JPH0682379A - Defect inspection device - Google Patents

Defect inspection device

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JPH0682379A
JPH0682379A JP4235057A JP23505792A JPH0682379A JP H0682379 A JPH0682379 A JP H0682379A JP 4235057 A JP4235057 A JP 4235057A JP 23505792 A JP23505792 A JP 23505792A JP H0682379 A JPH0682379 A JP H0682379A
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JP
Japan
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light
inspection
reticle
defect
inspected
Prior art date
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Withdrawn
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JP4235057A
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Japanese (ja)
Inventor
Fumitomo Hayano
史倫 早野
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect only a defect regardless of the condition such as the density or shape of the original pattern of an object to be inspected and to inspect a defect without blocking light by a pellicle frame. CONSTITUTION:A defect inspection device has a light source 23 continuously irradiating a reticle 4 with laser beam L9 in different directions, a light receiving lens 30 condensing the light from the reticle 4 and the shading plate 31 arranged in the vicinity of the Fourier transform surface of the light receiving lens 30 and having apertures 32A-32D formed thereto and further has a shading plate 33 selecting either one of the apertures 32A-32D, a photodetector 41 photoelectrically converting the quantity of light proportional to the light passing through the shading plate 33 and an imaging device 39 taking the conjugate image of the reticle 4.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、欠陥検査装置に関し、
例えば半導体素子等をフォトリソグラフィ技術を用いて
製造する際に使用されるフォトマスク又はレチクル等の
内の特に異物付着防止膜(ペリクル)が装着されたもの
の上の異物や欠陥等を検査する際に適用して好適なもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect inspection apparatus,
For example, when inspecting for foreign matters or defects on a photomask or reticle used for manufacturing a semiconductor device or the like by using a photolithography technique, particularly on a foreign matter adhesion prevention film (pellicle) attached It is suitable for application.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば半導体素子等をフォトリソグラフ
ィ技術を用いて製造する際に使用されるフォトマスク、
レチクル若しくは露光後のウエハ又は光ディスク等のガ
ラス基板、鉄板若しくはメッシュ等の規則的な(周期的
な)構造を有する被検査物上の異物や欠陥等を検査する
際に欠陥検査装置が使用されている。以下ではフォトマ
スク又はレチクルを「レチクル」と総称する。
2. Description of the Related Art For example, a photomask used when manufacturing a semiconductor element or the like using a photolithography technique,
A defect inspection apparatus is used when inspecting foreign matter, defects, etc. on an object to be inspected having a regular (periodic) structure such as a reticle or a wafer after exposure or a glass substrate such as an optical disk, an iron plate or a mesh. There is. Hereinafter, the photomask or reticle is generically referred to as "reticle".

【0003】図5(a)は従来の欠陥検査装置を示し、
この図5(a)において、光源1から射出された光ビー
ムL1は、振動ミラー(ガルバノスキャナーミラー又は
ポリゴンスキャナーミラー)2により偏向させられて走
査レンズ3に入射し、この走査レンズ3から射出された
光ビームL2が、被検査物としてのレチクル4上の走査
線5上を走査する。この際に、光ビームL2の走査周期
よりも遅い速度でレチクル4をその走査線5に垂直なR
方向に移動させると、光ビームL2によりレチクル4上
の全面を走査することができる。この場合、レチクル4
の表面上に異物等の欠陥6が存在する領域に光ビームL
2が照射されると散乱光L3が発生する。また、レチク
ル4上に異物等の欠陥とは異なる例えば回路パターン等
の周期的な構造(以下、「パターン」と総称する)7が
存在する領域に光ビームL2が照射されると、そのパタ
ーン7からは回折光L4が発生する。
FIG. 5A shows a conventional defect inspection apparatus,
In FIG. 5A, a light beam L1 emitted from a light source 1 is deflected by a vibrating mirror (galvano scanner mirror or polygon scanner mirror) 2, enters a scanning lens 3, and is emitted from the scanning lens 3. The light beam L2 scans the scanning line 5 on the reticle 4 as the inspection object. At this time, the reticle 4 is moved vertically to the scanning line 5 at a speed slower than the scanning cycle of the light beam L2.
When moved in the direction, the entire surface of the reticle 4 can be scanned by the light beam L2. In this case, reticle 4
The light beam L on the area where there are defects 6 such as foreign matter on the surface of the
When 2 is irradiated, scattered light L3 is generated. Further, when the light beam L2 is applied to a region on the reticle 4 where a periodic structure 7 (hereinafter, collectively referred to as “pattern”) different from a defect such as a foreign substance is present, the pattern 7 is formed. From which diffracted light L4 is generated.

【0004】しかし、欠陥検査装置で検出するべき対象
は、レチクル4にもともと存在するパターン7ではな
く、本来存在すべきでない欠陥6である。従って、パタ
ーンと欠陥とを区別して欠陥のみを検出しなければなら
ない。そのために図5(a)においては、受光器8A、
8B及び8Cが相異なる方向から走査線5に対向するよ
うに配置されている。異物等の欠陥6から発生する散乱
光L3はほとんど全方向に向かって発生する等方的散乱
光であるのに対して、パターン7から発生する回折光L
4は回折によって生じるために空間的に離散的な方向に
射出される光(指向性の強い光)である。このような性
質の違いを用いて、受光器8A、8B及び8Cの全てで
光を検出した場合には、その光は欠陥からの散乱光であ
り、受光器8A、8B及び8Cの内で1つでも光を検出
しない受光器が存在する場合には、その光はパターンか
らの回折光であると判断する。これにより、パターン7
と区別して欠陥6のみを検出することができる。
However, the object to be detected by the defect inspection apparatus is not the pattern 7 originally existing in the reticle 4 but the defect 6 which should not exist originally. Therefore, it is necessary to distinguish between the pattern and the defect and detect only the defect. Therefore, in FIG. 5A, the light receiver 8A,
8B and 8C are arranged so as to face the scanning line 5 from different directions. The scattered light L3 generated from the defect 6 such as a foreign substance is isotropic scattered light generated in almost all directions, whereas the diffracted light L generated from the pattern 7 is generated.
Reference numeral 4 denotes light (light having a strong directivity) emitted in spatially discrete directions because it is generated by diffraction. When light is detected by all of the light receivers 8A, 8B, and 8C by using such a difference in properties, the light is scattered light from a defect, and one of the light receivers 8A, 8B, and 8C is detected. If there is any light receiver that does not detect light, it is determined that the light is diffracted light from the pattern. This gives pattern 7
Therefore, only the defect 6 can be detected.

【0005】また近年、図5(b)に示すように、レチ
クル4のパターン形成面(又は両面)に直接異物が付着
しないように、レチクル4上に支持枠としてのペリクル
フレーム9を介して異物付着防止膜としてのペリクル1
0が張設されることが多い。ペリクル10は1μm程度
の厚さの光透過性薄膜であり、ペリクルフレーム9はア
ルミニウム等を素材とした金属製の枠である。
Further, in recent years, as shown in FIG. 5B, in order to prevent the foreign matter from directly adhering to the pattern forming surface (or both surfaces) of the reticle 4, the foreign matter is interposed on the reticle 4 via a pellicle frame 9 as a support frame. Pellicle 1 as an adhesion prevention film
0 is often set up. The pellicle 10 is a light-transmissive thin film having a thickness of about 1 μm, and the pellicle frame 9 is a metal frame made of aluminum or the like.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5
(a)に示すように、ペリクル10が張設された状態で
レチクル4の表面上の欠陥を検査する場合には、光ビー
ムL2がペリクルフレーム9によってケラレてしまった
り、あるいは受光器8A〜8Cに向かう光の光軸AX1
〜AX3がペリクルフレーム9によってケラレてしまう
ことがある。従って、ペリクルフレーム9の近傍のレチ
クル4の検査面を検査することが困難であるという不都
合があった。
However, as shown in FIG.
As shown in (a), when inspecting for defects on the surface of the reticle 4 with the pellicle 10 stretched, the light beam L2 is eclipsed by the pellicle frame 9, or the light receivers 8A to 8C. Axis AX1 of the light going to
~ The AX3 may be vignetted by the pellicle frame 9. Therefore, it is difficult to inspect the inspection surface of the reticle 4 near the pellicle frame 9.

