JPH07318501A - 異物・欠陥検査方法及びその装置 - Google Patents
異物・欠陥検査方法及びその装置Info
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- JPH07318501A JPH07318501A JP11283894A JP11283894A JPH07318501A JP H07318501 A JPH07318501 A JP H07318501A JP 11283894 A JP11283894 A JP 11283894A JP 11283894 A JP11283894 A JP 11283894A JP H07318501 A JPH07318501 A JP H07318501A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、異物・欠陥が小さくなっても高精度
に異物・欠陥を検出する異物・欠陥検査方法及びその装
置を提供する。 【構成】レーザ光源(1) から出力されるレーザ光を、ポ
ンプ光Ｉ1 、Ｉ2 として非線型光学素子(6) に入射する
とともに被検査体(4) に照射してその反射光をプローブ
光Ｉ3 として非線型光学素子(6) に入射して記録し、こ
の後にレーザ光の位相を位相変調器(7) により位相π／
２だけ変調し、このときの被検査体(4) からの反射光と
位相共役波Ｉ3 ' とを干渉させて被検査体(4) 表面の光
量変化を捉えて異物・欠陥を検出する。
に異物・欠陥を検出する異物・欠陥検査方法及びその装
置を提供する。 【構成】レーザ光源(1) から出力されるレーザ光を、ポ
ンプ光Ｉ1 、Ｉ2 として非線型光学素子(6) に入射する
とともに被検査体(4) に照射してその反射光をプローブ
光Ｉ3 として非線型光学素子(6) に入射して記録し、こ
の後にレーザ光の位相を位相変調器(7) により位相π／
２だけ変調し、このときの被検査体(4) からの反射光と
位相共役波Ｉ3 ' とを干渉させて被検査体(4) 表面の光
量変化を捉えて異物・欠陥を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネルのフォトマ
スクや半導体ウエハ等の被検査体に付着する異物や被検
査体表面の微小欠陥を検出する異物・欠陥検査方法及び
その装置に関する。
スクや半導体ウエハ等の被検査体に付着する異物や被検
査体表面の微小欠陥を検出する異物・欠陥検査方法及び
その装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶パネルのフォトマスクや半導体ウエ
ハ等は、周期的な構造を有している。このような半導体
ウエハ等の被検査体では、周期的な構造中の僅かな微小
欠陥や異物が問題となる。
ハ等は、周期的な構造を有している。このような半導体
ウエハ等の被検査体では、周期的な構造中の僅かな微小
欠陥や異物が問題となる。
【０００３】このような被検査体上の微小欠陥や異物を
検出する方法としては、例えば『光技術コンタクト、ｖ
ｏｌ３１．Ｎｏ１０、１９９３、Ｐ５６６−Ｐ５７５、
加藤純一、山口一郎（共に理化学研究所光工学研究
室）』に記載されているように、被検査体に光を照射
し、このときの被検査体における周期的な構造パターン
（正常パターン）により生じる散乱光と、微小欠陥や異
物の異常パターンにより生じる散乱光との各光強度差を
利用し、このうち異常パターンの光のみを非線型光学素
子を用いて記録再生させることによって異常パターンを
検出するものがある。
検出する方法としては、例えば『光技術コンタクト、ｖ
ｏｌ３１．Ｎｏ１０、１９９３、Ｐ５６６−Ｐ５７５、
加藤純一、山口一郎（共に理化学研究所光工学研究
室）』に記載されているように、被検査体に光を照射
し、このときの被検査体における周期的な構造パターン
（正常パターン）により生じる散乱光と、微小欠陥や異
物の異常パターンにより生じる散乱光との各光強度差を
利用し、このうち異常パターンの光のみを非線型光学素
子を用いて記録再生させることによって異常パターンを
検出するものがある。
【０００４】又、他の方法としては、例えば特開平４−
３１７５３号公報に記載されているように、被検査体に
照射する光の照射方向と被検査体における散乱光の検出
方向とを、ＳＮ比の高い方向に特定することにより微小
欠陥や異物を検出するものがある。
３１７５３号公報に記載されているように、被検査体に
照射する光の照射方向と被検査体における散乱光の検出
方向とを、ＳＮ比の高い方向に特定することにより微小
欠陥や異物を検出するものがある。
【０００５】しかしながら、これら方法では、異物・欠
