JPH0769272B2 - Foreign matter inspection apparatus - Google Patents

Foreign matter inspection apparatus

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JPH0769272B2
JPH0769272B2 JP11907987A JP11907987A JPH0769272B2 JP H0769272 B2 JPH0769272 B2 JP H0769272B2 JP 11907987 A JP11907987 A JP 11907987A JP 11907987 A JP11907987 A JP 11907987A JP H0769272 B2 JPH0769272 B2 JP H0769272B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、微小なゴミ等の異物を検査する装置、特に集積回路の製造工程において用いられるフォトマスク、レクチル、半導体ウエハ等の基板上に付着した異物を検査する装置に関するものである。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for inspecting a foreign matter such as fine dust, especially photomasks for use in the manufacturing process of integrated circuits, the reticle, onto a substrate such as a semiconductor wafer to an apparatus for inspecting the attached foreign matter.

[従来の技術] 集積回路の製造工程の1つであるフォトリソグラフィ工程においては、レチクルやフォトマスク等(以下「レチクル」と称す)による回路パターンの半導体ウェハへの転写が行われるが、その際レチクルにゴミ等の異物が付着していると、かかる異物像が半導体ウエハに転写され、回路パターンの欠陥として現われる。 In [Prior Art] photolithography process is one of the integrated circuit manufacturing process, a reticle or a photomask or the like is (hereinafter referred to as "reticle") by the transfer of the semiconductor wafer a circuit pattern is carried out, in which When foreign substances such as dust to reticle is attached, such foreign material image is transferred to the semiconductor wafer, it appears as a defect of the circuit pattern. その結果、製造歩留りを低下させる原因となる。 As a result, it causes lowering of the production yield. 従って、転写を行う前に、レチクルの表面に異物が付着しているかどうかを検査する必要がある。 Therefore, before the transfer, it is necessary to check whether the foreign matter is adhered to the surface of the reticle.

かかる異物を検出する方法としては、レチクル上に例えばレーザビーム等を集光させて走査し、異物から出る散乱光を受光してその散乱信号により異物を検出する方法がある。 As a method for detecting such foreign matter, and scanned by focusing on the reticle such as a laser beam or the like, there is a method of detecting the foreign substance by the scattered signal by receiving the scattered light emerging from the foreign matter.

上記の方法によって異物を検査する場合、光をレチクルに照射すると、異物のみならずレチクルのパターンエッジからも散乱光が発生するので、これらの散乱光を区別する必要がある。 When inspecting foreign matter by the above method, when irradiating light to the reticle, since the scattered light generated from the pattern edge of the reticle not foreign material only, it is necessary to distinguish these scattered light. この場合、パターンエッジからの散乱光は強い指向性をもっているのに対し、異物からの散乱光は比較的無指向に発生する。 In this case, while the scattered light from the pattern edge has a strong directivity, the scattered light from the foreign matter occurs in a relatively non-directional. 従って、複数の光電検出手段を所定の角度で配置し、各光電検出手段から得られる散乱信号を比較して光の指向性を判断することにより、パターンエッジによる散乱信号と異物による散乱信号とを区別することができる。 Thus, arranging a plurality of photoelectric detecting means at a predetermined angle, by comparing the scattered signals obtained from the photoelectric detection means to determine the directivity of light, and a scattering signal due to the scattering signal and the foreign object by the pattern edge it can be distinguished. 以上のような手段を採ることにより、レチクルに付着した異物を検出することが可能となる。 By adopting such means as described above, it is possible to detect the foreign matter attached to the reticle.

一方、近年レチクルの表面上から所定間隔だけ離して異物付着防止膜(以下「ペリクル」と称す)を取り付けることにより、レチクルに異物が付着するのを防止する方法も行われている。 On the other hand, by attaching only apart foreign matter adhesion-preventing film a predetermined distance from the surface of the recent reticle (hereinafter referred to as "pellicle"), foreign object has been performed a method of preventing the adhesion of the reticle. この方法は、ペリクルを支持枠を介してレチクルの表面を被覆するようにして装着することにより、レチクル表面に直接異物が付着しないようにするものである。 The method by which the pellicle through the support frame is mounted so as to cover the surface of the reticle, it is desirable to make the foreign matter does not adhere directly to the reticle surface.

このように、ペリクルを使用して露光装置による投影露光を行う場合には、ペリクルの表面上に異物が付着しても、被投影物体すなわち半導体ウエハ面上においては異物像の焦点が合わないので、かかる異物像は半導体ウェハには転写されないことになる。 Thus, when performing projection exposure by the exposure device using the pellicle, be attached foreign matter on the surface of the pellicle, since no match focus of foreign matter images in the projection object that is, the semiconductor wafer surface on such foreign matter images will not be transferred to the semiconductor wafer.

しかしこの場合においても、ペリクルの表面に付着した異物が比較的大きい場合には、半導体ウエハ面上において露光ムラを生ずるおそれがある。 However, even in this case, if foreign matter adhering to the surface of the pellicle is relatively large, there is a risk of causing the exposure unevenness on the semiconductor wafer surface. また、ペリクルを使用してもレチクルに異物が付着することがある。 Further, there is a foreign matter from adhering to the reticle be used pellicle.

従って、上述のようにペリクルを使用する場合においても異物検査は必要である。 Therefore, the particle inspection is also necessary in the case of using the pellicle as described above.

[発明が解決しようとする問題点] 一般に、異物の検出感度は被検査面上を走査する光ビームのビーム径に依存し、ビーム径が小さいほど検出感度が高く、小さい異物まで検出することが可能である。 In the invention the problem to be solved] Generally, that detection sensitivity of foreign matter is dependent on the beam diameter of the light beam scans the surface to be inspected, as the beam diameter is small detection sensitivity higher, detected until small foreign matter possible it is. しかし、ビーム径が小さければ小さいほど被検査面全面をむらなくビーム走査するのに要する時間は長くなる。 However, time required small enough to be inspected entire surface the smaller the beam diameter to evenly beam scanning becomes longer.