【0007】更に、従来の欠陥検査装置においては、レ
チクル4上のパターン7の密集度や形状によっては、パ
ターンからの回折光であっても全ての受光器8A、8B
及び8Cに光が入射して、誤って欠陥と判断する場合が
あるという不都合があった。本発明は斯かる点に鑑み、
被検物の本来のパターンの密集度や形状等の条件によら
ずに欠陥のみを検出することができると共に、被検物が
ペリクル付きであってもペリクルフレームに遮光される
ことなく欠陥検査を行うことができる欠陥検査装置を提
供することを目的とする。
Further, in the conventional defect inspection apparatus, depending on the density and shape of the pattern 7 on the reticle 4, all the light receivers 8A, 8B even if it is the diffracted light from the pattern.
There is a disadvantage that light may be incident on 8C and 8C and may be erroneously determined as a defect. In view of such points, the present invention is
Only defects can be detected without depending on conditions such as the density and shape of the original pattern of the test object, and even if the test object has a pellicle, it is possible to perform defect inspection without being blocked by the pellicle frame. It is an object of the present invention to provide a defect inspection device that can be used.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明による欠陥検査装
置は、例えば図1に示す如く、被検物(4)に検査用の
光を照射して、被検物(4)からの光により被検物
(4)の欠陥を検査する装置において、被検物(4)に
連続的に異なる方向から検査用の光(L9)を照射する
光照射手段(23,24,27,30)と、被検物
(4)と光照射手段(23,24,27,30)との相
対位置を変化させる移動手段(20〜22)と、被検物
(4)からの光を集光する集光光学系(30)と、集光
光学系(30)による被検物(4)のフーリエ変換面の
近傍に配置され被検物(4)からの光のフーリエ変換パ
ターンの一部の領域のみに対応する光を通過させる開口
(32A〜32D)が形成された絞り手段(31)と、
絞り手段(31)で通過させる被検物(19)からの光
のフーリエ変換パターンの領域を選択する選択手段(3
3,35)とを有する。
In the defect inspection apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 1, for example, the inspection light is irradiated onto the inspection object (4), and the light from the inspection object (4) is used. In a device for inspecting a defect of an inspection object (4), a light irradiation means (23, 24, 27, 30) for irradiating the inspection object (4) with inspection light (L9) from different directions continuously. , Moving means (20 to 22) for changing the relative position of the object to be inspected (4) and the light irradiation means (23, 24, 27, 30), and a light collecting means for collecting light from the object to be inspected (4). The optical optical system (30) and only a partial region of the Fourier transform pattern of the light from the test object (4) arranged near the Fourier transform surface of the test object (4) by the condensing optical system (30) Diaphragm means (31) formed with openings (32A to 32D) for passing light corresponding to
Selection means (3) for selecting the region of the Fourier transform pattern of the light from the object (19) to be passed by the diaphragm means (31).
3, 35).

【0009】更に本発明は、絞り手段(31)を通過し
た光に比例する光量を光電変換する光検出手段(41)
と、絞り手段(31)を通過した光を逆フーリエ変換し
て被検物(4)の共役像を結像する変換光学系(38)
と、その共役像を撮像する撮像手段(39)と、被検物
(4)の照明領域に応じて光照射手段(23,24,2
7,30)から被検物(4)に対する検査用の光(L
9)の照射方向及び/又は照射角度と、選択手段(3
3,35)で選択する被検物(4)からの光のフーリエ
変換パターンの領域との少なくとも一方を指示する制御
手段(29)とを有するものである。
Further, according to the present invention, the light detecting means (41) for photoelectrically converting the light quantity proportional to the light passing through the diaphragm means (31).
And a conversion optical system (38) for forming a conjugate image of the object (4) by performing an inverse Fourier transform on the light passing through the diaphragm means (31).
And an image pickup means (39) for picking up the conjugate image thereof, and a light irradiation means (23, 24, 2) according to the illumination area of the test object (4).
7, 30) to the inspection light (L
Irradiation direction and / or irradiation angle of 9) and selection means (3
3, 35) and a control means (29) for instructing at least one of the areas of the Fourier transform pattern of the light from the test object (4).

【0010】[0010]

【作用】図6を参照して本発明の基礎となる光学原理を
説明する。図6において、11を被検査面として、被検
査面11に対し光ビームLが照射される。但し、ここで
は説明を簡略化するため、被検査面11が少なくとも部
分的に光を透過する物体であり、被検査面11の裏面方
向から垂直に光ビームLが入射するものとしているが、
本発明は透過照明でなくとも落射照明でも同様に適用さ
れる。更に、本発明は、明視野でも暗視野でも何れの照
明方法でも成立する。
The optical principle underlying the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the light beam L is applied to the surface 11 to be inspected with 11 being the surface to be inspected. However, in order to simplify the description here, it is assumed that the surface 11 to be inspected is an object that transmits light at least partially, and the light beam L is incident perpendicularly from the back surface direction of the surface 11 to be inspected.
The invention applies not only to transillumination but also to epi-illumination. Furthermore, the present invention is applicable to both bright field and dark field illumination methods.

【0011】被検査面11から光ビームLが射出される
方向に、受光レンズ12が配置され、受光レンズ12の
像側の瞳面P1には、被検査面11上のパターン13の
フーリエ変換像13Fが形成される。受光レンズ12の
瞳面P1はフーリエ変換面とも呼ばれる。更に、瞳面P
1から光ビームが射出される方向にレンズ14が配置さ
れ、レンズ14により瞳面P1と共役な第2の瞳面P2
上にそのフーリエ変換像13Fの縮小像が結像される。
第2の瞳面P2に受光器15の受光面が配置され、受光
器15により第2の瞳面P2上の縮小像が光電変換され
る。従って、被検査面11に対して受光レンズ12及び
レンズ14により共役となる位置11Cは第2の瞳面P
2とは異なっている。
A light receiving lens 12 is arranged in a direction in which a light beam L is emitted from the surface 11 to be inspected, and a Fourier transform image of a pattern 13 on the surface to be inspected 11 is formed on a pupil plane P1 on the image side of the light receiving lens 12. 13F is formed. The pupil plane P1 of the light receiving lens 12 is also called a Fourier transform plane. Furthermore, the pupil plane P
The lens 14 is arranged in the direction in which the light beam is emitted from the first light source 1, and the lens 14 allows the second pupil surface P2 conjugate with the pupil surface P1.
A reduced image of the Fourier transform image 13F is formed on the top.
The light receiving surface of the light receiver 15 is arranged on the second pupil plane P2, and the reduced image on the second pupil plane P2 is photoelectrically converted by the light receiver 15. Therefore, the position 11C which is conjugate with the surface 11 to be inspected by the light receiving lens 12 and the lens 14 is the second pupil plane P.
Different from 2.