陥の大きさが小さくなると、異物・欠陥からの散乱光の
光量が微小となる。このために、異物・欠陥からの散乱
光と正常パターンにおける微小な凹凸による散乱光との
区別が困難となり、高精度に異物・欠陥を検出すること
が出来なくなる。
陥の大きさが小さくなると、異物・欠陥からの散乱光の
光量が微小となる。このために、異物・欠陥からの散乱
光と正常パターンにおける微小な凹凸による散乱光との
区別が困難となり、高精度に異物・欠陥を検出すること
が出来なくなる。
【０００６】又、異物・欠陥の大きさが小さくなると、
異物・欠陥からの散乱光が非常に弱くなるので、これを
解決するために光検出器の出力信号を電子的に増幅する
ことが行われるが、電子的に増幅したとしても、その増
幅信号は光検出器自体のノイズに埋もれてしまい、異物
・欠陥からの散乱光を分離することが困難となる。
異物・欠陥からの散乱光が非常に弱くなるので、これを
解決するために光検出器の出力信号を電子的に増幅する
ことが行われるが、電子的に増幅したとしても、その増
幅信号は光検出器自体のノイズに埋もれてしまい、異物
・欠陥からの散乱光を分離することが困難となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上のように異物・欠
陥の大きさが小さくなると、異物・欠陥からの散乱光の
光量が微小となり、正常パターンによる散乱光との区別
が困難となって異物・欠陥を検出することが出来なくな
る。
陥の大きさが小さくなると、異物・欠陥からの散乱光の
光量が微小となり、正常パターンによる散乱光との区別
が困難となって異物・欠陥を検出することが出来なくな
る。
【０００８】又、異物・欠陥からの散乱光が非常に弱く
なるので、検出器自体のノイズに埋もれてしまって異物
・欠陥からの散乱光を分離することが困難となる。そこ
で本発明は、異物・欠陥が小さくなっても高精度に異物
・欠陥を検出できる異物・欠陥検査方法及びその装置を
提供することを目的とする。
なるので、検出器自体のノイズに埋もれてしまって異物
・欠陥からの散乱光を分離することが困難となる。そこ
で本発明は、異物・欠陥が小さくなっても高精度に異物
・欠陥を検出できる異物・欠陥検査方法及びその装置を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１によれば、被検
査体に光を照射してその反射波を非線型光学素子に記録
させてその位相共役波を発生させるステップと、非線型
光学素子により位相共役波が発生するに同期して被検査
体に対する照射光の位相を変調するステップと、この位
相変調された光を被検査体に照射したときの反射光と非
線型光学素子に発生する位相共役波とを干渉させたとき
の被検査体表面の光量変化から異物及び欠陥を検出する
ステップと、を有して上記目的を達成しようとする異物
・欠陥検査方法である。
査体に光を照射してその反射波を非線型光学素子に記録
させてその位相共役波を発生させるステップと、非線型
光学素子により位相共役波が発生するに同期して被検査
体に対する照射光の位相を変調するステップと、この位
相変調された光を被検査体に照射したときの反射光と非
線型光学素子に発生する位相共役波とを干渉させたとき
の被検査体表面の光量変化から異物及び欠陥を検出する
ステップと、を有して上記目的を達成しようとする異物
・欠陥検査方法である。
【００１０】請求項２によれば、非線型光学素子は、非
線形光学結晶、又は有機色素高分子膜である。請求項３
によれば、被検査体に対する照射光の位相を略π／２だ
け変調する。
線形光学結晶、又は有機色素高分子膜である。請求項３
によれば、被検査体に対する照射光の位相を略π／２だ
け変調する。
【００１１】請求項４によれば、光源から放射される光
を被検査体に照射する照射光学系と、被検査体からの反
射光路上に配置された位相共役波を発生する非線型光学
素子と、光源から放射される光をポンプ光として非線型
光学素子に入射するポンプ光学系と、光源から放射され
る光の位相を、非線型光学素子から位相共役波が発生す
るに同期して所定位相だけ変調する位相変調光学系と、
被検査体表面の光量変化を検出する受光素子と、を備え
て上記目的を達成しようとする異物・欠陥検査装置であ
る。
を被検査体に照射する照射光学系と、被検査体からの反
射光路上に配置された位相共役波を発生する非線型光学
素子と、光源から放射される光をポンプ光として非線型
光学素子に入射するポンプ光学系と、光源から放射され
る光の位相を、非線型光学素子から位相共役波が発生す
るに同期して所定位相だけ変調する位相変調光学系と、
被検査体表面の光量変化を検出する受光素子と、を備え
て上記目的を達成しようとする異物・欠陥検査装置であ
る。