従来の異物検査装置においては、レチクル面及びペリクル面を同一ビーム径すなわち同一感度により検査を行っていた。 In the conventional foreign matter inspection device had the reticle surface and the pellicle surface by performing a test by the same beam diameter i.e. the same sensitivity. 一方、ペリクル上の異物については、上述したように、比較的大きなものが付着していても半導体ウェハに転写されにくい。 On the other hand, the foreign substance on the pellicle, as described above, difficult to be transferred to the semiconductor wafer be attached is relatively large. 言い換えれば、レチクルとペリクルとでは許容される異物の大きさが異なり、ペリクルの方が大きい異物まで許容される。 In other words, the reticle and the pellicle different sizes of foreign matter is allowed, it is allowed until the foreign object is larger pellicle.

従って、上記のような従来の異物検査装置を用いてペリクル面の検査を行う場合には、かかる検査の際に必要以上に小さな異物まで検査することになり、その結果、異物検査に必要以上に長い時間を要してしまうという問題点があった。 Therefore, when inspecting the pellicle surface using conventional foreign matter inspection device as described above, will be examined to small particles than necessary during such testing, as a result, more than necessary particle inspection there is a problem that it takes a long time.

本発明は上記のような従来の問題点に鑑みてなされたもので、レチクル、ペリクルのいずれを検査する場合であっても、最適な検出感度及び検査時間で検査を行うことが可能な異物検査装置を提供することをその目的とする。 The present invention has been made in view of the conventional problems as described above, the reticle, even in the case of inspecting any pellicle, particle inspection capable of performing inspection with optimal sensitivity and inspection time to provide an apparatus and an object.

[問題点を解決するための手段] 本発明に係る異物検査装置は、被検査面上における光ビームのビーム径を変えるビーム径変更手段と、光電検出手段の各光電信号に基づいて異物の有無及びその大きさを異なるビーム径に対応して判定を行う判定手段とを備えたことにより、上記問題点を解決したものである。 Foreign substance inspection apparatus according to the present invention [Means for solving the problem] is a beam diameter changing means for changing the beam diameter of the light beam on the surface to be inspected, whether foreign matter on the basis of the photoelectric signal of the photoelectric detector and by further comprising a determining means for determining in response to the magnitude of the different beam diameter is obtained by solving the above problems.

[作用] 本発明においては、被検査面上における光ビームのビーム径を変えるビーム径変更手段と、光電検出手段の各光電信号に基づいて異物の有無及びその大きさを異なるビーム径に対応して判定を行う判定手段とを備えたことにより、被検査面上におけるビーム径を被検査物に応じて変化させて検査することが可能となるので、被検査物の異物の大きさに対する許容度に応じた検出感度すなわちビーム径、及びそのビーム径に応じた走査速度により検査を行うことが可能となる。 In [Operation] The present invention corresponds to a different beam diameters presence and size of foreign matter on the basis of the photoelectric signal and the beam diameter changing means for changing the beam diameter of the light beam, the photoelectric detection means on the inspected surface by having a determining means for determining Te, it becomes possible to inspect varied according to the beam diameter on the surface to be inspected in the inspection object, tolerance for the magnitude of the foreign substance of the object sensitivity or beam diameter, and be inspected by scanning speed corresponding to the beam diameter becomes possible according to.

[実施例] 以下本発明の実施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 For Example [Example] Hereinafter the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(第一実施例) 第1図は本発明の一実施例の構成を示す斜視図である。 (First Embodiment) FIG. 1 is a perspective view showing the structure of an embodiment of the present invention.
まず、本実施例の構成及び作用について説明する。 First, a configuration and operation of the present embodiment.

図において、10はレチクルで、載物台12の上に周辺部のみ支えられた状態で載置されている。 In the figure, 10 is a reticle, are placed in a state of being supported only the peripheral portion on the mount base 12. 該レチクル10には、支持枠22を介してペリクル20が装着されている。 The said reticle 10, pellicle 20 through the support frame 22 is mounted. また、前記載物台12は、モータ14と送りねじ16により、図のxyz座標系におけるy方向に移動可能となっている。 Further, the prior written matter table 12, by a screw 16 and feed motor 14, and is movable in the y direction in the xyz coordinate system of FIG.
なお、前記載物台12のy方向への移動量は、例えばリニアエンコーダ等の測長器18により測定される。 The movement amount in the y direction before described workpiece stage 12 is measured by, for example, length measuring device 18 such as a linear encoder. また、前記載物台12は、図示しない適宜手段によりz方向にも移動可能に構成されている。 The front according workpiece stage 12 is configured to be movable in the z direction by a suitable means (not shown).

次に、レーザビームLは図示しない適宜の発振手段から出力され、エキスパンダー1、集光レンズ26及びその他の光学素子により任意のビーム径に調節されて被検査対象としてのレチクル10またはペリクル20上に斜入射する。 Then, the laser beam L is outputted from an appropriate oscillating means (not shown), expander 1, is adjusted to an arbitrary beam diameter on the reticle 10 or pellicle 20 as an object to be inspected by the condenser lens 26 and other optical elements obliquely incident. なお、該レーザビームLの入射角すなわち被検査物平面とのなす角は、該レーザビームLが支持枠22にケラレないような角、好ましくは10°〜80°程度とする。 Incidentally, the angle between the incident angle or the inspection object plane of the laser beam L is the laser beam L is angular as not eclipse the support frame 22, preferably 10 ° to 80 ° approximately.