【0012】図6では瞳面P1の位置には何らかの光学
素子が置かれているわけではなく、瞳面P1は仮想的平
面である。即ち、図6の構成では、被検査面11上の光
学情報の全てが受光器15に入射するため、このままで
は被検査面11上の本来のパターン13の光学情報と共
に、仮に欠陥が存在している場合にはその欠陥の光学情
報も受光器15に入射する。従って、欠陥とパターンと
を区別して欠陥のみを検出することは困難である。同様
に、被検査面11と共役な位置11Cにおいても、本来
のパターンと欠陥とが混じって観察されるので、欠陥の
みを観察することはできない。
In FIG. 6, no optical element is placed at the position of the pupil plane P1, and the pupil plane P1 is a virtual plane. That is, in the configuration of FIG. 6, all the optical information on the surface 11 to be inspected is incident on the photodetector 15. Therefore, if it is left as it is, a defect is present together with the optical information of the original pattern 13 on the surface 11 to be inspected. If so, the optical information of the defect also enters the light receiver 15. Therefore, it is difficult to distinguish the defect from the pattern and detect only the defect. Similarly, even at the position 11C, which is conjugate with the surface 11 to be inspected, the original pattern and the defect are observed as a mixture, and therefore only the defect cannot be observed.

【0013】そこで、本発明では図7のように構成す
る。図6と同じ部分に同一符号を付して示す図7におい
て、被検査面11、受光レンズ12、瞳面P1、レンズ
14、第2の瞳面P2及び受光器15の光学的位置関係
は図6と同じである。図7においては、更に開口16を
有する遮光板17が瞳面P1内に設けられている。この
とき瞳面P1に形成されるパターン13のフーリエ変換
像13F(図6参照)と、開口16との相対位置を変化
させると、フーリエ変換像13Fの内の光スポットが開
口16内に存在しない場合や、あるいは光スポットが開
口16内に存在してもその光スポットの光量が弱い場合
等が起こり得る。これに対して、被検査面11上に存在
する異物等の欠陥から生じる散乱光は既述したように等
方的に発生しているので、そのようにフーリエ変換像1
3Fと開口16との相対位置を変化させても、開口16
を通過する散乱光の光量の増減は緩やかか、あるいはそ
の開口16を透過する散乱光の光量はほとんど変化しな
い。この特性を利用して欠陥とパターンとを区別して欠
陥のみを検出する。
Therefore, the present invention is configured as shown in FIG. In FIG. 7 in which the same parts as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, the optical positional relationship between the surface 11 to be inspected, the light receiving lens 12, the pupil surface P1, the lens 14, the second pupil surface P2, and the light receiver 15 is shown. Same as 6. In FIG. 7, a light shielding plate 17 having an opening 16 is further provided in the pupil plane P1. At this time, when the relative position between the Fourier transform image 13F (see FIG. 6) of the pattern 13 formed on the pupil plane P1 and the aperture 16 is changed, the light spot in the Fourier transform image 13F does not exist in the aperture 16. In some cases, even if a light spot exists in the opening 16, the light amount of the light spot is weak. On the other hand, the scattered light generated from a defect such as a foreign substance existing on the surface 11 to be inspected is isotropically generated as described above, and thus the Fourier transform image 1
Even if the relative position between the 3F and the opening 16 is changed, the opening 16
The increase or decrease in the amount of scattered light that passes through is slight, or the amount of scattered light that passes through the opening 16 hardly changes. By utilizing this characteristic, only the defect is detected by distinguishing the defect from the pattern.

【0014】このとき開口16を通過する光は瞳共役位
置にある受光器15で検出される。受光器15の光電変
換信号Sが最も小さくなるようにフーリエ変換像13F
と開口16との相対位置を決定すれば、そのときにはフ
ーリエ変換像13Fのスポットが開口16を通らない
か、通ってもその光量が少ないことになり、相対的にフ
ーリエ変換像13Fよりも欠陥からの光学情報がより多
く開口16を通ることになる。このとき被検査面11と
ほぼ共役な位置11Cにおいて、その開口16を通過し
た光を用いて被検査面11の像を観測すれば、欠陥のみ
を検出することができる。観測手段としては電荷結合型
撮像デバイス(CCD)等の撮像手段を用いてもよく、
目視観察でもよい。以上が本発明の原理である。
At this time, the light passing through the aperture 16 is detected by the light receiver 15 located at the pupil conjugate position. Fourier transform image 13F so that the photoelectric conversion signal S of the light receiver 15 becomes the smallest
If the relative position between the aperture 16 and the aperture 16 is determined, then the spot of the Fourier transform image 13F does not pass through the aperture 16 or the amount of light is small even if it passes, and thus the defect is relatively smaller than the Fourier transform image 13F. More optical information will pass through the aperture 16. At this time, if the image of the surface to be inspected 11 is observed by using the light that has passed through the opening 16 at the position 11C which is almost conjugate with the surface to be inspected 11, only the defect can be detected. An imaging means such as a charge-coupled imaging device (CCD) may be used as the observation means,
Visual observation may be used. The above is the principle of the present invention.

【0015】前記のようにフーリエ変換像13Fと開口
16との相対位置を変化させる相対位置可変手段には大
別して2つの手段がある。第1の手段は、瞳面P1の面
内で遮光板17を移動(並進及び/又は回転)して開口
16の位置を変化させる駆動手段である。第2の手段
は、開口16の位置は固定したままで光ビームLの入射
ベクトル、即ち被検査面11に対する入射方向や入射角
度を変化させる入射方向可変手段である。前者を図8を
参照して説明し、後者を図9を参照して説明する。
As described above, the relative position changing means for changing the relative position between the Fourier transform image 13F and the opening 16 is roughly classified into two means. The first means is a driving means for moving (translating and / or rotating) the light shielding plate 17 in the plane of the pupil plane P1 to change the position of the opening 16. The second means is an incident direction varying means for changing the incident vector of the light beam L, that is, the incident direction and the incident angle with respect to the surface 11 to be inspected, while the position of the opening 16 is fixed. The former will be described with reference to FIG. 8 and the latter will be described with reference to FIG.

【0016】図8(a)は図6及び図7の瞳面P1をこ
の瞳面P1に垂直な方向から見た状態を示し、この図8
(a)において、13Fが図6のパターン13のフーリ
エ変換像であり、開口16は図7の遮光板17の一部で
ある。瞳面P1上の与えられた原点POに対する開口1
6の位置を表す位置ベクトルを〈C〉としたとき、図7
の受光器15の光電変換信号Sは、位置ベクトル〈C〉
の変化に対して図8(b)に示すように変化する。即
ち、フーリエ変換像13Fの光スポットが開口16を通
過するときに、光電変換信号Sは大きくなるが、そうで
ない場合にはパターン13以外の欠陥情報が開口16を
透過するので、光電変換信号Sは小さい。
FIG. 8A shows a state in which the pupil plane P1 shown in FIGS. 6 and 7 is viewed from a direction perpendicular to the pupil plane P1.
In (a), 13F is the Fourier transform image of the pattern 13 of FIG. 6, and the opening 16 is a part of the light shielding plate 17 of FIG. Aperture 1 for given origin PO on pupil plane P1
When the position vector representing the position of 6 is <C>, FIG.
The photoelectric conversion signal S of the light receiver 15 of the position vector <C>
Changes as shown in FIG. 8B. That is, when the light spot of the Fourier transform image 13F passes through the opening 16, the photoelectric conversion signal S becomes large, but otherwise, the defect information other than the pattern 13 passes through the opening 16, so that the photoelectric conversion signal S Is small.

