JPH0979987A - 異物検査装置 - Google Patents

異物検査装置

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JPH0979987A
JPH0979987A JP7265029A JP26502995A JPH0979987A JP H0979987 A JPH0979987 A JP H0979987A JP 7265029 A JP7265029 A JP 7265029A JP 26502995 A JP26502995 A JP 26502995A JP H0979987 A JPH0979987 A JP H0979987A
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JP7265029A
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Inventor
Hiroki Matsumoto
弘樹 松本
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Nikon Corp
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Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、異物検査装置に関し、散乱光の指向
性の異なつた異物を識別して検出する。 【解決手段】複数の光電変換素子(7)によつて被検査
領域(5)から生じる散乱光(S)の強度に応じた検出
信号(S1)に基づいて、判定回路(21)によつて被
検査領域(5)内における所定数の検出信号(S1)が
連続して所定の閾値より大きいとき異物を検出したと判
定することにより、検出信号の強度分布に応じて異物を
検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は異物検査装置に関
し、特に集積回路の製造工程において用いられるレチク
ル、ペリクルの表面上に付着した異物を検査するものに
適用し得る。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体集積回路の製造工程におい
て用いられるレチクル、ペリクルの表面上に付着した異
物を検出するものとして異物検査装置がある。異物検査
装置は、レチクル、ペリクル等の被検査物に対して光を
照射し、表面上に異物が付着している場合、その異物に
よつて発生する散乱光を光電変換センサによつて検出す
ることによつて異物を検出するようになされている。
【0003】ところで被検査物で検出される異物の大き
さの判別は、フオトデイテクタ等の光電変換センサによ
つて受光した検出値のうち、所定の検出レベルを越えた
ピーク値を用いて表示の最小単位の中での最大値を表示
していた。すなわち異物の大きさにほぼ比例して照射光
による散乱光強度が高くなるという関係をもとにして散
乱光強度から異物の大きさを判別していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが実際には、異
物を形成する物質の種類や形状により散乱光の指向性が
異なるため強度がまちまちとなる。すなわち照射された
光に対して弱い散乱光しか発生しない形状である場合、
例え大きな異物であつても小さい異物として判別され
る。このため散乱光の検出位置でのピーク値の大きさと
異物の大きさとが必ずしも一対一に対応するとは限らな
いという問題があつた。本発明は以上の点を考慮してな
されたもので、散乱光の指向性の異なつた異物を識別し
て検出することのできる異物検査装置を提案しようとす
るものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、被検査物(3)に対して光を照射
して該被検査物(3)上に帯状の被検査領域(5)を形
成し、該帯状の被検査領域(5)から生じる散乱光
(S)に基づいて被検査物(3)の異物を検査する異物
検査装置(1)において、散乱光(S)を集光する集光
光学系(6)と、被検査物(3)に対して1次元に配置
され、集光光学系(6)で集光された散乱光(S)を光
電変換し、該散乱光(S)の強度に応じた検出信号を出
力する複数の光電変換素子(7)と、複数の光電変換素
子(7)からの検出信号の各々を所定の閾値と比較する
比較回路(20)と、複数の光電変換素子(7)からの
検出信号のうち所定数の信号が連続して閾値より大きい
とき異物を検出したと判定する判定回路(21)とを備
える。
【0006】複数の光電変換素子(7)によつて被検査
領域(5)から生じる散乱光(S)の強度に応じた検出
信号に基づいて、被検査領域(5)内における検出位置
に対応する所定数の検出信号が連続して所定の閾値
(a)より大きいとき異物を検出したと判定することに
より、検出信号の強度分布に応じて散乱光(S)の指向
性の異なつた異物をそれぞれ識別して検出することがで
きる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。
【0008】図1において1は、全体として異物検査装
置を示し、例えば、回路パターンが描画されたレチクル
2に対して平行に張設される異物付着防止用の薄膜(以
下ペリクルという)3を被検査物として表面の異物を検
出する。被検査物であるペリクル3は表面がxyz座標
系のx−y平面に沿うように配置され、レーザ光源4か