次に、レーザビームLを被検査面上で走査させる場合の動作について説明する。 Next, the operation in the case of scanning the laser beam L on the surface to be inspected.

上記のように出力されたレーザビームLは、走査鏡、例えばガルバノスキャナーミラー28により、被検査面、例えばレチクル10上におけるx方向の所定の範囲内を走査する(以下この範囲を「走査範囲S」と称す)。 The laser beam L emitted as described above, the scanning mirror, for example, by the galvanometer scanner mirror 28, the surface to be inspected, for example, to scan within a predetermined range in the x direction in the reticle 10 on (hereinafter this range "scanning range S referred to as "). このとき同時にモータ14も駆動させて載物台12を移動させることにより、レーザビームLのx方向の走査速度よりも遅い速度でレチクル10をy方向に移動させる。 By this time moving the motor 14 also mount base 12 is driven at the same time, the reticle 10 is moved in the y direction at a speed slower than the scanning speed of the x-direction of the laser beam L.

以上のようにして、レーザビームLをx方向に走査するとともにレチクル10をy方向に移動させることにより、 As described above, by moving the reticle 10 in the y-direction while scanning the laser beam L in the x-direction,
レーザビームLを被検査物としてのレチクル10の全面に走査させることができる。 The laser beam L can be scanned on the entire surface of the reticle 10 as an object to be inspected.

なお、レーザビームLのレチクル10上における照射位置については、y方向については測長器18の出力するレーザビームLのレチクル10上におけるy方向の照射位置に対応した測定値により、x方向についてはガルバノスキャナーミラー28の振れ角を検出することにより、x,yの各方向について知ることができる。 Note that the irradiation position on the reticle 10 of the laser beam L is the measured value corresponding to the irradiation position in the y direction on the laser beam reticle 10 L for the y direction to the output of the length measuring device 18, the x-direction by detecting the deflection angle of the galvanometer scanner mirror 28, it is possible to know x, for each direction of y.

次に、被検査面上におけるレーザビームLのビーム径を変更する動作について説明する。 Next, the operation of changing the beam diameter of the laser beam L on the surface to be inspected.

2はアパーチャーであり、エキスパンダー1及びガルバノスキャナーミラー28との間の光軸上に適宜挿入可能に設けられている。 2 is a aperture, it is appropriately insertably disposed on the optical axis between the expander 1 and the galvano scanner mirror 28. 該アパーチャー2を前記光軸上に挿入した場合と、該アパーチャー2を挿入しない場合とで比較すると、前者の場合は集光レンズ26を透過した後における収束ビーム開口数が小さくなる。 A case of inserting the aperture 2 on the optical axis, when compared with the case without inserting the aperture 2, in the former case converging beam aperture becomes smaller in after passing through the condenser lens 26. その結果、焦点上すなわち被検査面上におけるレーザビームLのビーム径が大きくなる。 As a result, the beam diameter of the laser beam L is increased on the focal That test surface. ビーム径の変更は以上のように、前記アパーチャー2を前記光軸上に適宜挿入または除去することによって行われる。 Changing the beam diameter as described above, it is carried out by appropriately inserting or removing the aperture 2 on the optical axis.

なお、ビーム径を変更して異なるビーム径によって検査を行う場合には、それに伴って載物台12のy方向への搬送速度を変更して検査を行うことができる。 In performing inspection by the beam diameter varies by changing the beam diameter, can be inspected by changing the conveyance speed in the y direction of mount base 12 accordingly. なぜなら、 This is because,
ビームLのx方向への1回の走査によってカバーできるy方向の走査幅がビーム系の拡大に伴って拡がるため、 Since the beam one scan width in the y direction can be covered by the scanning in the x direction L spreads along with the expansion of the beam system,
y方向へのレチクル10の搬送速度を速めることができるからである。 This is because it is possible to increase the conveying speed of the reticle 10 in the y-direction.

以上のように、ビーム径を拡大する場合には、該載物台 As described above, in the case of enlarging the beam diameter, the placing workpiece stage
12の搬送速度を大きく設定することができる。 It is possible to set a large 12 conveying speed of the.

従って、付着した異物径に対する許容度の大きいペリクル20を被検査対象とする場合には、ビーム径を拡大して検査を行うことができるので、載物台12の搬送速度を大きくすることにより、レチクル10を被検査対象とする通常のビーム径による場合と比較して、レーザビームLをペリクル20の全面に走査させるのに要する時間が短縮される。 Therefore, a large pellicle 20 of the tolerance for foreign substance diameter attached when the object to be inspected, so can be inspected to expand the beam diameter, by increasing the conveying speed of the workpiece stage 12, the reticle 10 as compared with the case of conventional beam diameter to be inspected, the time required for the laser beam L to be scanned on the entire surface of the pellicle 20 is shortened.

次に、レーザ光検出系の構成について説明する。 Next, the configuration of the laser beam detecting system.

載物台12の上方には、被検査面上に付着した異物からの散乱光を検出するための光電検出器30,32,34が配置されている。 Above the workpiece stage 12, the photoelectric detector 30, 32, 34 for detecting the scattered light from the foreign matter adhering to the surface to be inspected is disposed. これらの光電検出器30,32,34の光入射側には、 The light incident side of the photoelectric detectors 30, 32,
異物からの散乱光を集光するためのレンズ36,38,40がおのおの矩形状のスリット42,44,46を介して設けられている。 Lenses 36, 38, 40 for condensing the scattered light from foreign matter is provided each through a rectangular slit 42, 44, 46. これらのスリット42,44,46は、被検査面上の走査範囲Sとほぼ共役な位置に、走査範囲Sの像と合わせて光電検出器30,32,34と密着または近接して配置される。 These slits 42, 44, 46 are arranged in a position substantially conjugate with the scanning range S on the inspected surface, adhesion or close proximity to a photoelectric detector 30, 32, 34 together with the image of the scanning range S .