【0017】そのため、図8(b)の光電変換信号Sの
最小値Smin を検出すれば欠陥のみを検出することがで
きる。具体的には、所定の欠陥に対する1対の閾値S
TH1 及びSTH2 (STH2 >STH1 >0)を定めておき、
その光電変換信号Sの最小値S min が次式を充すときに
はその欠陥があるものと判定する。 STH1 ≦Smin ≦STH2 この際に、その最小値Smin には被検査面11の本来の
パターン13の影響がほとんど無いため、そのパターン
13によらずに正確に欠陥のみを検出することができ
る。
Therefore, the photoelectric conversion signal S of FIG.
Minimum value Smin It is possible to detect only defects by detecting
Wear. Specifically, a pair of thresholds S for a predetermined defect
TH1 And STH2 (STH2 > STH1 > 0),
The minimum value S of the photoelectric conversion signal S min When satisfies the expression
Determines that the defect exists. STH1 ≤ Smin ≤ STH2 At this time, the minimum value Smin The original surface 11
Pattern 13 has almost no effect, so that pattern
It is possible to detect only defects accurately regardless of
It

【0018】次に図9を参照して光ビームLの入射ベク
トルが変化した場合について説明する。図9において、
光ビームLの初期の入射ベクトル(被検査面11に入射
する光ビームLに平行な単位長さのベクトル)を〈e
0 〉としたときに、瞳面P1上にはパターン13の0次
回折光のスポット18が形成される。瞳面P1上に固定
された開口16に対するスポット18の位置ベクトルを
〈C0 〉とする。
Next, a case where the incident vector of the light beam L changes will be described with reference to FIG. In FIG.
Let the initial incident vector of the light beam L (vector of unit length parallel to the light beam L incident on the surface 11 to be inspected) be <e
0 >, a spot 18 of the 0th-order diffracted light of the pattern 13 is formed on the pupil plane P1. The position vector of the spot 18 with respect to the aperture 16 fixed on the pupil plane P1 is <C 0 >.

【0019】そして、入射する光ビームLの被検査面1
1に対する入射方向や入射角度を変えると入射ベクトル
は〈e′〉となる。このとき、瞳面P1上の0次回折光
のスポットは18′となり、そのスポット18′の開口
16に対する位置ベクトルは〈C′〉となるが、〈C
0 〉≠〈C′〉である。即ち、図8に示したように開口
16の位置を変えた場合と全く同様に、位置ベクトル
〈C0 〉が変化するので、入射ベクトル、即ち入射方向
を変えることによっても欠陥の光学情報のみを得ること
ができる。
The surface to be inspected 1 of the incident light beam L is
When the incident direction or the incident angle with respect to 1 is changed, the incident vector becomes <e '>. At this time, the spot of the 0th-order diffracted light on the pupil plane P1 becomes 18 ', and the position vector of the spot 18' with respect to the aperture 16 becomes <C '>.
0 > ≠ <C ′>. That is, as in the case where the position of the opening 16 is changed as shown in FIG. 8, since the position vector <C 0 > changes, only the optical information of the defect can be obtained by changing the incident vector, that is, the incident direction. Obtainable.

【0020】また、図6において、被検査面11を回転
させると、瞳面P1上で被検査面11のパターン13の
フーリエ変換像13Fが回転する。従って、被検査面1
1を回転させることによっても、図8の位置ベクトル
〈C〉が変化することになり、欠陥の光学情報のみを得
ることができる。更に、欠陥の検出能力を向上させるた
めには、上記の3個の方法を組み合わせてもよいし、ま
た瞳空間内で複数の開口16を形成するようにしてもよ
い。例えば受光レンズ12を1つとして受光レンズ12
の瞳面P1内に複数の開口16を有する構成や、受光レ
ンズ12を1つではなく複数にして複数の瞳面と複数の
開口とを有する構成なども本発明に含まれていることは
言うまでもない。
Further, in FIG. 6, when the inspection surface 11 is rotated, the Fourier transform image 13F of the pattern 13 of the inspection surface 11 is rotated on the pupil plane P1. Therefore, the surface to be inspected 1
By rotating 1 as well, the position vector <C> in FIG. 8 changes, and only the optical information of the defect can be obtained. Furthermore, in order to improve the defect detection capability, the above three methods may be combined, or a plurality of openings 16 may be formed in the pupil space. For example, assuming that the light receiving lens 12 is one, the light receiving lens 12 is
Needless to say, the present invention includes a configuration having a plurality of openings 16 in the pupil plane P1 of the above, a configuration having a plurality of light receiving lenses 12 instead of one, and a plurality of pupil planes and a plurality of apertures. Yes.

【0021】さて、図7の被検査面11上の光ビームL
が照射している照明領域を仮に「視野」と呼ぶことにす
ると、被検査面11と共役な位置11Cで得られる情報
は、その視野内の情報に限られる。その被検査面11の
全領域を検査するには、光ビームLを被検査物11上で
走査する又は被検査物11をステージ等で移動させる等
の方法を用いればよい。
Now, the light beam L on the surface 11 to be inspected in FIG.
If the illumination area illuminated by the object is called a "field of view", the information obtained at the position 11C conjugate with the surface 11 to be inspected is limited to the information within that field of view. In order to inspect the entire area of the surface 11 to be inspected, a method of scanning the light beam L on the object to be inspected 11 or moving the object to be inspected 11 on a stage or the like may be used.

【0022】その際に図7では省略されているが、仮に
被検査面11の周囲にペリクルフレームが装着されてい
る場合には、受光レンズ12で受光できる光束、開口1
6の移動可能範囲及び光ビームLの入射ベクトルの変動
可能範囲が制限される。そのため、受光器15で開口1
6を通過してくる光量が最小となる場合を求めても、実
はただ単にそのペリクルフレームにより入射した光ビー
ムLや受光光束がケラレているだけであることがあり、
被検査面11上の正常なパターンを誤って欠陥と判定し
てしまう場合がある。そこで、被検査面11上のペリク
ルフレームの配置や視野(照明領域)に応じて、最初か
ら光ビームLの入射ベクトルの有効範囲や開口16の位
置の有効範囲を設定しておくというのが本発明の原理で
ある。
At this time, although omitted in FIG. 7, if a pellicle frame is mounted around the surface 11 to be inspected, the light beam that can be received by the light receiving lens 12 and the aperture 1
The movable range of 6 and the variable range of the incident vector of the light beam L are limited. Therefore, the aperture 1 is
Even if the case where the amount of light passing through 6 is minimized, the light beam L and the received light beam incident on the pellicle frame may actually be vignetting.
A normal pattern on the surface 11 to be inspected may be mistakenly determined to be a defect. Therefore, the effective range of the incident vector of the light beam L and the effective range of the position of the opening 16 are set from the beginning according to the arrangement of the pellicle frame on the surface 11 to be inspected and the field of view (illumination area). This is the principle of the invention.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明による欠陥検査装置の一実施例
につき図1〜図3を参照して説明する。本実施例は、被
検査物に対する光ビームの入射ベクトルを変化させて瞳
面上で、開口と被検査物のフーリエ変換像との相対位置
を変化させる場合に本発明を適用したものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the defect inspection apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In the present embodiment, the present invention is applied to a case where the relative position between the aperture and the Fourier transform image of the inspection object is changed on the pupil plane by changing the incident vector of the light beam with respect to the inspection object.

【0024】図1は本実施例の欠陥検査装置の機構部の
構成を示し、この図1において、4は被検査物としての
レチクルであり、レチクル4にはペリクルフレーム9を
介してペリクル10が装着されている。また、レチクル
4上には本来のパターン19が形成されている。レチク
ル4はステージ20に載置され、駆動部21及び22に
よりそれぞれステージ20及びレチクル4をX方向及び
Y方向に移動させることができ、ステージ20のX方向
及びY方向の移動量は不図示の測長器(リアエンコーダ
等)により測定されている。
FIG. 1 shows the structure of the mechanical portion of the defect inspection apparatus of this embodiment. In FIG. 1, 4 is a reticle as an object to be inspected, and the reticle 4 has a pellicle 10 via a pellicle frame 9. It is installed. The original pattern 19 is formed on the reticle 4. The reticle 4 is placed on the stage 20, and the drive units 21 and 22 can move the stage 20 and the reticle 4 in the X and Y directions, respectively, and the movement amounts of the stage 20 in the X and Y directions are not shown. It is measured by a length measuring instrument (rear encoder, etc.).

