 μm. However, even in the region where the diameter d of the foreign matter is larger than 1 μm, the number of detected particles is significantly improved in this embodiment. The detection rate is about 10 times as high as that of the detection number in the conventional technique.

【0100】これはこの実施例が採用した開口数NAが
高い検出光学系が不規則な形状の異物に良く対応し、異
物からの散乱光を安定して検出しているためと考えられ
る。
It is considered that this is because the detection optical system having a high numerical aperture NA used in this embodiment responds well to irregularly shaped foreign matter and stably detects scattered light from the foreign matter.

【0101】つぎに、回路パターンのエッジ部に付着し
ていた異物に対する検出状況について説明する。図31
は図30に示した検出個数を異物の付着位置別に分類し
た結果を示す。付着位置はレチクル6のガラス部分(透
過部分)、クロム部分(遮光部分)、両者の境界部分で
あるエッジ部の3領域に分類した。このうちエッジ部は
最も異物付着の影響を大きく受け、クロム部分の異物は
クロム部分上に留まる限り転写に影響を及ぼさない。そ
して、図31から明らかなように、転写に最も影響を及
ぼすために最も検出の必要性を有するエッジ部の異物に
対する検出性能が向上している。
Next, the state of detection of foreign matter attached to the edge portion of the circuit pattern will be described. Figure 31
Shows the result of classifying the detected number shown in FIG. 30 according to the foreign matter adhesion position. The adhesion positions were classified into three regions, that is, the glass part (transmissive part), the chrome part (light-shielding part) of the reticle 6, and the edge part which is the boundary part between the two. Of these, the edge portion is most affected by foreign matter adhesion, and the foreign matter in the chrome portion does not affect the transfer as long as it remains on the chrome portion. Then, as is apparent from FIG. 31, the detection performance for the foreign matter at the edge portion, which most needs to be detected because it most affects the transfer, is improved.

【0102】ここで述べたクロム部上の異物を問題にし
ないという発想を用いると、図32のような構成でも可
能になる。この場合、クロム部分上の異物の検出を行な
うことはできないが、転写不良に影響するガラス部分、
エッジ部分の異物からの散乱光は透明な基材であるレチ
クル6を通して行なうことができる。
By using the idea that the foreign matter on the chrome portion does not pose a problem, the configuration as shown in FIG. 32 is also possible. In this case, it is not possible to detect foreign matter on the chrome portion, but the glass portion that affects the transfer failure,
The scattered light from the foreign matter at the edge portion can be transmitted through the reticle 6 which is a transparent base material.

【0103】この構成の利点としては、図33に示すよ
うな断面を持ったレチクルへの対応がある。図33に示
したレチクルでは、クロムからなる回路パターン80間
に、転写解像度の向上を目的とした位相シフター膜10
03が設けられている。位相シフタ膜1003は透明だ
が、回路パターン80(厚さ0.1μm程度)の数倍の
厚さを有しているため、位相シフタ膜1003のエッジ
部1006からの回折光は、回路パターン80のエッジ
部からの回折光と比較して大きなものとなる。
An advantage of this structure is that it can be applied to a reticle having a cross section as shown in FIG. In the reticle shown in FIG. 33, the phase shifter film 10 for improving the transfer resolution is provided between the circuit patterns 80 made of chromium.
03 is provided. Although the phase shifter film 1003 is transparent, it has a thickness several times that of the circuit pattern 80 (thickness of about 0.1 μm). Therefore, the diffracted light from the edge portion 1006 of the phase shifter film 1003 has the thickness of the circuit pattern 80. It becomes larger than the diffracted light from the edge part.

【0104】しかし、図32に示すように検出系を下方
に設けた構成では、位相シフタ膜1003から発生する
回折光は、レチクル6自身の回路パターン80に遮光さ
れ、検出系には入射せず、異物の検出に影響を及ぼさな
い。
However, in the structure in which the detection system is provided below as shown in FIG. 32, the diffracted light generated from the phase shifter film 1003 is shielded by the circuit pattern 80 of the reticle 6 itself and does not enter the detection system. , Does not affect the detection of foreign matter.

【0105】また、この実施例の目的は、クロム部分上
に配置された位相シフタ膜1003のエッジ部1006
からの散乱光を回路パターン80を利用して遮光すれ
ば、達成できる。したがって、照明系21、対物レンズ
41がレチクル6に対して、それぞれ反対側にあれば良
いから、図34に示した構成にしてもよい。
Further, the purpose of this embodiment is to provide an edge portion 1006 of the phase shifter film 1003 arranged on the chromium portion.
This can be achieved by using the circuit pattern 80 to block the scattered light from the. Therefore, the illumination system 21 and the objective lens 41 need only be on the opposite sides of the reticle 6, and the configuration shown in FIG. 34 may be used.

【0106】ただし、位相シフタ膜1003は厚みがあ
るため、斜方照明の場合には、図34の構成では照明で
きない部分1007が生じるため、図32に示す構成の
方がよい。
However, since the phase shifter film 1003 is thick, in the case of oblique illumination, a portion 1007 that cannot be illuminated with the configuration of FIG. 34 is produced, and therefore the configuration shown in FIG. 32 is preferable.