上記スリットが設けられているのは、各光電検出器に迷光が入射するのを防止するためである。 The above slit is provided, stray each photodetector is to prevent the incident. すなわち、被検査面、例えばレチクル10上においてレーザビームLを走査させる場合、レーザビームLが支持枠22に近づいたときに、レチクル10の裏面または表面で生じた反射光がさらに支持枠22によって反射され、該反射光が光電検出器 That is, when scanning the laser beam L at the surface to be inspected, for example, the reticle 10 onto the reflection when the laser beam L is close to the support frame 22, the reflection light is further supporting frame 22 caused by the rear surface or the surface of the reticle 10 is, the reflected light is photoelectric detector
30,32,34への迷光となって露光ムラの原因となることがある。 As stray light to the 30, 32 and 34 and can be a cause of exposure unevenness. 従って、かかる迷光が各光電検出器に入るのを防止する必要があり、かかる防止策として、上記矩形状の各スリットを各光電検出器の光入射側に設け、かかる迷光が各光電検出器に入射しないようにしているものである。 Therefore, it is necessary to prevent the consuming stray light entering each photoelectric detectors, as such prevention, the rectangular slits provided on the light incident side of the photoelectric detectors, such stray light to the respective photoelectric detectors those that prohibit incident.

なお、上記のように各光電検出器とスリットを密着または接近させた構成とせず、例えばリレー光学系を介して各光電検出器とスリットとを離した構成としてもよい。 Incidentally, without the structure in which close contact or approach each photoelectric detector and slit as described above, for example, may be configured to release the slits each photoelectric detector through a relay optical system.

次に、レンズ36,38,40の光軸l1,l2,l3及び光電検出器3 Next, the optical axis l1 of the lens 36, 38, 40, l2, l3 and photoelectric detectors 3
0,32,34の具体的配置方向について、第2図及び第3図を参照しながら説明する。 Specific orientation of 0,32,34, will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

第2図は、本実施例のxy平面における構成を説明する平面図である。 Figure 2 is a plan view illustrating the configuration in the xy plane of this embodiment. まず、本図を用いてXY平面における配置の方向について説明する。 First, the direction of arrangement in the XY plane will be described with reference to this diagram.

図において、まず光電検出器30は、レンズ36の光軸l1がレーザビームLの走査方向の延長上の適宜位置に配置されている。 In the figure, the photoelectric detector 30 First, the optical axis l1 of the lens 36 is disposed at an appropriate position on the extension of the scanning direction of the laser beam L. 一方、光電検出器32,34は、レンズ38,40の光軸l2,l3がレーザビームLの走査中心Qにおいて交わり、かつ各光軸の走査方向に対する方位角ψa,ψbがおのおの15°〜80°の範囲となるように配置されている。 On the other hand, the photoelectric detector 32, the azimuth angle ψa optical axis l2, l3 of the lens 38, 40 in the scanning center Q of the laser beam L intersect, and with respect to the scanning direction of the optical axis, Pusaibi is respectively 15 ° to 80 It is arranged to be in the range of °.

次に、z軸を含む平面内の配置について第3図を用いて説明する。 It will now be described with reference to FIG. 3 for arrangement in a plane including the z-axis. 第3図は本実施例のz軸方向の構成を示す側面図である。 Figure 3 is a side view showing the structure of a z-axis direction in this embodiment.

まず、光電検出器30,32,34は、いずれも被検査面の上方すなわち照射面側に配置されている。 First, the photoelectric detector 30, 32, 34 are both arranged above i.e. irradiated surface side of the surface to be inspected. そして、z軸を含む平面においては、レンズ36,38,40の光軸l1,l2,l3の延長線は、いずれもレーザビームLの走査中心Qにおいて交わり、かつ各光軸の走査面に対する角θ1,θ2,θ3がいずれも10°〜80°の範囲であって、走査中心Qからほぼ等距離となる位置に配置されている。 Then, in the plane including the z-axis, the optical axis l1, l2, extension of l3 of the lens 36, 38, 40 are both intersect the scanning center Q of the laser beam L, and the corner with respect to the scanning plane of the optical axes θ1, θ2, θ3 is in the range of either 10 ° to 80 °, is arranged substantially equidistant a position of the scanning center Q.

なお、受光光学系によっては、走査中心Qから少しずれた位置に各光軸l1,l2,l3の延長線が交わるように配置した方が、より有効に走査範囲S上の散乱光を受光できる場合がある。 Depending on the light-receiving optical system, it was arranged as an extension of the optical axes l1, l2, l3 intersects slightly away from the scanning center Q is, it can be more effectively receive scattered light on the scanning range S If there is a.

次に、おのおの被検査面上に所定のビーム径のスポットを形成する具体的操作について説明する。 Next, a specific operation to form a spot of a predetermined beam diameter on each test surface.

まず、図示しない適宜手段により載物台12をz方向に移動し、おのおのの被検査対象の面上にレーザビームLの最小スポットサイズ位置がくるように調節する。 First, move the mount base 12 by suitable means (not shown) in the z-direction is adjusted on the surface of each of the inspected object as minimum spot size position of the laser beam L coming.

次に、レチクル10を被検査対象とするときは、アパーチャー2をエキスパンダー1とガルバノスキャナーミラー Next, when the expander 1 and the galvano scanner mirror aperture 2 of the reticle 10 and the object to be tested
28との間の光軸上以外の位置とし、ペリクル20を被検査対象とするときは、前記アパーチャー2を前記光軸上に位置させる。 A position other than on the optical axis between the 28, when the pellicle 20 to be inspected, thereby positioning the aperture 2 on the optical axis.