【0025】23は光源を示し、光源23から発生した
光L5はレンズ24によりほぼ平行な光束L6となる。
レンズ24の光源23と対称な方向に円形の遮光板25
が配置され、レンズ24から射出された光束L6は、遮
光板25により中央部の光束が遮光されて、輪帯照明光
L7として開口26を有する輪帯遮光板27に入射す
る。輪帯照明光L7の外径は輪帯遮光板27の外径より
僅かに小さく、輪帯照明光L7の内径は輪帯遮光板27
の内径より僅かに大きい。また、輪帯遮光板27は駆動
部28により円周方向であるθ方向に回転自在に支持さ
れ、その回転角をもθ(0゜≦θ≦360゜)で表す。
回転角θはY軸を起点として、Y軸の正の方向と輪帯遮
光板27の開口26の中心とがなす角度を意味する。そ
の駆動部28の動作を制御するのが主制御系29であ
る。輪帯遮光板27の開口26を通過した光ビームL8
は、受光レンズ30により光ビームL9となってレチク
ル4に対して斜めに入射する。
Reference numeral 23 denotes a light source, and the light L5 generated from the light source 23 becomes a substantially parallel light flux L6 by the lens 24.
A circular shading plate 25 in a direction symmetrical to the light source 23 of the lens 24
The light beam L6 emitted from the lens 24 is blocked by the light shielding plate 25 at the central portion thereof and is incident on the annular light shielding plate 27 having the opening 26 as the annular illumination light L7. The outer diameter of the annular illumination light L7 is slightly smaller than the outer diameter of the annular light shielding plate 27, and the inner diameter of the annular illumination light L7 is the annular light shielding plate 27.
Slightly larger than the inner diameter of. Further, the annular light-shielding plate 27 is rotatably supported by the drive unit 28 in the θ direction which is the circumferential direction, and the rotation angle is also represented by θ (0 ° ≦ θ ≦ 360 °).
The rotation angle θ means the angle between the positive direction of the Y axis and the center of the opening 26 of the annular light shielding plate 27 with the Y axis as the starting point. The main control system 29 controls the operation of the drive unit 28. Light beam L8 that has passed through the opening 26 of the annular light-shielding plate 27
Is converted into a light beam L9 by the light receiving lens 30 and obliquely enters the reticle 4.

【0026】一方、レチクル4のパターン19及び異物
等の欠陥から発生する回折光及び散乱光よりなる光L1
0は、受光レンズ30を経て受光レンズ30の瞳面(即
ち、レチクル4の検査面のフーリエ変換面)に設けられ
た遮光板31に達する。これは、受光レンズ30の焦点
距離をfとしたとき、レチクル4から受光レンズ30の
主点までの距離と、受光レンズ30の主点から遮光板3
1までの距離とを等しくfとおくことにより、遮光板3
1をフーリエ変換面上に配置したのと等価である。その
遮光板31には、Y軸の正の方向を起点として90°間
隔で4個の開口32A,32B,32C及び32Dが形
成されている。本実施例では輪帯遮光板27の内側に遮
光板31がほぼ内接するように配置されている。
On the other hand, light L1 consisting of diffracted light and scattered light generated from the pattern 19 of the reticle 4 and defects such as foreign matter.
0 reaches the light shielding plate 31 provided on the pupil plane of the light receiving lens 30 (that is, the Fourier transform plane of the inspection surface of the reticle 4) through the light receiving lens 30. This is because when the focal length of the light receiving lens 30 is f, the distance from the reticle 4 to the principal point of the light receiving lens 30 and the light shielding plate 3 from the principal point of the light receiving lens 30.
By setting the distance to 1 to be equal to f, the light shielding plate 3
It is equivalent to arranging 1 on the Fourier transform plane. In the light shielding plate 31, four openings 32A, 32B, 32C and 32D are formed at 90 ° intervals with the positive direction of the Y axis as a starting point. In this embodiment, the light shield plate 31 is arranged inside the ring-shaped light shield plate 27 so as to be substantially inscribed.

【0027】また、遮光板31から円形の遮光板25の
方向に順に、開口34が形成された遮光板33、ハーフ
ミラー37、レンズ38及び2次元の電荷結合型撮像デ
バイス(CCD)よりなる撮像装置39が配置され、ハ
ーフミラー37で光を反射した方向に順にレンズ40及
び受光器41が配置されている。その内の遮光板33は
遮光板31の直後にほぼ密着するように配置され、遮光
板33は駆動部35により駆動軸36を中心に円周方向
であるφ方向に回転自在に支持され、駆動部35の動作
は主制御系29により制御される。遮光板33をφ方向
に回転することにより、遮光板33の開口34により遮
光板31の4個の開口32A〜32Dの内の任意の1個
の開口からの光を選択することができる。
Further, in order from the light shield plate 31 to the circular light shield plate 25, an image is formed by a light shield plate 33 having an opening 34 formed therein, a half mirror 37, a lens 38, and a two-dimensional charge-coupled image pickup device (CCD). The device 39 is disposed, and the lens 40 and the light receiver 41 are sequentially disposed in the direction in which the light is reflected by the half mirror 37. The light-shielding plate 33 therein is arranged immediately after the light-shielding plate 31 so as to be in close contact therewith, and the light-shielding plate 33 is rotatably supported by the drive unit 35 in the φ direction which is the circumferential direction about the drive shaft 36, and is driven. The operation of the unit 35 is controlled by the main control system 29. By rotating the light blocking plate 33 in the φ direction, the light from any one of the four openings 32A to 32D of the light blocking plate 31 can be selected by the opening 34 of the light blocking plate 33.

【0028】例えば図1の配置では、遮光板31の4個
の開口32A〜32Dを通過する光の内、3個の開口3
2B,32C及び32Dを通過する光は遮光板31によ
り遮光されるが、開口32Aを通過する光L11のみは
遮光板33に設けられた開口34を通過する。この場
合、4個の開口32A〜32Dに対して開口34が等し
いか又は大きくなるように構成されているため、開口3
2Aを通過する光L11は開口34で遮られることがな
い。即ち、遮光板33は4個の開口32A〜32Dの内
の何れか1個の開口を通過した光を選択する選択手段又
はシャッター手段として機能するものである。従って、
駆動部35は4個の開口32A〜32Dのそれぞれに対
応した位置に開口34が来るように遮光板33を間欠的
に回転すればよく、駆動部35は連続的に遮光板33を
回転させる必要はない。
For example, in the arrangement shown in FIG. 1, of the light passing through the four openings 32A to 32D of the light shielding plate 31, three openings 3 are provided.
Light passing through 2B, 32C and 32D is blocked by the light blocking plate 31, but only light L11 passing through the opening 32A passes through the opening 34 provided in the light blocking plate 33. In this case, since the opening 34 is configured to be equal to or larger than the four openings 32A to 32D, the opening 3
The light L11 passing through 2A is not blocked by the opening 34. That is, the light shielding plate 33 functions as a selection unit or a shutter unit that selects light that has passed through any one of the four openings 32A to 32D. Therefore,
The drive unit 35 may intermittently rotate the light shielding plate 33 so that the opening 34 is located at a position corresponding to each of the four openings 32A to 32D, and the drive unit 35 needs to rotate the light shielding plate 33 continuously. There is no.

【0029】なお、遮光板33の代わりに、開口32A
〜32Dのそれぞれに独立に光の透過及び遮断の切り換
えを行うことができる液晶シャッター等を設けてもよ
い。更に、固定されている遮光板31の代わりに、回転
自在な遮光板33自体を配置して、必要に応じて遮光板
33の開口34の位置を開口32A〜32Dの何れかの
位置に設定するようにしてもよい。
It should be noted that instead of the light shielding plate 33, the opening 32A
Each of 32D to 32D may be provided with a liquid crystal shutter or the like capable of independently switching between transmission and blocking of light. Further, instead of the fixed light shield plate 31, a rotatable light shield plate 33 itself is arranged, and the position of the opening 34 of the light shield plate 33 is set to one of the openings 32A to 32D as required. You may do it.