【0107】また、とくにアレイ型の検出器において、
異物の検出・判定を画素単位で行った場合、以下のよう
な不都合が生ずる。すなわち、2×2μm2の検出器の
画素寸法で異物の検出・判定を行った場合を例にする
と、図35に示すごとく、異物が複数(2〜4個)の画
素間にまたがって検出される条件では、異物からの散乱
光も複数の画素に分散してしまい、結果として1つの画
素の検出出力は1/2〜1/4(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)にまで低下して
しまい、異物の検出率が低下する。また、検出器の画素
と微小な異物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。この場合、同一試料でも検
査ごとに結果が異なり、検出の再現性が低下する。
In particular, in the array type detector,
If the detection / judgment of foreign matter is performed in pixel units, the following inconveniences occur. That is, in the case where the foreign matter is detected / determined with the pixel size of the detector of 2 × 2 μm 2 , the foreign matter is detected over a plurality of (2-4) pixels as shown in FIG. Under the condition, the scattered light from the foreign matter is also dispersed to a plurality of pixels, and as a result, the detection output of one pixel is 1/2 to 1/4 (actually, due to the influence of crosstalk between detector pixels. It decreases to about 1/3), and the foreign matter detection rate decreases. Further, the positional relationship between the pixels of the detector and the minute foreign matter is very delicate due to its size, and changes with each inspection. In this case, even if the same sample is used, the results differ from test to test, and the reproducibility of detection decreases.

【0108】そこで、図36に示すごとく、検出画素を
1×1μm2に縮小して行ない、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(図中でa、b、c、d)、
最大値(図中でa)を2×2μm2画素による代表出力
として異物の検出判定を行なうようにした(4画素加算
処理)。これにより、同一異物からの検出出力の変動は
実績で±10%におさまり、全ての異物に対して検出再
現性80%以上を確保できる。なお、図30は4画素加
算処理を行なった場合の結果(検出再現性80%以上)
である。4画素加算処理を行なわない場合の検出再現性
の例を図37に示すが、4画素加算処理を行なわない
と、検出再現性が十分確保されないことが明らかであ
る。
[0108] Therefore, as shown in FIG. 36 performs by reducing the detection pixels in 1 × 1 [mu] m 2, electrically adding detection outputs of the four 1 × 1 [mu] m 2 pixels adjacent each pixel, 2 ×
Simulate the detection output by 2 μm 2 pixels. This is obtained by overlapping by 1 μm (a, b, c, d in the figure),
The maximum value (a in the figure) is used as a representative output of 2 × 2 μm 2 pixels to detect the foreign matter (4 pixel addition processing). As a result, the fluctuation of the detection output from the same foreign matter is actually suppressed to ± 10%, and the detection reproducibility of 80% or more can be secured for all the foreign matter. Note that FIG. 30 shows the result when the 4-pixel addition process is performed (detection reproducibility of 80% or more).
Is. FIG. 37 shows an example of the detection reproducibility in the case where the 4-pixel addition process is not performed, but it is clear that the detection reproducibility cannot be sufficiently secured without the 4-pixel addition process.

【0109】図38に4画素加算処理回路の具体例のブ
ロック図を示す。これは、1μmに縮小した場合の画素
を512画素並べた1次元型撮像素子で、1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がそれぞれ別々に出力される(一般
的な)1次元型撮像素子による例である。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
りそ4方向の内の最大値を求め、異物からの検出値25
14として出力する。
FIG. 38 shows a block diagram of a specific example of the 4-pixel addition processing circuit. This is a one-dimensional image sensor in which 512 pixels when reduced to 1 μm are arranged. An output 2503 from an odd-numbered pixel and an output 2502 of an even-numbered pixel of the one-dimensional image sensor are separately output. This is an example of a (general) one-dimensional image sensor. 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 calculates the maximum value in the four directions, and the detected value 25
It outputs as 14.

【0110】この方式では、光学的な処理により異物の
みを明るく顕在化し、検出を行なうため、設定されたし
きい値より検出された信号が大きい場合に「異物有り」
と判定(2値化)して、異物の検出が可能である。しか
し、検出信号には、1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)および照明光源
の照度分布に起因する感度ムラ(シェーディング)が存
在する。これにより、図39に示すように、同一異物で
も検出する画素(Y方向の位置)により検出信号の大き
さが異なり、しきい値による2値化で異物を安定に検出
することは不可能である。
In this method, only foreign matter is made bright and visible by optical processing and detection is performed. Therefore, when the detected signal is larger than the set threshold value, "there is foreign matter".
It is possible to detect foreign matter by making a determination (binarization). However, the detection signal has variations in sensitivity characteristics (about ± 15%) for each pixel of the one-dimensional image sensor, and sensitivity unevenness (shading) due to the illuminance distribution of the illumination light source. As a result, as shown in FIG. 39, the size of the detection signal varies depending on the pixel (position in the Y direction) that detects even the same foreign matter, and it is impossible to stably detect the foreign matter by binarizing with the threshold value. is there.