【００１２】請求項５によれば、非線型光学素子は、非
線形光学結晶、又は有機色素高分子膜である。請求項６
によれば、位相変調光学系は、光源から放射される光の
位相を略π／２だけ変調する。
線形光学結晶、又は有機色素高分子膜である。請求項６
によれば、位相変調光学系は、光源から放射される光の
位相を略π／２だけ変調する。
【００１３】
【作用】請求項１によれば、被検査体に光を照射してそ
の反射波を非線型光学素子に記録させ、この後に非線型
光学素子により位相共役波が発生するに同期して被検査
体に対する照射光の位相を変調する。そうすると、この
位相変調したときの被検査体からの反射光と非線型光学
素子に発生する位相共役波とが干渉し、この状態に被検
査体表面に異物及び欠陥があれば、被検査体表面の光量
が変化するので、この光量変化から異物が検出される。
の反射波を非線型光学素子に記録させ、この後に非線型
光学素子により位相共役波が発生するに同期して被検査
体に対する照射光の位相を変調する。そうすると、この
位相変調したときの被検査体からの反射光と非線型光学
素子に発生する位相共役波とが干渉し、この状態に被検
査体表面に異物及び欠陥があれば、被検査体表面の光量
が変化するので、この光量変化から異物が検出される。
【００１４】請求項２によれば、非線型光学素子として
非線形光学結晶、又は有機色素高分子膜を用いることに
より、被検査体からの反射波を記録し、かつその位相共
役波を発生する。
非線形光学結晶、又は有機色素高分子膜を用いることに
より、被検査体からの反射波を記録し、かつその位相共
役波を発生する。
【００１５】請求項３によれば、被検査体に対する照射
光の位相を略π／２だけ変調することにより、被検査体
からの反射光と位相共役波との干渉により被検査体表面
の光量は低下し、異物及び欠陥による光量のみが大きく
現れる。
光の位相を略π／２だけ変調することにより、被検査体
からの反射光と位相共役波との干渉により被検査体表面
の光量は低下し、異物及び欠陥による光量のみが大きく
現れる。
【００１６】請求項４によれば、光源から放射される光
を、ポンプ光学系によりポンプ光として非線型光学素子
に入射するとともに照射光学系により被検査体に照射
し、このときの被検査体からの反射光を非線型光学素子
に入射して記録する。
を、ポンプ光学系によりポンプ光として非線型光学素子
に入射するとともに照射光学系により被検査体に照射
し、このときの被検査体からの反射光を非線型光学素子
に入射して記録する。
【００１７】このように反射光を非線型光学素子に記録
すると、所定期間後に非線型光学素子からその位相共役
波が発生するので、この位相共役波の発生に同期して光
源からの光の位相を位相変調光学系により所定位相だけ
変調する。
すると、所定期間後に非線型光学素子からその位相共役
波が発生するので、この位相共役波の発生に同期して光
源からの光の位相を位相変調光学系により所定位相だけ
変調する。
【００１８】そうすると、被検査体からの反射光と位相
共役波との干渉により被検査体表面の光量が変化するの
で、この光量変化を受光素子により検出する。請求項５
によれば、非線型光学素子は、非線形光学結晶、又は有
機色素高分子膜を用い、被検査体からの反射波をポンプ
光の入射により記録し、かつ所定期間後にその位相共役
波を発生する。
共役波との干渉により被検査体表面の光量が変化するの
で、この光量変化を受光素子により検出する。請求項５
によれば、非線型光学素子は、非線形光学結晶、又は有
機色素高分子膜を用い、被検査体からの反射波をポンプ
光の入射により記録し、かつ所定期間後にその位相共役
波を発生する。
【００１９】請求項６によれば、位相変調光学系は、被
検査体に対する照射光の位相を略π／２だけ変調するの
で、被検査体からの反射光と位相共役波との干渉により
被検査体表面の光量は低下し、異物及び欠陥による光量
のみが大きく現れる。
検査体に対する照射光の位相を略π／２だけ変調するの
で、被検査体からの反射光と位相共役波との干渉により
被検査体表面の光量は低下し、異物及び欠陥による光量
のみが大きく現れる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は異物・欠陥検査装置の構成図であ
る。レーザ光源１は、所定波長のレーザ光を出力するも
ので、このレーザ出力光路上にはビームスプリッタ２が
配置されている。
して説明する。図１は異物・欠陥検査装置の構成図であ
る。レーザ光源１は、所定波長のレーザ光を出力するも
ので、このレーザ出力光路上にはビームスプリッタ２が
配置されている。
【００２１】このビームスプリッタ２は、レーザ光を２
方向に分岐するもので、その一方の分岐レーザ光路上に