【0030】遮光板33の開口34を通過した光L11
の内で、ハーフミラー37を透過した光は、レンズ38
により撮像装置39の撮像面に集束される。受光レンズ
30及びレンズ38に関してレチクル4と撮像装置39
の撮像面とは共役であり、撮像装置39の撮像面にはレ
チクル4の共役像が結像される。但し、撮像装置39の
代わりに接眼レンズを配置して、目視でレチクル4の像
を観察するようにしてもよい。
The light L11 which has passed through the opening 34 of the light shielding plate 33
The light that has passed through the half mirror 37
Is focused on the imaging surface of the imaging device 39. Regarding the light receiving lens 30 and the lens 38, the reticle 4 and the imaging device 39
Of the reticle 4 is formed on the image pickup surface of the image pickup device 39. However, instead of the image pickup device 39, an eyepiece lens may be arranged to visually observe the image of the reticle 4.

【0031】一方、遮光板34の開口34を通過した光
L11の内でハーフミラー37で反射された光は、レン
ズ40により受光器41の受光面に集束される。受光レ
ンズ30の瞳面に設けられた遮光板31と受光器41の
受光面とは共役であり、受光器41は遮光板33の開口
34を通過した光にほぼ比例した量の光を光電変換し
て、検出信号Vを出力する。この場合、受光器41の受
光面41aは、遮光板31に設けられた4個の開口32
A〜32Dの全部に対して共役な瞳共役面となっている
ため、開口32A〜32Dの内の任意の開口を通過して
くる光に比例する量の光が受光器41の受光面41aに
入射する。勿論、遮光板33の開口34により4個の開
口32A〜32Dの内の1個の開口のみが選択される。
On the other hand, of the light L11 that has passed through the opening 34 of the light shielding plate 34, the light reflected by the half mirror 37 is focused by the lens 40 on the light receiving surface of the light receiver 41. The light-shielding plate 31 provided on the pupil plane of the light-receiving lens 30 and the light-receiving surface of the light receiver 41 are conjugated, and the light-receiver 41 photoelectrically converts an amount of light that is substantially proportional to the light passing through the opening 34 of the light-shielding plate 33. Then, the detection signal V is output. In this case, the light receiving surface 41 a of the light receiver 41 has four openings 32 provided in the light shielding plate 31.
Since the pupil conjugate plane is conjugate to all of A to 32D, the light receiving surface 41a of the light receiver 41 receives a quantity of light proportional to the light passing through any one of the openings 32A to 32D. Incident. Of course, only one of the four openings 32A to 32D is selected by the opening 34 of the light shielding plate 33.

【0032】図2を参照して、遮光板31の形状を詳細
に説明する。図2は遮光板31を遮光板33側から見た
ときのXY平面内の平面図であり、図2のX方向及びY
方向と図1のX方向及びY方向はそのまま対応してい
る。図2に示すように、本実施例では遮光板31上の4
個の開口32A〜32Dはそれぞれ円形をしているが、
正方形でも長方形でも構わない。また、4個の開口32
A〜32Dの内径及び中心31a(受光レンズ30の光
軸又は駆動軸36と同軸)から各開口の中心までの距離
はそれぞれ4個の開口共に等しい。
The shape of the light shielding plate 31 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a plan view in the XY plane when the shading plate 31 is viewed from the shading plate 33 side.
The directions correspond to the X direction and the Y direction in FIG. 1 as they are. In this embodiment, as shown in FIG.
Each of the openings 32A to 32D has a circular shape,
It can be square or rectangular. Also, four openings 32
The distances from the inner diameters of A to 32D and the center 31a (coaxial with the optical axis of the light receiving lens 30 or the drive axis 36) to the center of each opening are equal in all four openings.

【0033】次に、図3を参照して本例の欠陥検査動作
の一例を説明する。図3は、ペリクル10がペリクルフ
レーム9を介して装着された図1のレチクル4を受光レ
ンズ30側から見たときの平面図であり、図3のX方向
及びY方向と図1のX方向及びY方向とはそのまま対応
している。また、本例のペリクルフレーム9の内面9a
は長方形であり、その内面9aの対向する頂点を結ぶ2
本の対角線42及び43により、レチクル4のペリクル
フレーム9の内面を4個の検査領域44A〜44Dに区
分けする。
Next, an example of the defect inspection operation of this example will be described with reference to FIG. 3 is a plan view of the reticle 4 of FIG. 1 in which the pellicle 10 is mounted via the pellicle frame 9 as seen from the light receiving lens 30 side. The X direction and the Y direction of FIG. 3 and the X direction of FIG. And the Y direction correspond directly. In addition, the inner surface 9a of the pellicle frame 9 of this example
Is a rectangle and connects the opposite vertices of its inner surface 9a 2
The diagonal lines 42 and 43 of the book divide the inner surface of the pellicle frame 9 of the reticle 4 into four inspection regions 44A to 44D.

【0034】この場合、それぞれの検査領域でレチクル
4に斜めに入射する光ビームL9がペリクルフレーム9
によって遮られずに確実にレチクル4を照射するため
に、図1の輪帯遮光板27の開口26の回転角θが連続
的に変化できる範囲は、図3の第1検査領域44Aでは
90゜≦θ≦270゜、第2検査領域44Bでは180
゜≦θ≦360゜、第3検査領域44Cでは0゜≦θ≦
90゜及び270゜≦θ≦360゜を合わせた範囲、第
4検査領域44Dでは0゜≦θ≦180゜である。ま
た、レチクル4からの光L10が、ペリクルフレーム9
で遮られないためには、4個の開口32A〜32Dの内
から開口34により1個の開口を選択する際に、第1検
査領域44Aでは開口32C、第2検査領域44Bでは
開口32D、第3検査領域44Cでは開口32A、第4
検査領域44Dでは開口32Bをそれぞれ選択すればよ
い。その回転角θの有効範囲と4個の開口32A〜32
Dからの選択方法の切り換えは、ステージ20のX方向
及びY方向の位置に対応する図示省略された測長器の測
長データに基づいて図1の主制御系29が行う。
In this case, the light beam L9 obliquely incident on the reticle 4 in each inspection region is reflected by the pellicle frame 9
In order to reliably irradiate the reticle 4 without being blocked by, the range in which the rotation angle θ of the opening 26 of the ring shading plate 27 of FIG. 1 can continuously change is 90 ° in the first inspection area 44A of FIG. ≦ θ ≦ 270 °, 180 in the second inspection area 44B
° ≦ θ ≦ 360 °, 0 ° ≦ θ ≦ in the third inspection region 44C
In the range of 90 ° and 270 ° ≦ θ ≦ 360 °, the fourth inspection region 44D has 0 ° ≦ θ ≦ 180 °. Further, the light L10 from the reticle 4 is reflected by the pellicle frame 9
In order not to be blocked by, the opening 32C in the first inspection area 44A, the opening 32D in the second inspection area 44B, and the second inspection area 44B are selected when selecting one opening from the four openings 32A to 32D by the opening 34. In the inspection area 44C, the opening 32A and the fourth area
In the inspection area 44D, the openings 32B may be selected respectively. The effective range of the rotation angle θ and the four openings 32A to 32
The switching of the selection method from D is performed by the main control system 29 of FIG. 1 based on the length measurement data of the length measuring device (not shown) corresponding to the position of the stage 20 in the X direction and the Y direction.