【0111】このため、図40(a)に示すように、図1
4に示した標準試料111にて、上記のばらつきと照明
光源の照度分布に起因するシェーディングを予め測定
し、図40(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、図40(c)
に示すように、これにより検出器検出信号の増幅器ゲイ
ンを各画素ごとに変化させ、シェーディングの影響を無
くして、異物を検出する。標準試料111は図1の検査
ステージ上に載置されあるいは検査ステージの近傍に設
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。
For this reason, as shown in FIG.
In the standard sample 111 shown in FIG. 4, the shading caused by the above variation and the illuminance distribution of the illumination light source was measured in advance, and as shown in FIG. 40 (b), shading correction data obtained by calculating the reciprocal of this measurement data was obtained. Find, Fig. 40 (c)
As a result, the amplifier gain of the detector detection signal is changed for each pixel by this, the influence of shading is eliminated, and the foreign matter is detected. The standard sample 111 is placed on the inspection stage of FIG. 1 or installed in the vicinity of the inspection stage, but it is also possible to place it on the sample stage instead of the reticle only during shading measurement.

【0112】標準試料111は微小凹凸表面で、均一な
散乱特性を有する必要があり、ガラス基板を研磨し微細
な加工痕を付けたものや微小な凹凸のできる薄膜(たと
えばアルミニウムをスパッタ処理で基板上に成膜したも
の)を付けたものを用いる。ただし、標準試料111上
の微小凹凸を画素1×1μm2に対して均一に加工する
ことは現実的には困難である。そこで、シェーディング
の測定を多数回(たとえば、1000回)繰り返した平
均値から補正データを求める。
The standard sample 111 is required to have a uniform unevenness characteristic with a fine uneven surface, and a glass substrate having a fine processing mark formed by polishing a glass substrate or a thin film having fine unevenness (for example, aluminum is sputtered to form a substrate). The one with the film formed on it) is used. However, it is practically difficult to uniformly process the minute irregularities on the standard sample 111 with respect to pixels 1 × 1 μm 2 . Therefore, the correction data is obtained from an average value obtained by repeating the shading measurement many times (for example, 1000 times).

【0113】また、微小凹凸からの散乱光には強弱のム
ラが有るため、単純な平均値(たとえば、1000回の
繰返しデータを1000で割ったもの)では、その値が
小さくなりすぎて、演算の精度が低下する場合がある。
このような条件では、割る値を繰返し回数の数分の1
(たとえば、1000回の繰返しで200)にすればよ
い。図40(a)に示す補正前のシェーディングと図40
(b)に示す補正データとを比較すると、補正前には50
%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。
Further, since scattered light from minute unevenness has unevenness of strength and intensity, a simple average value (for example, data obtained by repeating 1000 times divided by 1000) is too small to calculate. The accuracy of may decrease.
Under such conditions, divide the value by a fraction of the number of iterations.
(For example, it is 200 after 1000 times of repetition). Shading before correction shown in FIG.
Comparing with the correction data shown in (b), 50
It can be seen that the shading, which was present in about%, is corrected to 5% or less.

【0114】なお、補正データを毎回の検査ごとに再測
定・更新すれば、照明・検出系等が時間的に不安定で
も、光学的な変動成分を除去することができる。
If the correction data is remeasured / updated for each inspection, the optical fluctuation component can be removed even if the illumination / detection system and the like are temporally unstable.

【0115】図41にシェーディング補正回路の具体例
のブロック図を示す。1次元撮像素子の検出値をA/D
変換(ここでは256階調、8bit)した値3212
から1次元撮像素子の暗電流部分の値を各画素ごとに同
期回路3205により制御されるメモリ3206からの
データによって減算する減算回路3209と、シェーデ
ィング補正倍率を各画素ごとに同期回路3205により
制御されるメモリ3207からのデータによって乗算す
る乗算回路3210と、1次元撮像素子の検出値をA/
D変換(ここでは256階調、8bit)した値321
2の2倍のbit数(ここでは16bit)になった乗
算結果をもとのbit数(ここでは8bit)に戻す中
位bit出力回路3211からなる。なお、この実施例
はデジタル回路によって補正を行なう例であるが、A/
D変換前にアナログ的に補正を行なっても同様の結果が
得られる。
FIG. 41 shows a block diagram of a concrete example of the shading correction circuit. A / D the detected value of the one-dimensional image sensor
3212 converted value (here, 256 gradations, 8 bits)
To a subtraction circuit 3209 for subtracting the value of the dark current portion of the one-dimensional image pickup device from the memory 3206 controlled by the synchronization circuit 3205 for each pixel, and the shading correction magnification for each pixel controlled by the synchronization circuit 3205. A multiplication circuit 3210 that multiplies by the data from the memory 3207 and the detected value of the one-dimensional image sensor A /
A value 321 obtained by D conversion (here, 256 gradations and 8 bits)
The intermediate bit output circuit 3211 is configured to return the multiplication result, which is twice the number of bits (here, 16 bits) to the original number of bits (here, 8 bits). Note that this embodiment is an example in which correction is performed by a digital circuit.
Similar results can be obtained even if analog correction is performed before D conversion.