は、照射光学系としての反射ミラー３が配置されてい
る。この反射ミラー３は、レーザ光源１からのレーザ光
を反射し、半導体ウエハ等の被検査体４の表面に照射す
る角度に配置されている。
方向に分岐するもので、その一方の分岐レーザ光路上に
は、照射光学系としての反射ミラー３が配置されてい
る。この反射ミラー３は、レーザ光源１からのレーザ光
を反射し、半導体ウエハ等の被検査体４の表面に照射す
る角度に配置されている。
【００２２】又、ビームスプリッタ２の他方の分岐レー
ザ光路上には、ポンプ光学系５が配置されている。この
ポンプ光学系５は、ビームスプリッタ２で分岐されたレ
ーザ光をポンプ光として非線型光学素子６に入射するも
ので、具体的には次のような構成となっている。
ザ光路上には、ポンプ光学系５が配置されている。この
ポンプ光学系５は、ビームスプリッタ２で分岐されたレ
ーザ光をポンプ光として非線型光学素子６に入射するも
ので、具体的には次のような構成となっている。
【００２３】すなわち、ビームスプリッタ５１及び各反
射ミラー５２、５３から構成され、このうちビームスプ
リッタ５１がビームスプリッタ２の分岐レーザ光の光路
上に配置されている。又、各反射ミラー５２、５３がビ
ームスプリッタ５１の各分岐光路上にそれぞれ配置され
ている。
射ミラー５２、５３から構成され、このうちビームスプ
リッタ５１がビームスプリッタ２の分岐レーザ光の光路
上に配置されている。又、各反射ミラー５２、５３がビ
ームスプリッタ５１の各分岐光路上にそれぞれ配置され
ている。
【００２４】反射ミラー５２は、レーザ光をポンプ光Ｉ
1 として非線型光学素子６の一入射面に照射する如くの
角度に配置され、又、反射ミラー５３は、レーザ光をポ
ンプ光Ｉ2 として非線型光学素子６の一入射面と対向す
る他入射面に照射する如くの角度に配置されている。
1 として非線型光学素子６の一入射面に照射する如くの
角度に配置され、又、反射ミラー５３は、レーザ光をポ
ンプ光Ｉ2 として非線型光学素子６の一入射面と対向す
る他入射面に照射する如くの角度に配置されている。
【００２５】非線型光学素子６は、被検査体４からの反
射光をプローブ光Ｉ3 として入射すると、このプローブ
光Ｉ3 を記録し、かつプローブ光Ｉ3 の入射から所定期
間後にプローブ光Ｉ3 の位相共役波Ｉ3 ' を発生する機
能を有している。
射光をプローブ光Ｉ3 として入射すると、このプローブ
光Ｉ3 を記録し、かつプローブ光Ｉ3 の入射から所定期
間後にプローブ光Ｉ3 の位相共役波Ｉ3 ' を発生する機
能を有している。
【００２６】この非線型光学素子６は、具体的にＢＳＯ
（ビスマス・シリコン・オキサイド）、ＢＴＯ（ビスマ
ス・チタニウム・オキサイド）といった非線形光学結
晶、又は有機色素高分子膜により形成されている。
（ビスマス・シリコン・オキサイド）、ＢＴＯ（ビスマ
ス・チタニウム・オキサイド）といった非線形光学結
晶、又は有機色素高分子膜により形成されている。
【００２７】又、この非線型光学素子６は、図２に示す
ように各ポンプ光Ｉ1 、Ｉ2 及びプローブ光Ｉ3 が入射
することにより位相共役波Ｉ3 ' を発生するが、このと
きの位相共役波Ｉ3 ' の発生効率は、ポンプ光Ｉ1 とプ
ローブ光Ｉ3 との比Ｉ3 ／Ｉ1 に依存するものとなって
いる。
ように各ポンプ光Ｉ1 、Ｉ2 及びプローブ光Ｉ3 が入射
することにより位相共役波Ｉ3 ' を発生するが、このと
きの位相共役波Ｉ3 ' の発生効率は、ポンプ光Ｉ1 とプ
ローブ光Ｉ3 との比Ｉ3 ／Ｉ1 に依存するものとなって
いる。
【００２８】図３はかかる比Ｉ3 ／Ｉ1 に対する位相共
役波の強度を示している。プローブ光Ｉ3 は、被検査体
４の正常パターンにおける微小な凹凸による散乱光Ｉw
と異物・欠陥により散乱光Ｉd とを含んでいる。これら
散乱光Ｉw 、Ｉd には、その光強度に差があるので、比
Ｉ3 ／Ｉ1 ＞αの領域では、位相共役波Ｉ3 ' に正常パ
ターンにおける微小な凹凸による散乱光Ｉw のみが含ま
れることになる。
役波の強度を示している。プローブ光Ｉ3 は、被検査体
４の正常パターンにおける微小な凹凸による散乱光Ｉw
と異物・欠陥により散乱光Ｉd とを含んでいる。これら
散乱光Ｉw 、Ｉd には、その光強度に差があるので、比
Ｉ3 ／Ｉ1 ＞αの領域では、位相共役波Ｉ3 ' に正常パ
ターンにおける微小な凹凸による散乱光Ｉw のみが含ま
れることになる。
【００２９】又、ビームスプリッタ２と反射ミラー３と
の間の光路上には、位相変調器７が配置されている。こ
の位相変調器７は、レーザ光源１から出力されたレーザ
光の位相を、非線型光学素子６から位相共役波Ｉ3 ' が
発生するに同期して所定位相、例えばπ／２だけ変調す