なお、前記アパーチャー2の内径は、所定のビーム径となるように適宜定められる。 Incidentally, the inner diameter of the aperture 2 is determined as appropriate so as to have a predetermined beam diameter.

次に、光電検出器30,32,34の出力に基づいて異物の有無及び大きさを判断する手段について、第4図を参照しながら説明する。 Next, means for determining the presence and size of foreign matter on the basis of the output of the photoelectric detector 30, 32 will be described with reference to Figure 4.

第4図は、光電検出器からの光電信号を処理する信号処理手段の一例を示す回路図である。 Figure 4 is a circuit diagram showing an example of a signal processing means for processing the photoelectrically signal from the photoelectric detector.

まず、その構成について説明する。 First, a description will be given of the configuration.

図において、光電検出器30,32,34の出力側は、おのおの増幅器70,72,74を介して電圧制御増幅器(VCA)等の増幅度変換器76,78,80に接続されている。 In the figure, the output side of the photoelectric detectors 30, 32 and 34 are connected to the amplification degree transducers 76, 78, 80, such as a voltage controlled amplifier (VCA) through each amplifier 70, 72 and 74.

また、これらの増幅度変換器76,78,80は制御器82と接続され、該制御器82により増幅度変換器76,78,80の増幅度を個別に変更できるようになっている。 These amplification degree transducers 76, 78, 80 is connected to the controller 82, so that can be changed individually amplification degree of the amplification degree transducers 76, 78, 80 by the controller 82.

次に、増幅度変換器76,78,80の出力側は、コンパレータ Then, the output side of the amplification degree transducers 76, 78, 80, a comparator
84,86,88のおのおのの一方の入力側に接続されている。 It is connected to each of one input side of the 84, 86 and 88.
一方、これらのコンパレータ84,86,88の他方の入力側は基準電圧発生器90と接続されており、この基準電圧発生器90によって所定の基準電圧が各コンパレータに入力されるようになっている。 On the other hand, the other input side of these comparators 84, 86 and 88 is connected to the reference voltage generator 90, a predetermined reference voltage by the reference voltage generator 90 are input to the comparators .

上記コンパレータ84,86,88の出力側はAND回路92の入力側に接続され、このAND回路92の論理積の値が異物の検出信号として出力される。 The output side of the comparator 84, 86 and 88 are connected to the input side of the AND circuit 92, the value of the logical product of the AND circuit 92 is output as a detection signal of the foreign matter.

次に、上記のような異物検出用の信号処理回路の処理動作について説明する。 Next, a description is given of processing operation of the signal processing circuit for foreign object detection as described above.

まず、光電検出器30,32,34によって検出された各検出信号は、各光電検出器と被検査位置との距離によって変化するので、増幅度変換器76,78,80により各検出信号についておのおの補正を行う。 First, since the detection signals detected by the photoelectric detector 30, 32, 34 varies with the distance between the photoelectric detector and the object to be inspected position, each respective detection signals by amplification factor converter 76, 78, 80 make a correction.

すなわち、光電検出器30,32,34の各出力光電信号は、異物の形状または大きさが同一の場合でも、レチクル10上の位置によってその信号値が異なることになる。 That is, each of the output photoelectric signal of the photoelectric detector 30, 32, even if the shape or size of the foreign substance is the same, so that the signal value depending on the position of the reticle 10 is different. 具体的には、同一のビーム走査線上の異物であっても、光電検出器に近い異物による光電信号の方が光電検出器から離れている異物による光電信号よりも大きくなる。 Specifically, even foreign substance same beam scanning line, towards the photoelectric signal due to foreign matter close to the photoelectric detector is greater than the photoelectric signal due to foreign matter away from the photoelectric detector.

従って、このままでは各光電信号に基づいて異物の有無を判断するのに不都合であり、また信号値の大小に基づいて異物の大きさを判断することもできない。 Accordingly, in this state it is inconvenient to determine the presence or absence of foreign matter on the basis of the photoelectric signal, nor can determine the size of foreign matter on the basis of the magnitude of the signal value. そこで、 there,
検査位置に対応して光電信号値を補正し、検査位置による変動を除去する必要がある。 Correcting the photoelectric signal value corresponding to the inspection position, it is necessary to remove the variations due to inspection position. このため、増幅器70,72, For this reason, the amplifier 70, 72,
74の出力側に増幅度変換器76,78,80をおのおの設け、制御器82によって増幅度を設定変更することにより、異物の位置による光電信号値の変動を補正している。 The output side of the 74 provided each an amplification degree transducers 76, 78, 80, by setting changing the amplification degree by the controller 82, and corrects the variation of the photoelectric signal value by the position of the foreign matter.

なお、制御器82による増幅度の変更動作は、以下のシーケンスにより行う。 Incidentally, the amplification degree of the change operation by the controller 82 is performed by the following sequence.

まず、レーザビームLのx方向への走査を開始するとともに前記制御器82の増幅動作を開始する。 First, to start the amplifying operation of the controller 82 starts the scan in the x direction of the laser beam L. レーザビームLの走査中は、制御器82は増幅度変換器76,78,80の増幅度をそれぞれ被検査面上のビーム位置との距離に応じて連続的に変化させる。 Laser during scanning of the beam L, the controller 82 is continuously changed according to the distance between the beam positions on the test surface amplification of the amplification degree transducers 76, 78, 80. そして、レーザビームLのx方向の走査の終了とともに制御器82の増幅動作も終了するようにする。 Even so as to end the amplification operation of the controller 82 at the end of scanning in the x direction of the laser beam L. この一連の動作を、レーザビームLをx方向について走査を行う毎に繰り返し行うようにする。 This series of operations, to perform repeatedly a laser beam L each time for scanning the x-direction.