【0116】異物判定をたとえば2×2μm2の画素単
位で行なっている場合、2μm以上の大きさの異物が存
在したとき、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、10μmの異物が1個
存在した場合、(10μm/2μm)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
物を観察しようとした場合、25個検出結果全てを確認
する必要が有り、不都合が生じる。
When the foreign matter determination is performed in pixel units of 2 × 2 μm 2 , for example, when there is a foreign matter having a size of 2 μm or more, the number of pixels detecting the foreign matter is different from the actual number of foreign matter. Become. If one foreign matter of 10 μm exists, it will be detected with the number of pixels of (10 μm / 2 μm) 2 = 25, and if you try to observe the detected foreign matter as it is, all 25 detection results will be obtained. It is necessary to check, which causes inconvenience.

【0117】従来は、ソフトウェア的に、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
は、「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、
この方法では、ソフトウェア的な処理を必要とするた
め、検出信号が多数の場合に処理に多大な時間(たとえ
ば検出信号1000個で約10分)を要し、新たな不都
合を生じる。
Conventionally, the grouping processing function for checking the connection relation between the pixels in which the foreign matter is detected by software and judging that "one foreign matter is detected" when the pixels are adjacent to each other is I was avoiding the inconvenience. But,
Since this method requires software-like processing, a large amount of time is required for processing when there are a large number of detection signals (for example, about 10 minutes for 1000 detection signals), which causes a new inconvenience.

【0118】そこで、この実施例では、全検査領域を1
度に観察のできる視野範囲(たとえば32×32μ
2)のブロックに分割し、同一のブロック内の検出信
号をすべて同一の異物として判定するようにした(ブロ
ック処理)。これにより、大きな異物でもその形状に関
係無く、1度で視野範囲内に収めて、観察・確認が可能
となる。
Therefore, in this embodiment, the entire inspection area is set to 1
Field of view that can be observed every time (for example, 32 × 32μ
m 2 ) blocks, and all detection signals in the same block are determined as the same foreign matter (block processing). As a result, even a large foreign matter can be observed and confirmed within a visual field range at one time regardless of its shape.

【0119】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、ハードウェア化が容易である
という特徴を有する。この実施例では、ブロック処理の
ハードウェア化により処理が実時間で行なわれ、検査時
間を含めた装置のスループットを大幅(検出信号100
0個の場合、従来比で2/3以下)に向上できる。
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 this embodiment, the block processing is implemented in hardware so that the processing is performed in real time, and the throughput of the apparatus including the inspection time is significantly increased (detection signal 100
In the case of 0, it can be improved to 2/3 or less as compared with the conventional one.

【0120】図42にブロック処理回路の具体例のブロ
ック図を示す。図において、2901〜2904はラッ
チ回路、2905は比較回路、2906はカウンタ、2
907は比較回路、2908〜2911は比較回路、2
912〜2914はカウンタ、2915はラッチ回路、
2916〜2918は加算回路、2919は比較回路、
2920は選択回路、2921〜2924はシフトレジ
スタ、2925、2926はカウンタ、2927はメモ
リである。図42の例の場合、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/小のしきい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。
FIG. 42 shows a block diagram of a concrete example of the block processing circuit. In the figure, 2901 to 2904 are latch circuits, 2905 is a comparison circuit, 2906 is a counter, 2
Reference numeral 907 is a comparison circuit, 2908 to 2911 are comparison circuits, 2
912 to 2914 are counters, 2915 is a latch circuit,
2916 to 2918 are addition circuits, 2919 is a comparison circuit,
Reference numeral 2920 is a selection circuit, 2921 to 2924 are shift registers, 2925 and 2926 are counters, and 2927 is a memory. In the case of the example of FIG. 42, 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. The maximum value of the detection signal in the block can also be known. 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.

【0121】図43にシェーディング補正回路、4画素
加算処理回路、ブロック処理回路の関係の例を示す。図
において、301は検出器信号、302はA/D変換
器、303はシェーディング補正回路、304は4画素
加算処理回路、305はブロック処理回路、306は異
物検査結果である。
FIG. 43 shows an example of the relationship between the shading correction circuit, the 4-pixel addition processing circuit, and the block processing circuit. In the figure, 301 is a detector signal, 302 is an A / D converter, 303 is a shading correction circuit, 304 is a 4-pixel addition processing circuit, 305 is a block processing circuit, and 306 is a particle inspection result.

【0122】[0122]

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る異
物検査装置においては、微小の異物からの散乱光と回路
パターンのコーナ部からの回折光を区別することができ
るから、容易に微小な異物を回路パターンから分離して
検出することができる。このように、この発明の効果は
顕著である。
As described above, in the foreign matter inspection apparatus according to the present invention, the scattered light from a minute foreign matter and the diffracted light from the corner portion of the circuit pattern can be easily distinguished from each other. The foreign matter can be detected separately from the circuit pattern. As described above, the effect of the present invention is remarkable.

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

【図1】光源波長と弁別比との関係を示すグラフであ
る。
FIG. 1 is a graph showing a relationship between a light source wavelength and a discrimination ratio.

【図2】πd/λと散乱光強度との関係を示すグラフで
ある。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between πd / λ and scattered light intensity.