る機能を有している。
の間の光路上には、位相変調器７が配置されている。こ
の位相変調器７は、レーザ光源１から出力されたレーザ
光の位相を、非線型光学素子６から位相共役波Ｉ3 ' が
発生するに同期して所定位相、例えばπ／２だけ変調す
る機能を有している。
【００３０】なお、位相変調器７は、位相変調コントロ
ーラによって位相変調されるものであり、この位相変調
コントローラは、非線型光学素子６に各ポンプ光Ｉ1 、
Ｉ2及びプローブ光Ｉ3 が入射したときから所定期間経
過後、つまり非線型光学素子６から位相共役波Ｉ3 ' が
発生するに同期して位相π／２の変調制御信号を位相変
調器７に送る機能を有している。
ーラによって位相変調されるものであり、この位相変調
コントローラは、非線型光学素子６に各ポンプ光Ｉ1 、
Ｉ2及びプローブ光Ｉ3 が入射したときから所定期間経
過後、つまり非線型光学素子６から位相共役波Ｉ3 ' が
発生するに同期して位相π／２の変調制御信号を位相変
調器７に送る機能を有している。
【００３１】被検査体４の上方には、オートフォーカス
用のピックアップ８が配置され、このピックアップ８に
応動するように光検出器９が設けられている。このピッ
クアップ８は、被検査体４に対して自動的にオートフォ
ーカスする機能を有するもので、被検査体４に対してオ
ートフォーカスすることで光検出器９の焦点が被検査体
４に合うように調節されている。
用のピックアップ８が配置され、このピックアップ８に
応動するように光検出器９が設けられている。このピッ
クアップ８は、被検査体４に対して自動的にオートフォ
ーカスする機能を有するもので、被検査体４に対してオ
ートフォーカスすることで光検出器９の焦点が被検査体
４に合うように調節されている。
【００３２】光検出器９は、被検査体４の表面の光量変
化を検出するもので、対物レンズ１０及び受光素子１１
から構成されている。なお、これらピックアップ８及び
光検出器９は、一体的に移動して被検査体４を走査する
ものとなっている。
化を検出するもので、対物レンズ１０及び受光素子１１
から構成されている。なお、これらピックアップ８及び
光検出器９は、一体的に移動して被検査体４を走査する
ものとなっている。
【００３３】検査処理装置１２は、光検出器９からの光
量検出信号を受け、被検査体４の表面の光量変化から異
物・欠陥を検出する機能を有している。次に上記の如く
構成された装置の作用について説明する。
量検出信号を受け、被検査体４の表面の光量変化から異
物・欠陥を検出する機能を有している。次に上記の如く
構成された装置の作用について説明する。
【００３４】被検査体４として液晶パネルのフォトマス
クや半導体ウエハ等が配置される。レーザ光源１から位
相πのレーザ光が出力されると、このレーザ光は、ビー
ムスプリッタ２により２方向に分岐し、その一方の分岐
レーザ光が、位相変調器７を通して反射ミラー３に達
し、この反射ミラー３で反射して被検査体４に照射され
る。このとき位相変調器７は、レーザ光に対する位相変
調は行わない。
クや半導体ウエハ等が配置される。レーザ光源１から位
相πのレーザ光が出力されると、このレーザ光は、ビー
ムスプリッタ２により２方向に分岐し、その一方の分岐
レーザ光が、位相変調器７を通して反射ミラー３に達
し、この反射ミラー３で反射して被検査体４に照射され
る。このとき位相変調器７は、レーザ光に対する位相変
調は行わない。
【００３５】そして、被検査体４に照射されたレーザ光
は、被検査体４で反射してプローブ光Ｉ3 として非線型
光学素子６に入射する。このとき、プローブ光Ｉ3 は、
図４に示すように被検査体４の正常パターンにおける微
小な凹凸による散乱光Ｉw と異物・欠陥Ｇにより散乱光
Ｉd とを含んでいる。
は、被検査体４で反射してプローブ光Ｉ3 として非線型
光学素子６に入射する。このとき、プローブ光Ｉ3 は、
図４に示すように被検査体４の正常パターンにおける微
小な凹凸による散乱光Ｉw と異物・欠陥Ｇにより散乱光
Ｉd とを含んでいる。
【００３６】一方、ビームスプリッタ２により分岐され
た他方の分岐レーザ光は、ビームスプリッタ５１で再び
２方向に分岐され、それぞれ各反射ミラー５２、５３で
反射して各ポンプ光Ｉ1 、Ｉ2 として非線型光学素子６
に入射する。
た他方の分岐レーザ光は、ビームスプリッタ５１で再び
２方向に分岐され、それぞれ各反射ミラー５２、５３で
反射して各ポンプ光Ｉ1 、Ｉ2 として非線型光学素子６
に入射する。
【００３７】このように非線型光学素子６に各ポンプ光
Ｉ1 、Ｉ2 及びプローブ光Ｉ3 が入射すると、非線型光
学素子６には、このときのレーザ光の位相πのプローブ
光Ｉ3 が記録される。