【0035】これによりレチクル4の各検査領域44A
〜44Dに対して、輪帯遮光板27の開口26の回転角
θの有効範囲と、4個の開口32A〜32Dの内から選
択する1個の開口とが決定される。それぞれの検査領域
44A〜44Dにおいて、回転角θの有効範囲内で駆動
部16を動作させて輪帯遮光板27を回転させることに
より、受光器41の検出信号Vが最小となるときの回転
角θ0 が求められる。輪帯遮光板27の開口26の回転
角θをその回転角θ0 に固定して撮像装置39でレチク
ル4の共役像を観察する。この回転角θ0 においては既
述したように、遮光板33の開口34を通過する光の内
にレチクル4の本来のパターン19からの回折光が比較
的少ないので、撮像装置39ではレチクル4上の異物等
の欠陥のみをパターン19とは区別して明瞭に検出(観
察)することができる。
As a result, each inspection area 44A of the reticle 4 is
.About.44D, the effective range of the rotation angle .theta. Of the opening 26 of the ring shading plate 27 and one opening selected from the four openings 32A to 32D are determined. In each of the inspection regions 44A to 44D, the drive unit 16 is operated within the effective range of the rotation angle θ to rotate the annular light-shielding plate 27, thereby rotating the rotation angle when the detection signal V of the light receiver 41 is minimized. θ 0 is obtained. The rotation angle θ of the opening 26 of the ring shading plate 27 is fixed to the rotation angle θ 0, and the conjugate image of the reticle 4 is observed by the image pickup device 39. As described above, at this rotation angle θ 0 , the diffracted light from the original pattern 19 of the reticle 4 is relatively small in the light passing through the opening 34 of the light shielding plate 33. It is possible to clearly detect (observe) only the defect such as the foreign matter of FIG.

【0036】なお、図3のようにレチクル4の検査領域
を4個の検査領域に分割するのではなく、図4に示すよ
うに、レチクル4上のペリクルフレーム9の内面9aで
囲まれた検査領域を5個に分けてもよい。図4の例は、
図3の4分割された検査領域の中央部に5番目の検査領
域を設けたものであり、レチクル4の検査領域は周辺部
の4個の検査領域45A〜45Dと中央部の1個の検査
領域46とに分割されている。そして、図4の検査領域
45A〜45Dでの回転角θの有効範囲及び遮光板31
の開口の選択方法はそれぞれ図3の検査領域44A〜4
4Dに対する回転角θの有効範囲及び開口の選択方法と
同じである。但し、図4の中央部の検査領域46はペリ
クルフレーム9から離れているため、レチクル4に入射
する光ビームL9やレチクル4からの光L10がペリク
ルフレーム9によって遮られることはない。従って、そ
の検査領域46では、輪帯遮光板27の開口26の回転
角θの有効範囲は0°≦θ≦360°にすることがで
き、より多くの光学情報の中からより最適な回転角θ0
を決定することができる。
The inspection area of the reticle 4 is not divided into four inspection areas as shown in FIG. 3, but the inspection surrounded by the inner surface 9a of the pellicle frame 9 on the reticle 4 as shown in FIG. The area may be divided into five areas. The example in Figure 4
A fifth inspection area is provided in the center of the four-divided inspection areas in FIG. 3, and the inspection area of the reticle 4 is four inspection areas 45A to 45D in the peripheral area and one inspection area in the central area. It is divided into areas 46 and. Then, the effective range of the rotation angle θ and the light shielding plate 31 in the inspection areas 45A to 45D of FIG.
The method of selecting the openings is the inspection areas 44A to 4A of FIG.
This is the same as the method for selecting the effective range of the rotation angle θ and the aperture for 4D. However, since the inspection area 46 at the center of FIG. 4 is separated from the pellicle frame 9, the light beam L9 incident on the reticle 4 and the light L10 from the reticle 4 are not blocked by the pellicle frame 9. Therefore, in the inspection area 46, the effective range of the rotation angle θ of the opening 26 of the annular light shielding plate 27 can be set to 0 ° ≦ θ ≦ 360 °, and a more optimal rotation angle is selected from a larger amount of optical information. θ 0
Can be determined.

【0037】また、ペリクルフレーム9が矩形の枠では
なく円形の枠である場合には、光ビームL9がレチクル
4のどこに入射しているのかを極座標で表しておくこと
により、輪帯遮光板27の開口26の回転角θの有効範
囲と4個の開口32A〜32Dからの選択方法とを容易
に決定することができる。
If the pellicle frame 9 is not a rectangular frame but a circular frame, the annular light-shielding plate 27 can be obtained by indicating in the polar coordinates where the light beam L9 is incident on the reticle 4. The effective range of the rotation angle θ of the opening 26 and the selection method from the four openings 32A to 32D can be easily determined.

【0038】次に、以上述べた実施例の種々の変形例等
を説明する。 (1)図1の受光レンズ30の光軸をレチクル4に対し
て傾ける。この場合、レチクル4のパターン19の0次
回折光に対して空間的により離れた方向から、そのパタ
ーン19からの光を受光することができるので、そのパ
ターン19のフーリエ変換像の強度が小さくなり検出の
精度が向上する。この現象は、0次光から離れれば離れ
るほど回折光量は小さくなるという回折の光学原理に基
づいたものである。
Next, various modifications of the above-described embodiment will be described. (1) The optical axis of the light receiving lens 30 in FIG. 1 is tilted with respect to the reticle 4. In this case, since the light from the pattern 19 of the reticle 4 can be received from a direction spatially distant from the 0th-order diffracted light of the pattern 19, the intensity of the Fourier transform image of the pattern 19 becomes small and the pattern 19 is detected. The accuracy of is improved. This phenomenon is based on the optical principle of diffraction that the amount of diffracted light decreases as the distance from the 0th order light increases.

【0039】(2)レチクル4は光透過性を有したガラ
ス基板であるため、透過照明にすることができる。 (3)レチクル4を照明する光としては単一波長の光で
も白色光でも良い。但し、単一波長の光の方がフーリエ
変換像の明暗の差がはっきりする点で好ましい。 (4)図1の光学系(受光レンズ30等)をレチクル4
に対して複数組設け、レチクル4から複数の方向に発生
する光学情報を得るようにしてもよい。この場合、より
多くの光学情報が得られる利点がある。
(2) Since the reticle 4 is a glass substrate having a light transmitting property, it can be used as a transillumination. (3) The light for illuminating the reticle 4 may be single wavelength light or white light. However, the light of a single wavelength is preferable because the difference in brightness between the Fourier transform images becomes clear. (4) The optical system (light receiving lens 30 etc.) of FIG.
Alternatively, a plurality of sets may be provided to obtain optical information generated in a plurality of directions from the reticle 4. In this case, there is an advantage that more optical information can be obtained.

【0040】なお、図1の実施例において、輪帯遮光板
27の開口26は回転できるだけではなく、その輪帯遮
光板27に平行な面内で2次元的に移動できるように構
成しておき、被検物としてのレチクル4に対する光ビー
ムの入射角度をも可変にしておいても良い。この場合、
例えば図3のレチクル4の各検査領域44A〜44Dに
応じてその光ビームの入射角度の有効範囲を設定する。
そして、レチクル4の各検査領域44A〜44Dに応じ
て、レチクル4に対する光ビームの入射方向の有効範
囲、光ビームの入射角度の有効範囲又は遮光板31中で
選択される開口の位置の有効範囲を設定する。これ以
後、レチクル4の各検査領域44A〜44Dの欠陥検査
を良好に行うためには、その検査領域に応じてレチクル
4に対する光ビームの入射方向、光ビームの入射角度又
は遮光板31中で選択される開口の位置を予め設定され
ている有効範囲内に設定すれば良い。
In the embodiment shown in FIG. 1, the opening 26 of the ring shading plate 27 is not only rotatable but also can be moved two-dimensionally in a plane parallel to the ring shading plate 27. The angle of incidence of the light beam on the reticle 4 as the test object may also be variable. in this case,
For example, the effective range of the incident angle of the light beam is set according to each inspection area 44A to 44D of the reticle 4 in FIG.
Then, depending on the inspection areas 44A to 44D of the reticle 4, the effective range of the incident direction of the light beam on the reticle 4, the effective range of the incident angle of the light beam, or the effective range of the position of the opening selected in the light shielding plate 31. To set. After that, in order to perform a good defect inspection of each inspection region 44A to 44D of the reticle 4, the incident direction of the light beam on the reticle 4, the incident angle of the light beam, or the light shielding plate 31 is selected according to the inspection region. The position of the opening to be opened may be set within a preset effective range.