【図3】開口数NAが高い検出光学系を用いて異物から
の散乱光を検出する状態を示す斜視図図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which scattered light from a foreign matter is detected by using a detection optical system having a high numerical aperture NA.

【図4】異物からの回折光の方向を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing directions of diffracted light from a foreign substance.

【図5】光学系の開口数NAの定義を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a definition of a numerical aperture NA of an optical system.

【図6】異物径dと散乱光断面積との関係を示すグラフ
である。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the particle diameter d and the scattered light cross-sectional area.

【図7】光源波長と散乱光断面積との関係を示すグラフ
である。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a light source wavelength and a scattered light cross section.

【図8】標準粒子および回路パターンのコーナ部からの
散乱光を光源波長830nmの場合に検出した検出器の
出力を示したグラフである。
FIG. 8 is a graph showing an output of a detector that detects scattered light from a corner portion of a standard particle and a circuit pattern when a light source wavelength is 830 nm.

【図9】標準粒子および回路パターンのコーナ部からの
散乱光を光源波長633nmの場合に検出した検出器の
出力を示したグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the output of the detector that detected the scattered light from the corners of the standard particles and the circuit pattern when the light source wavelength was 633 nm.

【図10】標準粒子および回路パターンのコーナ部から
の散乱光を光源波長544nmの場合に検出した検出器
の出力を示したグラフである。
FIG. 10 is a graph showing an output of a detector that detects scattered light from a corner portion of a standard particle and a circuit pattern when a light source wavelength is 544 nm.

【図11】標準粒子および回路パターンのコーナ部から
の散乱光を光源波長515nmの場合に検出した検出器
の出力を示したグラフである。
FIG. 11 is a graph showing an output of a detector that detects scattered light from a corner portion of a standard particle and a circuit pattern when a light source wavelength is 515 nm.

【図12】標準粒子および回路パターンのコーナ部から
の散乱光を光源波長488nmの場合に検出した検出器
の出力を示したグラフである。
FIG. 12 is a graph showing an output of a detector that detects scattered light from a corner portion of a standard particle and a circuit pattern when a light source wavelength is 488 nm.

【図13】0.5μm標準粒子および回路パターンのコ
ーナ部からの散乱光を検出した検出器の出力を光源波長
に対して示したグラフである。
FIG. 13 is a graph showing an output of a detector that detects scattered light from 0.5 μm standard particles and a corner portion of a circuit pattern, with respect to a light source wavelength.

【図14】この発明に係る異物検査装置を示す図であ
る。
FIG. 14 is a diagram showing a foreign matter inspection device according to the present invention.

【図15】図14に示した異物検査装置により検査され
るべきレチクルを示す図である。
15 is a diagram showing a reticle to be inspected by the foreign substance inspection apparatus shown in FIG.

【図16】図14に示した異物検査装置の一部を示す図
である。
16 is a diagram showing a part of the foreign matter inspection device shown in FIG.

【図17】図14に示した異物検査装置によるレチクル
の検査状況を示す斜視図である。
17 is a perspective view showing an inspection state of a reticle by the foreign substance inspection apparatus shown in FIG.

【図18】図14に示した異物検査装置により検査され
るべきレチクルの回路パターンの角度パターンを説明す
る平面図である。
18 is a plan view illustrating an angle pattern of a circuit pattern of a reticle to be inspected by the foreign substance inspection device shown in FIG.

【図19】フーリエ変換面上における散乱光および回折
光の分布状況を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a distribution state of scattered light and diffracted light on a Fourier transform surface.

【図20】図14に示した異物検査装置の異物データの
処理方法を説明するための図である。
20 is a diagram for explaining a method of processing foreign matter data of the foreign matter inspection apparatus shown in FIG.

【図21】(a)は図14に示した異物検査装置により検
査されるべきレチクルの回路パターンのコーナ部を示す
図、(b)は(a)のA部詳細図ある。
21A is a diagram showing a corner portion of a circuit pattern of a reticle to be inspected by the foreign substance inspection apparatus shown in FIG. 14, and FIG. 21B is a detailed view of portion A of FIG.

【図22】異物からの散乱光の検出出力値と回路パター
ンからの散乱光の検出出力値との関係を説明するグラフ
である。
FIG. 22 is a graph illustrating the relationship between the detection output value of scattered light from a foreign substance and the detection output value of scattered light from a circuit pattern.

【図23】微細構造パターンを有する回路パターンを示
す図である。
FIG. 23 is a diagram showing a circuit pattern having a fine structure pattern.

【図24】異物および回路パターンのコーナ部から検出
される検出信号の出力値レベルを示すグラフである。
FIG. 24 is a graph showing an output value level of a detection signal detected from a foreign matter and a corner portion of a circuit pattern.

【図25】従来技術で見逃した異物の例を示す図であ
る。
FIG. 25 is a diagram showing an example of a foreign substance missed by the conventional technique.

【図26】従来技術の課題を説明するための図である。FIG. 26 is a diagram for explaining a problem of the conventional technique.

【図27】フーリエ変換面上における散乱光の分布状況
を示す図である。
FIG. 27 is a diagram showing a distribution state of scattered light on a Fourier transform surface.

【図28】従来技術の課題を説明するための図である。FIG. 28 is a diagram for explaining a problem of the conventional technique.