Ｉ1 、Ｉ2 及びプローブ光Ｉ3 が入射すると、非線型光
学素子６には、このときのレーザ光の位相πのプローブ
光Ｉ3 が記録される。
【００３８】この後、非線型光学素子６に各ポンプ光Ｉ
1 、Ｉ2 及びプローブ光Ｉ3 が入射してから所定期間経
過すると、非線型光学素子６は、プローブ光Ｉ3 の位相
共役波Ｉ3 ' を発生する。
1 、Ｉ2 及びプローブ光Ｉ3 が入射してから所定期間経
過すると、非線型光学素子６は、プローブ光Ｉ3 の位相
共役波Ｉ3 ' を発生する。
【００３９】この位相共役波Ｉ3 ' は、図３に示すよう
に比Ｉ3 ／Ｉ1 ＞αの領域における被検査体４の正常パ
ターンにおける微小な凹凸による散乱光Ｉw のみが含ま
れるものである。
に比Ｉ3 ／Ｉ1 ＞αの領域における被検査体４の正常パ
ターンにおける微小な凹凸による散乱光Ｉw のみが含ま
れるものである。
【００４０】この非線型光学素子６から位相共役波Ｉ
3 ' が発生したとき、これに同期して位相変調器７は、
ビームスプリッタ２で分岐されたレーザ光の位相をπ／
２だけ変調する。
3 ' が発生したとき、これに同期して位相変調器７は、
ビームスプリッタ２で分岐されたレーザ光の位相をπ／
２だけ変調する。
【００４１】この位相変調により被検査体４には、π／
２だけ位相変調されたレーザ光が照射される。この結
果、被検査体４の表面では、π／２だけ位相変調された
レーザ光の反射光と非線型光学素子６で再生された位相
共役波Ｉ3 ' との干渉が発生する。
２だけ位相変調されたレーザ光が照射される。この結
果、被検査体４の表面では、π／２だけ位相変調された
レーザ光の反射光と非線型光学素子６で再生された位相
共役波Ｉ3 ' との干渉が発生する。
【００４２】この場合、被検査体４からの反射光と位相
共役波Ｉ3 ' とは、位相がπ／２だけずれているので、
被検査体４上には、図６に示すように被検査体４の表面
を暗部とした定在波が発生する。
共役波Ｉ3 ' とは、位相がπ／２だけずれているので、
被検査体４上には、図６に示すように被検査体４の表面
を暗部とした定在波が発生する。
【００４３】従って、被検査体４の表面は、干渉縞の暗
部であり、その光量は常に低レベルを示す。ところが、
被検査体４の表面に異物Ｇがあると、位相共役波Ｉ3 '
には異物Ｇによる位相共役波が含まれていないので、異
物Ｇによる散乱光は干渉を起こさない。
部であり、その光量は常に低レベルを示す。ところが、
被検査体４の表面に異物Ｇがあると、位相共役波Ｉ3 '
には異物Ｇによる位相共役波が含まれていないので、異
物Ｇによる散乱光は干渉を起こさない。
【００４４】従って、異物Ｇの周辺では、異物Ｇによる
散乱光により光量が増加し、その光強度が急激に変化し
ている。なお、異物Ｇに限らず、微小な欠陥でも光量が
増加する。
散乱光により光量が増加し、その光強度が急激に変化し
ている。なお、異物Ｇに限らず、微小な欠陥でも光量が
増加する。
【００４５】この状態に、光検出器９は、被検査体４の
上方を走査し、被検査体４の表面における光量を検出
し、その光量に応じた光量検出信号を出力する。検査処
理装置１２は、光検出器９からの光量検出信号を受け、
被検査体４の表面の光量変化を捉え、光量が急激に増加
したところを被検査体４の表面に付着した異物Ｇ、又は
微小な欠陥として検出する。
上方を走査し、被検査体４の表面における光量を検出
し、その光量に応じた光量検出信号を出力する。検査処
理装置１２は、光検出器９からの光量検出信号を受け、
被検査体４の表面の光量変化を捉え、光量が急激に増加
したところを被検査体４の表面に付着した異物Ｇ、又は
微小な欠陥として検出する。
【００４６】このように上記一実施例においては、レー
ザ光源１から出力されるレーザ光を、ポンプ光Ｉ1 、Ｉ
2 として非線型光学素子６に入射するとともに被検査体
４に照射してその反射光をプローブ光Ｉ3 として非線型
光学素子６に入射して記録し、この後にレーザ光の位相
を位相π／２だけ変調し、このときの被検査体４からの
反射光と位相共役波Ｉ3 ' とを干渉させて被検査体４表
面の光量変化を捉えて異物・欠陥を検出するようにした
ので、異物・欠陥の大きさが小さくなっても、これら異
物・欠陥による散乱光の光量を捉えて異物・欠陥を検出
できる。
ザ光源１から出力されるレーザ光を、ポンプ光Ｉ1 、Ｉ
2 として非線型光学素子６に入射するとともに被検査体
４に照射してその反射光をプローブ光Ｉ3 として非線型
光学素子６に入射して記録し、この後にレーザ光の位相
を位相π／２だけ変調し、このときの被検査体４からの
反射光と位相共役波Ｉ3 ' とを干渉させて被検査体４表
面の光量変化を捉えて異物・欠陥を検出するようにした
ので、異物・欠陥の大きさが小さくなっても、これら異