なお、増幅度変換器76,78,80の増幅度及びその変更量は、光電検出器30,32,34の配置すなわち被検査面との距離によって、あらかじめ決定される。 Incidentally, the amplification degree and the change amount of amplification degree transducers 76, 78, 80, the distance between the arrangement i.e. to be inspected surface of the photoelectric detectors 30, 32, 34, is predetermined.

以上のようにして各光電信号に対する増幅度の補正を行うことにより、ビームの位置による信号値の変動要因を除去することができる。 By performing the above manner compensation of the amplification degree for each photoelectric signal, it is possible to remove the variation factor of the signal values ​​by the position of the beam.

次に、検査位置による変動を補正された各検出信号は、 Next, the detection signal corrected for variations due to inspection position,
コンパレータ84,86,88によって二値化される。 It is binarized by a comparator 84, 86 and 88.

前述のように、異物による散乱光は無指向であるため、 As described above, for light scattered by the foreign matter is non-directional,
異物からの散乱光による光電検出器30,32,34の各出力光電信号はいずれも大きな信号となる。 Each output photoelectric signal of the photoelectric detector 30, 32, 34 due to scattered light from foreign matter are both a large signal. これに対し、パターンエッジによる散乱光は指向性を有するので、光電検出器30,32,34における各出力光電信号のうち、少なくとも1つの信号は小さくなる。 In contrast, since the scattered light due to the pattern edge having directivity, of the output photoelectric signal of the photoelectric detector 30, 32, 34, at least one signal small.

そこで、各光電信号を、基準電圧発生器90の出力する基準電圧と比較し、基準電圧より大きい場合のみ出力するようにして二値化を行う。 Therefore, each photoelectric signal, compares the output to a reference voltage of the reference voltage generator 90, performs a binarization so as to output only when the reference voltage is greater than.

次に、AND回路92により、各コンパレータ84,86,88によって二値化された各出力の論理積の値が出力される。 Then, the AND circuit 92, the value of the logical product of the output which is binarized by the comparator 84, 86 and 88 is output. この場合、コンパレータ84,86,88の全てから出力されている場合にのみAND回路92の出力が論理値の「H」レベルとなり、検出信号SDとして出力される。 In this case, the output of the AND circuit 92 only when the output from all of the comparators 84, 86, 88 becomes the "H" level of the logical value is output as the detection signal SD.

従って、検出信号SDが「H」であれば異物からの散乱信号として判断し、異物の存在を検出する。 Therefore, the detection signal SD is determined as the scattered signal from the foreign matter if "H", to detect the presence of foreign material. 検出信号SDが「L」の場合は、散乱信号が全くないか、パターンエッジからの散乱信号と判断し、異物は存在しないと判断する。 When the detection signal SD is "L", or scattered signal is no, it is determined that the scattered signal from the pattern edge, the foreign matter is determined to not exist.

以上のようにして検出信号SDから異物の有無を判断することができる。 It is possible to determine the presence or absence of foreign matter from the detection signal SD as described above.

一方、異物を検出した場合の異物の大きさの判定については、上記のように補正された増幅度変換器76,78,80の各出力信号SA,SB,SCを用いて行う。 On the other hand, the determination size of the foreign matter in the case of detecting a foreign matter is carried out using the output signals SA, SB, and SC amplification degree transducers 76, 78, 80 which are corrected as described above. すなわち、異物の大きさと増幅度変換器76,78,80の各出力信号SA,SB,SCのうち最も小さい信号レベルとの対応関係をあらかじめ統計的に求めておき、かかるデータと実際の出力信号とを比較することにより、異物のおよその大きさを求めることができる。 That is, the output signal SA of the foreign material size and amplification degree converter 76, 78, 80, SB, to previously obtain the corresponding relationship in advance statistically the smallest signal level of the SC, the actual output signal with such data by comparing the bets you can determine the approximate size of the foreign matter.

ビーム径を拡大するためにアパーチャー2を使用した場合には、開口数が小さくなるとともにレーザビームLの光量が低下するので、制御器82によって増幅度変換器7 When using an aperture 2 in order to expand the beam diameter, since the light amount of the laser beam L is reduced with the numerical aperture becomes smaller, the amplification degree converter by the controller 82 7
6,78,80の増幅度を一律に変えるか、または、基準電圧発生器90の基準電圧を変えることにより調節を行うようにする。 Or changing the amplification degree of 6,78,80 uniformly, or, to perform an adjustment by changing the reference voltage of the reference voltage generator 90. これによってビーム径が変った場合でも、異物の検出感度(大きさ判定等)がビーム径に応じて最適に保たれる。 Thus, even if has changed the beam diameter, the detection sensitivity of the foreign object (size determination, etc.) it is optimally maintained in accordance with the beam diameter.

(第二実施例) 次に、本発明の第二実施例について、第5図を参照しながら説明する。 (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to Figure 5. 第5図は、本発明の第二実施例の光学的構成部分を示す斜視図である。 Figure 5 is a perspective view showing the optical components of the second embodiment of the present invention.

本実施例においては、被検査面上でのレーザビーム径を変える手段として、倍率の異なる2つのエキスパンダー In this embodiment, as the means for changing the laser beam diameter on the inspected surface, the magnification of two different expander
5a,5bと、レーザビームLを光路LaまたはLbに切り換えるための切り換えミラー3,4とを備えている。 5a, it includes a 5b, a switching mirror 3 and 4 for switching the laser beam L in the optical path La or Lb. かかる構成部分以外の構成部分、例えばビーム走査系、受光系等は全て第一実施例と同じである。 Components other than such a component, for example, a beam scanning system, the same as all light receiving system like the first embodiment.