【図29】図14に示した異物検査装置の一部を示す図
である。
29 is a diagram showing a part of the foreign matter inspection device shown in FIG.

【図30】検出異物寸法と検出異物個数との関係を示す
グラフである。
FIG. 30 is a graph showing the relationship between the size of a detected foreign substance and the number of detected foreign substances.

【図31】検出異物寸法と検出異物個数との関係を示す
グラフである。
FIG. 31 is a graph showing the relationship between the size of detected foreign matter and the number of detected foreign matter.

【図32】この発明に係る他の異物検査装置の一部を示
す図である。
FIG. 32 is a diagram showing a part of another foreign matter inspection apparatus according to the present invention.

【図33】位相シフタ膜付レチクルからの散乱光・回折
光を示す図である。
FIG. 33 is a diagram showing scattered light / diffracted light from a reticle with a phase shifter film.

【図34】この発明に係る他の異物検査装置の一部を示
す図である。
FIG. 34 is a diagram showing a part of another foreign matter inspection apparatus according to the present invention.

【図35】2×2μm2画素で異物を検出した状態を示
す図である。
FIG. 35 is a diagram showing a state in which a foreign substance is detected by 2 × 2 μm 2 pixels.

【図26】1×1μm2画素で異物の検出した状態を示
す図である。
FIG. 26 is a diagram showing a state in which foreign matter is detected by 1 × 1 μm 2 pixels.

【図37】検出異物寸法と検出異物個数との関係を示す
グラフである。
FIG. 37 is a graph showing the relationship between the size of detected foreign matter and the number of detected foreign matter.

【図38】4画素加算処理回路を示すブロック図であ
る。
FIG. 38 is a block diagram showing a 4-pixel addition processing circuit.

【図39】シェーディングによる異物検出への影響を説
明するためのグラフである。
FIG. 39 is a graph for explaining the influence of shading on foreign matter detection.

【図40】シェーディングの原理を説明するためのグラ
フである。
FIG. 40 is a graph for explaining the principle of shading.

【図41】シェーディング補正回路を示すブロック図で
ある。
FIG. 41 is a block diagram showing a shading correction circuit.

【図42】ブロック処理回路を示すブロック図である。FIG. 42 is a block diagram showing a block processing circuit.

【図43】シェーディング補正回路、4画素加算処理回
路、ブロック処理回路の関係を示すブロック図である。
FIG. 43 is a block diagram showing a relationship among a shading correction circuit, a 4-pixel addition processing circuit, and a block processing circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…第1の照明系 3…第2の照明系 4…検出光学系 5…信号処理系 6…レチクル 44…空間フィルタ 444…空間フィルタ 51…検出器 551…検出器 52…第1の2値化回路 552…第2の2値化回路 70…異物 80…回路パターン 2 ... First illumination system 3 ... Second illumination system 4 ... Detection optical system 5 ... Signal processing system 6 ... Reticle 44 ... Spatial filter 444 ... Spatial filter 51 ... Detector 551 ... Detector 52 ... First binary value Circuit 552 ... second binarization circuit 70 ... foreign matter 80 ... circuit pattern

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年7月29日[Submission date] July 29, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

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

【図1】光源波長と弁別比との関係を示すグラフであ
る。
FIG. 1 is a graph showing a relationship between a light source wavelength and a discrimination ratio.

【図2】πd/λと散乱光強度との関係を示すグラフで
ある。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between πd / λ and scattered light intensity.

【図3】開口数NAが高い検出光学系を用いて異物から
の散乱光を検出する状態を示す斜視図図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which scattered light from a foreign matter is detected by using a detection optical system having a high numerical aperture NA.

【図4】異物からの回折光の方向を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing directions of diffracted light from a foreign substance.

【図5】光学系の開口数NAの定義を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a definition of a numerical aperture NA of an optical system.

【図6】異物径dと散乱光断面積との関係を示すグラフ
である。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the particle diameter d and the scattered light cross-sectional area.

【図7】光源波長と散乱光断面積との関係を示すグラフ
である。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a light source wavelength and a scattered light cross section.

【図8】標準粒子および回路パターンのコーナ部からの
散乱光を光源波長830nmの場合に検出した検出器の
出力を示したグラフである。
FIG. 8 is a graph showing an output of a detector that detects scattered light from a corner portion of a standard particle and a circuit pattern when a light source wavelength is 830 nm.

【図9】標準粒子および回路パターンのコーナ部からの
散乱光を光源波長633nmの場合に検出した検出器の
出力を示したグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the output of the detector that detected the scattered light from the corners of the standard particles and the circuit pattern when the light source wavelength was 633 nm.

【図10】標準粒子および回路パターンのコーナ部から
の散乱光を光源波長544nmの場合に検出した検出器
の出力を示したグラフである。
FIG. 10 is a graph showing an output of a detector that detects scattered light from a corner portion of a standard particle and a circuit pattern when a light source wavelength is 544 nm.

【図11】標準粒子および回路パターンのコーナ部から
の散乱光を光源波長515nmの場合に検出した検出器
の出力を示したグラフである。
FIG. 11 is a graph showing an output of a detector that detects scattered light from a corner portion of a standard particle and a circuit pattern when a light source wavelength is 515 nm.