物・欠陥による散乱光の光量を捉えて異物・欠陥を検出
できる。
【００４７】又、このとき、被検査体４からの反射光と
位相共役波Ｉ3 ' との干渉を発生させるので、液晶パネ
ルのフォトマスクや半導体ウエハ等の被検査体４の平面
度に影響されないコントラストの高い干渉縞を発生させ
ることができ、これにより微小な異物・欠陥による散乱
光をも捕らえることができ、高精度な異物・欠陥の検出
ができる。
位相共役波Ｉ3 ' との干渉を発生させるので、液晶パネ
ルのフォトマスクや半導体ウエハ等の被検査体４の平面
度に影響されないコントラストの高い干渉縞を発生させ
ることができ、これにより微小な異物・欠陥による散乱
光をも捕らえることができ、高精度な異物・欠陥の検出
ができる。
【００４８】すなわち、被検査体４からの反射光と位相
共役波Ｉ3 ' とを干渉させることで、ノイズとなる被検
査体４における正常パターンによる散乱光を消去するこ
とができ、この消去した状態で、異物・欠陥による微弱
な散乱光のみを検出することができて高感度な検出がで
きる。
共役波Ｉ3 ' とを干渉させることで、ノイズとなる被検
査体４における正常パターンによる散乱光を消去するこ
とができ、この消去した状態で、異物・欠陥による微弱
な散乱光のみを検出することができて高感度な検出がで
きる。
【００４９】換言すれば、被検査体４における正常パタ
ーンによる散乱光と異物・欠陥による微弱な散乱光とを
分離できることになる。そして、これら散乱光の分離
は、非線型光学素子６から位相共役波Ｉ3 ' が発生する
に同期してレーザ光の位相をπ／２だけ変調することに
より実現できる。
ーンによる散乱光と異物・欠陥による微弱な散乱光とを
分離できることになる。そして、これら散乱光の分離
は、非線型光学素子６から位相共役波Ｉ3 ' が発生する
に同期してレーザ光の位相をπ／２だけ変調することに
より実現できる。
【００５０】なお、本発明は、上記一実施例に限定され
るものでなく次の通り変形してもよい。例えば、上記一
実施例では、光検出器９により被検査体４の表面の光量
変化を検出して異物・欠陥を検出しているが、光検出器
９により検出する被検査体４の表面光量が一定となるよ
うに光検出器９を昇降さる構成とすれば、この光検出器
９の昇降軌跡から被検査体４の表面形状を測定すること
ができる。又、位相変調器７は、反射ミラー３と被検査
体４との間の光路上に配置してもよい。
るものでなく次の通り変形してもよい。例えば、上記一
実施例では、光検出器９により被検査体４の表面の光量
変化を検出して異物・欠陥を検出しているが、光検出器
９により検出する被検査体４の表面光量が一定となるよ
うに光検出器９を昇降さる構成とすれば、この光検出器
９の昇降軌跡から被検査体４の表面形状を測定すること
ができる。又、位相変調器７は、反射ミラー３と被検査
体４との間の光路上に配置してもよい。
【００５１】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、異
物・欠陥が小さくなっても高精度に異物・欠陥を検出で
きる異物・欠陥検査方法及びその装置を提供できる。
物・欠陥が小さくなっても高精度に異物・欠陥を検出で
きる異物・欠陥検査方法及びその装置を提供できる。
【図１】本発明に係わる異物・欠陥検査装置の一実施例
を示す構成図。
を示す構成図。
【図２】非線型光学素子から位相共役波の発生作用を示
す図。
す図。
【図３】ポンプ光とプローブ光との比に対する位相共役
波の発生効率を示す図。
波の発生効率を示す図。
【図４】非線型光学素子へのプローブ光の記録作用を示
す図。
す図。
【図５】非線型光学素子の位相共役波の再生を示す図。
【図６】被検査体からの反射光と位相共役波との干渉に
よる定在波及び異物による散乱光を示す図。
よる定在波及び異物による散乱光を示す図。
１…レーザ光源、２…ビームスプリッタ、３…反射ミラ
ー、４…被検査体、５…ポンプ光学系、６…非線型光学
素子、５１…ビームスプリッタ、５２，５３…反射ミラ
ー、７…位相変調器、８…ピックアップ、９…光検出
器、１０…対物レンズ、１１…受光素子、１２…検査処
理装置。
ー、４…被検査体、５…ポンプ光学系、６…非線型光学
素子、５１…ビームスプリッタ、５２，５３…反射ミラ
ー、７…位相変調器、８…ピックアップ、９…光検出
器、１０…対物レンズ、１１…受光素子、１２…検査処
理装置。
Claims (6)
- 【請求項１】 被検査体に光を照射してその反射波を非
線型光学素子に記録させてその位相共役波を発生させる
ステップと、 前記非線型光学素子により位相共役波が発生するに同期
して前記被検査体に対する照射光の位相を変調するステ
ップと、 この位相変調された光を前記被検査体に照射したときの