ら出射されるレーザ光Lによつて表面を照射される。レ
ーザ光Lはペリクル3の表面に対して0 〜10 [°] の角
度でほぼ平行に入射され、ペリクル3のx方向にほぼ1
次元の帯状の光束でなる被検査領域5を形成する。レー
ザ光源4は半導体レーザ装置及び集光レンズ光学系で形
成され、半導体レーザ光を集光レンズ光学系で集光して
平行光でなるレーザ光Lとして出射する。
【0009】ここでレーザ光Lが照射された被検査領域
5内に異物があると、異物による散乱光Sが発生する。
散乱光Sは、受光用の集光光学系である集光レンズ6に
よつて光電変換素子であるCCD(Charge Coupled Devi
ce) 7に集光される。CCD7は、受光面を複数のセン
サ区分に分割して各センサ区分をペリクル3上の被検査
領域5の各区画に対応させている。CCD7は各センサ
区分おいて、集光された散乱光Sを光電変換し、散乱光
Sの強度に応じた検出信号S1をそれぞれ出力する。因
みに被検査領域5において散乱光強度を検出できる最小
区画はCCD7の分解能により定まる。CCD7によつ
て検出された検出信号S1は、信号処理部10に送出さ
れ、被検査領域5内の異物を検出するための信号処理が
実行される。異物検査は、ペリクル3表面の被検査領域
5を順次y方向に移動させることによつてペリクル3全
面を検査することができる。
【0010】図2及び図3に示すように、信号処理部1
0に送出された検出信号S1はアナログ−デイジタル変
換器(ADC:Analog Digital Converter )11によつ
てそれぞれアナログ信号からデイジタル信号に変換され
た後、RAM(Read AccessMemory)12に位置情報と
を対応付けられて記憶される。すなわちRAM12の記
憶アドレスをCCD7の各センサ区分毎に割り当てて検
出信号S1の各々を記憶する。これによりCCD7の各
センサ区分の位置情報をもとに検出信号S1と被検査領
域5の各区画とを対応付けてRAM12に記憶すること
ができる。このようにしてRAM12に一旦記憶された
検出信号S1の検出値がCPU(Central Processing U
nit)13によつて読み出され、信号処理による異物検出
が開始される。
【0011】先ずCPU13は、演算処理部15内の比
較回路20においてRAM12から各センサ区分の検出
信号S1を1次元方向に順に読み出し、ROM(Read O
nlyMemory)14より読み出す予め設定してある閾値と
比較演算を実行する。ここでCPU13内の演算処理部
15に設けられた判定回路21は、検出信号S1の検出
値レベルが設定した閾値レベルaより小さな場合、検出
信号S1は異物を示さないものとして検査対象から除外
する。
【0012】さらに判定回路21は、閾値aより大きい
検出信号S1に対応するセンサ区分が3個以上連続した
か否かを検出し、センサ区分が3個以上連続していると
き、検出信号S1が検査対象の異物を表すものと判定し
て、検出信号Sdを出力する。すなわち判定回路21
は、比較回路20によつて検出値が閾値aより大きいと
判定された検出信号S1に対応するセンサ区分の連続性
に基づいて異物を検出する。この場合、検出信号S1に
対応するセンサ区分が3個連続したものが異物の最小検
出領域となる。また閾値aより大きい検出信号S1が2
個以下のセンサ区分にしか連続しない場合は検出値は検
査対象外のものを表すとして除外する。
【0013】この異物の検出の際の判定基準となる閾値
aより大きな検出値が連続するセンサ区分の個数は、キ
ーボード等の入力装置16によつて任意の個数に設定す
ることができる。これにより検査対象の異物の大きさ
を、閾値より大きな検出値の連続するセンサ区分の数を
判定基準として、検査対象となる異物の大きさに合わせ
て任意の大きさに容易に設定することができる。
【0014】ここでCCD7によつて検出する被検査領
域5の異物の散乱光の強度は、レーザ光が通常ガウス分
布を有しているため被検査領域5上の長手方向(x方
向)に関係する強度分布に応じて差が生じる。すなわち
被検査領域5の中心に近いセンサ区分ほど検出値が大き
くなるので、大きさ判定回路22によつて被検査領域5
上の検出位置に応じて異物の散乱光強度の検出値を補正
する。
【0015】検出信号S1が閾値aより大きいセンサ区
分が3個以上連続したものは、一つの異物をあらわして
いると考えられる。そこでCPU13内の大きさ判定回
路22は、判定回路21の判定結果に応じて閾値aより
大きい連続した3個以上の検出信号S1の値を補正し、
補正された信号S1の各々を加算し、異物の大きさ信号
Sgを算出する。このように連続する検出値の分布状態
に応じて異物の存在領域を特定し、連続する検出値を各
々加算して1つの異物として認識して処理することによ
り、異物の大きさをより正確に検出することができる。
【0016】すなわち異物には、その形状により指向性
が強い散乱光を発生するものと、比較的弱い指向性の散
乱光を発生させるものがある。これに対して異物の大き
さを最大検出値の強度のみで判定するのではなく、検出
値の強度分布(所定レベル以上の検出値の連続性)に基
づいて異物を判定することにより、散乱光の指向性の違
いに寄らずより正確に異物の大きさを判定することがで
きる。
【0017】CPU13は、さらに判定回路21によつ
て検出した異物の存在位置を演算処理部15に設けられ
た位置検出回路23によつて検出する。すなわち位置検
出回路23は、連続して検出された閾値aより大きい検