次に、本実施例における動作について説明する。 Next, the operation of this embodiment.

適宜の発振手段(図示せず)から出力されたレーザビームLは、切り換えミラー3,4が光路中に挿入されていない場合には光路Laに沿って進み、エキスパンダー5aによって拡大されたのち、被検査面(例えばレチクル10上) Appropriate laser beam L emitted from the oscillation means (not shown) travels along the optical path La in the case of switching mirrors 3 and 4 are not inserted in the optical path, after being expanded by the expander 5a, the test surface (e.g., a reticle 10 above)
に到達して所定のビーム径を有するスポットを形成する。 It reached to form a spot having a predetermined beam diameter. これにより異物検査を行う。 This allows performing the foreign matter inspection.

次に第二の被検査面(例えばペリクル20上)の異物検査を行う場合には、図示しない適宜手段で載物台12をz方向に移動し、かつ2つの切り換えミラー3,4を同時にレーザビームLの光路中に挿入する。 Then when performing the second foreign matter inspection of the inspected surface (e.g. pellicle 20 above), move the mount base 12 by a suitable means (not shown) in the z-direction, and simultaneously the laser two switching mirrors 3,4 inserted into the optical path of the beam L. これによりレーザビームLは光路Lbに沿って進み、前記エキスパンダー5aとは倍率の異なる第二のエキスパンダー5bによって拡大されたのち、ペリクル20上に前記レチクル10上に形成したビーム径とは異なる大きさのスポットを形成し、これにより異物検査を行う。 Thus the laser beam L travels along the optical path Lb, wherein after the expander 5a is enlarged by a different second expander 5b magnification, the size different from the beam diameter formed on the reticle 10 onto the pellicle 20 spot is formed, thereby performing the foreign matter inspection.

上記の構成において、切り換えミラー3,4の動作及び倍率の異なるエキスパンダー5a,5bを用いる代りに、例えばズーム系からなる倍率可変のエキスパンダーを用いてもよい。 In the above configuration, operation and magnification different expander 5a of the switching mirrors 3 and 4, instead of using 5b, for example, it may be used a variable magnification expander consisting zoom system.

なお、光電検出器30,32,34によって検出される異物からの散乱光信号については、第一実施例と同じ信号処理回路すなわち第4図の回路によって処理される。 Note that the scattered light signal from a particle to be detected by the photoelectric detector 30, 32, 34 are processed by the same signal processing circuit or circuits of FIG. 4 the first embodiment.

以上説明した第二実施例においては、レーザビームLの光量を損失せずに被検査面上でのビーム系を変更できるので、光量変化による光電信号の調整も必要がなく、また第一実施例の場合よりもレーザ光を有効に利用することができる。 In the second embodiment described above, it is possible to change the beam system on the inspected surface without loss of the light amount of the laser beam L, adjustment is not necessary the photoelectric signal of the light amount changes, also the first embodiment it is possible to effectively use the laser light than that of.

(第三実施例) 次に、本発明の第三実施例について第6図を参照しながら説明する。 (Third Embodiment) will now be described with reference to FIG. 6 for a third embodiment of the present invention. 本実施例は、被検査面に照射するレーザビームの焦点をずらし、結果的にビーム径を変更する手段を用いたものである。 This example, shifting the focus of the laser beam to be irradiated to the inspected surface, resulting in those with means for changing the beam diameter.

図において各部の構成は、レンズ1a,1bによって構成されるエキスパンダーとガルバノスキャナーミラー28との間に第1図中にあったアパーチャー2が省かれていること以外は、全て第一実施例の構成と同じである。 Configuration of each part in the figure, the lens 1a, except that the aperture 2 is omitted that was in FIG. 1 between the configured expander and the galvano scanner mirror 28 by 1b, construction of all the first embodiment is the same as that.

次に、本実施例の動作を説明すると、ペリクル20面上の異物を検査する場合は、載物台12のz方向の位置は変えずに、エキスパンダーの一方のレンズ(例えばレンズ1 Next, describing the operation of this embodiment, when inspecting the foreign matter on the pellicle 20 surface is without changing the position in the z direction of the mount base 12, one of the lenses of the expander (e.g., lens 1
a)を光軸上において移動させ、レーザビームLの焦点位置を変えることによってペリクル20上のビーム径を変える。 a) is moved on the optical axis, changing the beam diameter on the pellicle 20 by changing the focus position of the laser beam L.

このとき、レチクル10とペリクル20とでは当然支持枠22 At this time, of course the support frame 22 in the reticle 10 and the pellicle 20
の高さに対応して検査位置にずれが生じる。 Shifted to the inspection position corresponding to the height arises in. 従って、この場合においては、スリット42,44,46によって散乱光がさえぎられることのないように、スリット42,44,46の幅を決める必要がある。 Therefore, in this case, so as not to scattered light are blocked by the slits 42, 44, 46, it is necessary to determine the width of the slit 42, 44, 46.

なお、エキスパンダーのレンズ1a,1bはいっさい動かさずに、すなわちレーザビームLの焦点位置を変えずに、 The lens 1a of the expander, 1b is without moving any, that without changing the focal position of the laser beam L,
載物台12をz方向に移動し、ペリクル20上で所定のビーム径になるようにしてもよい。 The mount base 12 is moved in the z direction, it may be a predetermined beam diameter on the pellicle 20.

なお、本実施例においても、光電検出器30,32,34によって検出される異物からの散乱光信号については、第一実施例と同じ信号処理回路すなわち第4図の回路によって処理される。 Also in this embodiment, the scattered light signal from a particle to be detected by the photoelectric detector 30, 32, 34 are processed by the same signal processing circuit or circuits of FIG. 4 the first embodiment.