【図12】標準粒子および回路パターンのコーナ部から
の散乱光を光源波長488nmの場合に検出した検出器
の出力を示したグラフである。
FIG. 12 is a graph showing an output of a detector that detects scattered light from a corner portion of a standard particle and a circuit pattern when a light source wavelength is 488 nm.

【図13】0.5μm標準粒子および回路パターンのコ
ーナ部からの散乱光を検出した検出器の出力を光源波長
に対して示したグラフである。
FIG. 13 is a graph showing an output of a detector that detects scattered light from 0.5 μm standard particles and a corner portion of a circuit pattern, with respect to a light source wavelength.

【図14】この発明に係る異物検査装置を示す図であ
る。
FIG. 14 is a diagram showing a foreign matter inspection device according to the present invention.

【図15】図14に示した異物検査装置により検査され
るべきレチクルを示す図である。
15 is a diagram showing a reticle to be inspected by the foreign substance inspection apparatus shown in FIG.

【図16】図14に示した異物検査装置の一部を示す図
である。
16 is a diagram showing a part of the foreign matter inspection device shown in FIG.

【図17】図14に示した異物検査装置によるレチクル
の検査状況を示す斜視図である。
17 is a perspective view showing an inspection state of a reticle by the foreign substance inspection apparatus shown in FIG.

【図18】図14に示した異物検査装置により検査され
るべきレチクルの回路パターンの角度パターンを説明す
る平面図である。
18 is a plan view illustrating an angle pattern of a circuit pattern of a reticle to be inspected by the foreign substance inspection device shown in FIG.

【図19】フーリエ変換面上における散乱光および回折
光の分布状況を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a distribution state of scattered light and diffracted light on a Fourier transform surface.

【図20】図14に示した異物検査装置の異物データの
処理方法を説明するための図である。
20 is a diagram for explaining a method of processing foreign matter data of the foreign matter inspection apparatus shown in FIG.

【図21】(a)は図14に示した異物検査装置により検
査されるべきレチクルの回路パターンのコーナ部を示す
図、(b)は(a)のA部詳細図ある。
21A is a diagram showing a corner portion of a circuit pattern of a reticle to be inspected by the foreign substance inspection apparatus shown in FIG. 14, and FIG. 21B is a detailed view of portion A of FIG.

【図22】異物からの散乱光の検出出力値と回路パター
ンからの散乱光の検出出力値との関係を説明するグラフ
である。
FIG. 22 is a graph illustrating the relationship between the detection output value of scattered light from a foreign substance and the detection output value of scattered light from a circuit pattern.

【図23】微細構造パターンを有する回路パターンを示
す図である。
FIG. 23 is a diagram showing a circuit pattern having a fine structure pattern.

【図24】異物および回路パターンのコーナ部から検出
される検出信号の出力値レベルを示すグラフである。
FIG. 24 is a graph showing an output value level of a detection signal detected from a foreign matter and a corner portion of a circuit pattern.

【図25】従来技術で見逃した異物の例を示す図であ
る。
FIG. 25 is a diagram showing an example of a foreign substance missed by the conventional technique.

【図26】従来技術の課題を説明するための図である。FIG. 26 is a diagram for explaining a problem of the conventional technique.

【図27】フーリエ変換面上における散乱光の分布状況
を示す図である。
FIG. 27 is a diagram showing a distribution state of scattered light on a Fourier transform surface.

【図28】従来技術の課題を説明するための図である。FIG. 28 is a diagram for explaining a problem of the conventional technique.

【図29】図14に示した異物検査装置の一部を示す図
である。
29 is a diagram showing a part of the foreign matter inspection device shown in FIG.

【図30】検出異物寸法と検出異物個数との関係を示す
グラフである。
FIG. 30 is a graph showing the relationship between the size of a detected foreign substance and the number of detected foreign substances.

【図31】検出異物寸法と検出異物個数との関係を示す
グラフである。
FIG. 31 is a graph showing the relationship between the size of detected foreign matter and the number of detected foreign matter.

【図32】この発明に係る他の異物検査装置の一部を示
す図である。
FIG. 32 is a diagram showing a part of another foreign matter inspection apparatus according to the present invention.

【図33】位相シフタ膜付レチクルからの散乱光・回折
光を示す図である。
FIG. 33 is a diagram showing scattered light / diffracted light from a reticle with a phase shifter film.

【図34】この発明に係る他の異物検査装置の一部を示
す図である。
FIG. 34 is a diagram showing a part of another foreign matter inspection apparatus according to the present invention.

【図35】2×2μm2画素で異物を検出した状態を示
す図である。
FIG. 35 is a diagram showing a state in which a foreign substance is detected by 2 × 2 μm 2 pixels.

【図36】1×1μm2画素で異物の検出した状態を示
す図である。
FIG. 36 is a diagram showing a state in which foreign matter is detected in 1 × 1 μm 2 pixels.

【図37】検出異物寸法と検出異物個数との関係を示す
グラフである。
FIG. 37 is a graph showing the relationship between the size of detected foreign matter and the number of detected foreign matter.