反射光と前記非線型光学素子に発生する位相共役波とを
干渉させたときの前記被検査体表面の光量変化から異物
及び欠陥を検出するステップと、を有することを特徴と
する異物・欠陥検査方法。 - 【請求項２】 非線型光学素子は、非線形光学結晶、又
は有機色素高分子膜であることを特徴とする請求項１記
載の異物・欠陥検査方法。 - 【請求項３】 被検査体に対する照射光の位相を略π／
２だけ変調することを特徴とする請求項１記載の異物・
欠陥検査方法。 - 【請求項４】 光源から出力される光を被検査体に照射
する照射光学系と、 前記被検査体からの反射光路上に配置された位相共役波
を発生する非線型光学素子と、 前記光源から出力される光をポンプ光として前記非線型
光学素子に入射するポンプ光学系と、 前記光源から出力される光の位相を、前記非線型光学素
子から位相共役波が発生するに同期して所定位相だけ変
調する位相変調光学系と、 前記被検査体表面の光量変化を検出する受光素子と、を
具備したことを特徴とする異物・欠陥検査装置。 - 【請求項５】 非線型光学素子は、非線形光学結晶、又
は有機色素高分子膜であることを特徴とする請求項４記
載の異物・欠陥検査装置。 - 【請求項６】 位相変調光学系は、光源から出力される
光の位相を略π／２だけ変調することを特徴とする請求
項４記載の異物・欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11283894A JPH07318501A (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | 異物・欠陥検査方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11283894A JPH07318501A (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | 異物・欠陥検査方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07318501A true JPH07318501A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=14596803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11283894A Pending JPH07318501A (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | 異物・欠陥検査方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07318501A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109270083A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-25 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种基于光参量放大的光学元件损伤检测装置 |
| JP2019523865A (ja) * | 2016-06-02 | 2019-08-29 | 東京エレクトロン株式会社 | シンギュラー・ビームを用いたダーク・フィールド・ウェファ・ナノ欠陥検査システム |
-
1994
- 1994-05-26 JP JP11283894A patent/JPH07318501A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019523865A (ja) * | 2016-06-02 | 2019-08-29 | 東京エレクトロン株式会社 | シンギュラー・ビームを用いたダーク・フィールド・ウェファ・ナノ欠陥検査システム |
| CN109270083A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-25 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种基于光参量放大的光学元件损伤检测装置 |
| CN109270083B (zh) * | 2018-08-30 | 2023-08-04 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种基于光参量放大的光学元件损伤检测装置 |
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