[発明の効果] 本発明は以上説明した通り、光ビームの被検査面上におけるビーム径を変えるビーム径変更手段と、前記光電検出手段の各光電信号に基づいて異物の有無及びその大きさをビーム径に対応して検出する異物検出回路とを設けたことにより、被検査面上におけるビーム径を被検査物に応じて変化させて検査することが可能となるので、被検査物の異物に対する許容度に応じた検出感度すなわちビーム径により検査を行うとともに、検出感度に応じた検査時間で検査を行うことができるので、検査対象に応じた最小限の検査時間で検査を行うことができるという効果がある。 As it described the present invention above described [Effect of the Invention], and a beam diameter changing means for changing the beam diameter on the surface to be inspected of the light beam, the presence and size of foreign matter on the basis of the photoelectric signal of the photoelectric detector by providing the foreign matter detection circuit for detecting in response to the beam diameter, it becomes possible to inspect varied according to the beam diameter on the surface to be inspected in the inspection object, for foreign matter inspection object It performs inspection by the detection sensitivity or beam diameter corresponding to the tolerance, that because the inspection time corresponding to the detection sensitivity can be inspected, can be inspected with minimal test time corresponding to the test object effective.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

第1図は本発明の第一実施例の光学的構成部分を示す斜視図、第2図は第一実施例の主要部分の平面図、第3図は第一実施例の主要部分の側面図、第4図は光電信号の信号処理手段の一例を示す回路図、第5図は本発明の第二実施例の光学的構成を示す斜視図、第6図は本発明の第三実施例の光学的構成を示す斜視図である。 Perspective view of an optical component of the first embodiment of Figure 1 the present invention, FIG. 2 is a plan view of a main portion of the first embodiment, FIG. 3 is a side view of a main portion of the first embodiment , Figure 4 is a circuit diagram showing an example of the signal processing unit of the photoelectric signal, Figure 5 is a perspective view showing an optical configuration of a second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a third embodiment of the present invention is a perspective view showing an optical configuration. [主要部分の符号の説明] 1,5a,5b…エキスパンダー、1a,1b…レンズ、2…アパーチャー、3,4…切り換えミラー、10…レチクル、20…ペリクル、22…支持枠、30,32,34…光電検出器、42,44,46 [Main part of the description of the code] 1,5a, 5b ... expander, 1a, 1b ... lens, 2 ... aperture, 3,4 ... switching mirror, 10 ... reticle, 20 ... pellicle, 22 ... support frame, 30, 32, 34 ... photodetector, 42, 44, 46
…スリット、L…レーザビーム ... slit, L ... laser beam

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 欣也 東京都品川区西大井1丁目6番3号 日本 光学工業株式会社大井製作所内 (56)参考文献 特開 昭62−220842(JP,A) 特開 昭60−214209(JP,A) 実公 昭62−5646(JP,Y2) ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Kinya Kato, Shinagawa-ku, Tokyo Nishioi 1-chome No. 6 No. 3 Japan optical industry Co., Ltd. in the Ohi Plant (56) reference Patent Sho 62-220842 (JP, a) JP open Akira 60-214209 (JP, A) the actual public Akira 62-5646 (JP, Y2)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】被検査面上に光を照射する照射手段と、該被検査面上において前記照射手段から照射された光ビームの走査を行う走査手段と、前記被検査面上に付着した異物からの散乱光を異なる位置で受光する複数の光電検出手段とを備えた異物検査装置において、 前記被検査面上における前記光ビームのビーム径を可変とするビーム径変更手段と; 前記光電検出手段の各光電信号に基づいて異物の有無及びその大きさを、異なるビーム径に対応して判定を行う判定手段とを備えたことを特徴とする異物検査装置。 And 1. A irradiating means for irradiating light onto the test surface, scanning means for scanning the light beam emitted from the irradiation unit on the obtaining step surface, foreign matter adhering on the surface to be inspected a plurality of the foreign substance inspection apparatus having a photoelectric detecting means, wherein a beam diameter changing means for varying the beam diameter of the light beam on the surface to be inspected for receiving at scattered light different position from; the photoelectric detecting means each based on the photoelectric signals the presence and the size of the foreign matter, the foreign matter inspection apparatus characterized by comprising a determining means for determining in response to different beam diameter.
  2. 【請求項2】前記判定手段は、前記光電検出手段の各光電信号を可変に増幅する可変増幅手段と;該可変増幅手段の増幅度を制御する制御手段と;基準電圧を発生させる基準電圧発生器と;該基準電圧発生器の出力する基準電圧に基づいて、前記増幅度変更手段により増幅された光電信号を二値化するコンパレータと;複数の光電信号の論理積を出力する論理積演算手段とからなり、 ビーム径の変更による光量変化に対応して、前記可変増幅手段の増幅度の変更または前記基準電圧発生手段の基準電圧の変更により、前記光電信号の補正を行うものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の異物検査装置。 Wherein said determining means comprises a variable amplifier means and the respective photoelectric signal amplifying variably said photoelectric detection means; control means and for controlling the amplification degree of the variable amplifying means; reference voltage to generate a reference voltage generator vessels and; aND operation means for outputting a logical product of the plurality of photoelectric signals; based on the reference voltage output of the reference voltage generator, comparator and for binarizing the photoelectric signal amplified by the amplification degree changing means consists of a, in response to amount of light caused by changes in beam diameter, by changing the reference voltage of the amplification degree of change or the reference voltage generating means of the variable amplifying means, that performs a correction of the photoelectric signal particle inspection apparatus ranging first claim of claims, characterized.
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