【0041】なお、本発明は上述実施例に限定されず本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得るこ
とは勿論である。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によれば、光照射手段からの被検
物に対する検査用の光の照射方向を調整して、被検物か
らの光の内の欠陥に関する光のみを絞り手段を介して撮
像手段に送ることができ、被検物上の本来のパターンの
密集度や形状等の条件によらずに、欠陥のみを検出する
ことができる利点がある。しかも、その撮像手段により
その欠陥の形状等を観察することができる。
According to the present invention, the irradiation direction of the inspection light from the light irradiating means to the object to be inspected is adjusted so that only the light related to the defect in the light from the object to be inspected is passed through the diaphragm means. Therefore, there is an advantage that only defects can be detected regardless of conditions such as the density and shape of the original pattern on the object to be inspected. Moreover, the shape of the defect can be observed by the imaging means.

【0043】また、その被検物にペリクルフレーム等が
装着されていても、被検物の照明領域に応じて光照射手
段からその被検物に対する検査用の光の照射方向、照射
角度又は選択手段で選択するその被検物からの光のフー
リエ変換パターンの領域を指定することにより、そのペ
リクルフレーム等に遮光されることなく欠陥検査を行う
ことができる利点がある。
Even if the pellicle frame or the like is attached to the object to be inspected, the irradiation direction, the irradiation angle, or the selection of the inspection light from the light irradiation means to the object to be inspected is selected according to the illumination area of the object to be inspected. By designating the area of the Fourier transform pattern of the light from the test object selected by the means, there is an advantage that the defect inspection can be performed without being blocked by the pellicle frame or the like.

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

【図1】本発明による欠陥検査装置の一実施例の機構部
の構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a mechanical portion of an embodiment of a defect inspection apparatus according to the present invention.

【図2】図1の遮光板31の開口の形状を示す平面図で
ある。
FIG. 2 is a plan view showing a shape of an opening of a light shielding plate 31 of FIG.

【図3】図1のレチクル4の検査領域の分割方法の一例
を示す平面図である。
3 is a plan view showing an example of a method of dividing an inspection area of the reticle 4 of FIG.

【図4】図1のレチクル4の検査領域の分割方法の他の
例を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing another example of a method of dividing the inspection area of the reticle 4 of FIG.

【図5】(a)は従来の欠陥検査装置の構成を示す斜視
図、(b)はペリクル付きのレチクルを示す断面図であ
る。
5A is a perspective view showing a configuration of a conventional defect inspection apparatus, and FIG. 5B is a sectional view showing a reticle with a pellicle.

【図6】本発明の検出原理の説明に供する斜視図であ
る。
FIG. 6 is a perspective view for explaining the detection principle of the present invention.

【図7】本発明の検出原理の説明図であり、瞳面P1に
開口を有する遮光板を配置した場合を示す斜視図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a detection principle of the present invention, and is a perspective view showing a case where a light shielding plate having an opening is arranged on the pupil plane P1.

【図8】(a)は瞳面P1における開口16とフーリエ
変換像13Fとの位置関係を示す正面図、(b)は開口
16とフーリエ変換像13Fとの位置関係が変化した場
合の図5の受光器15の光電変換信号Sの変化の一例を
示す波形図である。
8A is a front view showing the positional relationship between the aperture 16 and the Fourier transform image 13F on the pupil plane P1, and FIG. 8B is a diagram when the positional relationship between the aperture 16 and the Fourier transform image 13F is changed. 5 is a waveform diagram showing an example of a change in photoelectric conversion signal S of the light receiver 15 of FIG.

【図9】本発明の検出原理の説明図であり、被検査面に
対する光ビームLの入射ベクトルが変化した場合を示す
斜視図である。
FIG. 9 is an explanatory view of the detection principle of the present invention, and is a perspective view showing a case where the incident vector of the light beam L on the surface to be inspected changes.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 レチクル 9 ペリクルフレーム 10 ペリクル 20 ステージ 23 光源 24,38,40 レンズ 25,31,33 遮光板 26,32A〜32D,34 開口 27 輪帯遮光板 28,35 駆動部 29 主制御系 30 受光レンズ 37 ハーフミラー 39 撮像装置 41 受光器 44A〜44D,45A〜45D,46 検査領域 4 reticle 9 pellicle frame 10 pellicle 20 stage 23 light source 24, 38, 40 lens 25, 31, 33 light-shielding plate 26, 32A to 32D, 34 aperture 27 ring-shaped light-shielding plate 28, 35 drive unit 29 main control system 30 light-receiving lens 37 Half mirror 39 Imaging device 41 Light receiver 44A to 44D, 45A to 45D, 46 Inspection area

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検物に検査用の光を照射して、前記被
検物からの光により前記被検物の欠陥を検査する装置に
おいて、 前記被検物に検査用の光を照射する光照射手段と、 前記被検物と前記光照射手段との相対位置を変化させる
移動手段と、 前記被検物からの光を集光する集光光学系と、 前記集光光学系による前記被検物のフーリエ変換面の近
傍に配置され前記被検物からの光のフーリエ変換パター
ンの一部の領域のみに対応する光を通過させる開口が形
成された絞り手段と、 該絞り手段で通過させる前記被検物からの光のフーリエ
変換パターンの領域を選択する選択手段と、 前記絞り手段を通過した光に比例する光量を光電変換す
る光検出手段と、 前記絞り手段を通過した光を逆フーリエ変換して前記被
検物の共役像を結像する変換光学系と、 前記共役像を撮像する撮像手段と、 前記被検物の照明領域に応じて前記光照射手段から前記
被検物に対する検査用の光の照射方向及び/又は照射角
度と、前記選択手段で選択する前記被検物からの光のフ
ーリエ変換パターンの領域との少なくとも一方を指示す
る制御手段とを有する事を特徴とする欠陥検査装置。
1. An apparatus for irradiating an inspection object with inspection light and inspecting a defect of the inspection object by the light from the inspection object, wherein the inspection object is irradiated with inspection light. Light irradiation means, moving means for changing the relative position of the object to be inspected and the light irradiation means, a condensing optical system for condensing light from the object to be inspected, and the object to be condensed by the condensing optical system. A diaphragm means arranged near the Fourier transform surface of the specimen and having an opening for passing light corresponding to only a part of the Fourier transform pattern of the light from the specimen, and the diaphragm means for passing the light. Selection means for selecting a region of the Fourier transform pattern of light from the object to be inspected, light detection means for photoelectrically converting the amount of light proportional to the light passing through the diaphragm means, and inverse Fourier transform for the light passing through the diaphragm means Converted light that is converted to form a conjugate image of the test object A system, an imaging unit that captures the conjugate image, an irradiation direction and / or an irradiation angle of the inspection light from the light irradiation unit to the test object according to an illumination area of the test object, and the selection unit 2. A defect inspection apparatus, comprising: a control unit for instructing at least one of a region of a Fourier transform pattern of light from the object to be selected selected in 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN118706847A (en) * 2024-08-27 2024-09-27 厦门软件职业技术学院 Visual detection-based workpiece appearance detection method and detection equipment

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