【図38】4画素加算処理回路を示すブロック図であ
る。
FIG. 38 is a block diagram showing a 4-pixel addition processing circuit.

【図39】シェーディングによる異物検出への影響を説
明するためのグラフである。
FIG. 39 is a graph for explaining the influence of shading on foreign matter detection.

【図40】シェーディングの原理を説明するためのグラ
フである。
FIG. 40 is a graph for explaining the principle of shading.

【図41】シェーディング補正回路を示すブロック図で
ある。
FIG. 41 is a block diagram showing a shading correction circuit.

【図42】ブロック処理回路を示すブロック図である。FIG. 42 is a block diagram showing a block processing circuit.

【図43】シェーディング補正回路、4画素加算処理回
路、ブロック処理回路の関係を示すブロック図である。
FIG. 43 is a block diagram showing a relationship among a shading correction circuit, a 4-pixel addition processing circuit, and a block processing circuit.

【符号の説明】 2…第1の照明系 3…第2の照明系 4…検出光学系 5…信号処理系 6…レチクル 44…空間フィルタ 444…空間フィルタ 51…検出器 551…検出器 52…第1の2値化回路 552…第2の2値化回路 70…異物 80…回路パターン[Description of Codes] 2 ... First illumination system 3 ... Second illumination system 4 ... Detection optical system 5 ... Signal processing system 6 ... Reticle 44 ... Spatial filter 444 ... Spatial filter 51 ... Detector 551 ... Detector 52 ... First binarization circuit 552 ... Second binarization circuit 70 ... Foreign matter 80 ... Circuit pattern

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 15/64 C 9073−5L H01L 21/027 21/66 J 8406−4M Front page continuation (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI Technical display location G06F 15/64 C 9073-5L H01L 21/027 21/66 J 8406-4M

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】回路パターンを有する被検査試料上に付着
した異物を検出する異物検査装置において、上記被検査
試料を波長が500〜600nmの光で斜方から照射す
る照明系と、上記被検査試料から発生する散乱光および
回折光を集光してフーリエ変換面上に設けた空間フィル
タにより上記回路パターンの直線部分からの回折光を遮
光して、検出器上に結像させる検出光学系と、上記検出
器の出力をしきい値を設定した2値化回路により2値化
し、上記被検査試料上の異物データを演算表示する信号
処理系とを具備することを特徴とする異物検査装置。
1. A foreign matter inspection apparatus for detecting a foreign matter adhered on an inspected sample having a circuit pattern, and an illumination system for obliquely irradiating the inspected sample with light having a wavelength of 500 to 600 nm, and the inspected object. A detection optical system that collects scattered light and diffracted light generated from the sample and shields the diffracted light from the linear portion of the circuit pattern by a spatial filter provided on the Fourier transform surface, and forms an image on the detector. And a signal processing system for binarizing the output of the detector by a binarizing circuit having a threshold value set therein and computing and displaying the foreign particle data on the sample to be inspected.
【請求項2】上記光の波長を550nmとしたことを特
徴とする請求項1に記載の異物検査装置。
2. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the wavelength of the light is 550 nm.
【請求項3】上記光の波長を543.5nmとしたこと
を特徴とする請求項1に記載の異物検査装置。
3. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the wavelength of the light is 543.5 nm.
【請求項4】上記光の波長を514.5nmとしたこと
を特徴とする請求項1に記載の異物検査装置。
4. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the wavelength of the light is 514.5 nm.
【請求項5】上記光の波長を532nmとしたことを特
徴とする請求項1に記載の異物検査装置。
5. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the wavelength of the light is 532 nm.
【請求項6】上記照明系が500〜600nmの範囲内
の波長帯域を有する光を照射することを特徴とする請求
項1に記載の異物検査装置。
6. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the illumination system emits light having a wavelength band within a range of 500 to 600 nm.
【請求項7】上記照明系が500〜600nmの範囲内
の単一波長または複数波長の光を照射することを特徴と
する請求項1に記載の異物検査装置。
7. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the illumination system irradiates light of a single wavelength or a plurality of wavelengths within a range of 500 to 600 nm.
【請求項8】上記照明系が検出すべき上記異物の最小直
径をd、上記検出光学系の開口数をNAとしたときNA
・d/0.35〜NA・d/0.24の波長の光を照射
することを特徴とする請求項1に記載の異物検査装置。
8. NA when the minimum diameter of the foreign matter to be detected by the illumination system is d and the numerical aperture of the detection optical system is NA.
The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein light having a wavelength of d / 0.35 to NA · d / 0.24 is irradiated.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008534963A (en) * 2005-03-31 2008-08-28 ケイエルエイ−テンコー・テクノロジーズ・コーポレーション Wideband reflective optical system for wafer inspection
JP2009175150A (en) * 2009-01-23 2009-08-06 Saki Corp:Kk Inspection device for inspection object
JP2009282087A (en) * 2008-05-20 2009-12-03 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Standard substrate for inspecting thin-film defect, manufacturing method thereof and method of inspecting thin-film defect
JP2016053526A (en) * 2014-09-03 2016-04-14 大日本印刷株式会社 Method for inspecting deposition mask

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