出値のうち、最大値出力するセンサの区分をもとに異物
の存在位置を示す信号Spを出力する。すなわちペリク
ル3上の被検査領域5はCCD7の各センサ区分の位置
に対応して複数の区画に分割されているので最大値を示
すセンサ区分をもとにペリクル3上の異物の存在位置を
検出することができる。CPU13は異物の大きさ信号
Sgに基づいて異物の大きさを例えば大きい順にSA
B 、SC のようにランク分けし、異物のランク情報
(A、B、C)を異物の位置信号Spに基づいてデイス
プレイ17上にマツプ表示する。マツプ表示は、センサ
区分An-3 、An-2 、An 、……An+1 、An+2 、A
n+3 ……のいくつかをまとめたセンサ区分に対応した表
示区分単位で、ランク(A、B、C)を表示するもので
ある。
【0018】図5では表示区分PA-1 はセンサ区分A
n-3 、An-2 、An-1 の3つのセンサ区分に対応し、表
示区分PA はセンサ区分An 、An+1 、An+2 の3つの
センサ区分に対応する。図5では、閾値aより大きい信
号S1の最大値を出力するセンサ区分An に対応する表
示区分PA 内に異物のランクを表示する。このように検
出値の連続分布に基づいて異物を検出すると共に、異物
の検出値の最大値から異物の存在位置を検出することに
より異物の検出精度を高めると共に、1つの異物を複数
の異物として認識するのを未然に防止し得る。すなわ
ち、異物の検出精度を高めると共に、複数の表示区分に
またがつて1つの異物が表示されることを防止できる。
【0019】以上の構成において、実際のペリクル3上
の異物検出を図4に示す異物検出処理手順に従つて説明
する。異物判定の基準とする連続するセンサ区分の数を
N=3としてオペレータがCPU13に入力する。異物
検出処理手順は、ペリクル3上へのレーザ光Lの照射に
よつて検査が開始されると先ず、ステツプSP1におい
てCCD7から送出される検出信号S1をADC11に
よつてそれぞれアナログ信号からデイジタル信号に変換
する。続いてステツプSP2でデイジタル信号に変換さ
れた検出信号S1の検出値を一旦RAM12に記憶す
る。
【0020】続くステツプSP3でCPU13によつ
て、RAM12に一旦記憶された各センサ区分毎の検出
信号S1の検査値を読み出す。一方、予め設定してある
閾値aをROM14から読み出して比較回路20におい
てRAM12から読み出した検出値との間で比較演算を
実行する。ここでCPU13内の演算処理部15に設け
られた判定回路21は、検出信号S1のレベルが設定し
た閾値a以下のものについては、異物を示さないものと
して検査対象から除外する。
【0021】ここで検出値が閾値aより大きいものに対
しては次のステツプSP4で判定回路21によつて閾値
aより大きい検出値がN(N=3)個のセンサ区分以上
に亘つて連続して出力されたか否かを判定する。ここで
閾値aより大きい検出値が3個未満しか連続しない場合
は、ステツプSP5に移つて検出値は検査対象外のもの
であるとして判定回路21はこれを除外する。また閾値
aより大きい検出値を出力するセンサ区分が3個以上連
続した場合、判定回路21は検査対象の異物を検出した
と判定する。
【0022】ここでセンサ区分の検出値が閾値aより大
きい区分が3個以上連続したものは、同じ一つの異物を
あらわしていると考えられる。そこでステツプSP6に
おいて、閾値aより大きい連続した3個以上の検出値の
各々は大きさ判定回路22において信号補正、加算処理
され、異物の大きさ信号Sgとして出力される。このよ
うに異物の大きさを単に最大検出値によつて判定するの
ではなく、連続した検出値を一つの異物として処理した
後、大きさ判定するため、散乱光の指向性が強い異物、
弱い異物とも大差なく正確に判定することができる。
【0023】次のステツプSP7で検出位置に応じた検
出値の信号補正を実行する。続くステツプSP8では、
CPU13によつて演算処理部15の位置検出回路23
によつて、閾値aより大きな検出値であつて3個以上連
続した検出値のうち最大検出値に対応するセンサ区分
(センサ区分を含む表示区分)を異物の存在位置として
デイスプレイ17に表示する。このように異物の存在位
置の表示については、連続する検出値のうち最大検出値
の位置とするため、1つの異物を複数の異物として表示
することが防げる。すなわちステツプSP8では、ステ
ツプSP6で求めた異物の信号Sgがランク付けされ、
デイスプレイ17上において異物の検出位置に対応した
表示区分にそのランクが表示される。これにより所定の
被検査領域5における異物検出処理を終了する。レーザ
光Lの照射によつて形成される被検査領域5は処理終了
毎にy方向に移動されペリクル3の全面の異物が検査さ
れる。
【0024】ここで例えば、図5に示すような検出値の
強度分布を示す異物Aの場合、比較回路20によつてセ
ンサ区分An-1 、An 及びAn+1 で異物Aの検出値が閾
値aより大きいことが検出される。この結果、判定回路
21は、連続した3個のセンサ区分で検出値が閾値aよ
り大きいことが検出されたことから異物Aが検査対象の
異物であると判定する。
【0025】さらに大きさ判定回路22において、判定
回路21の判定結果に応じて検出値の各々を加算するこ
とによつて異物Aの大きさをランクSA として判定す
る。一方、位置検出回路23によつて連続した閾値aよ
り大きな検出値のうち、最大検出値を示すセンサ区分の
位置から異物Aの存在位置を検出する。CPU13はこ
の検出結果に応じて異物Aの大きさを存在位置に対応さ
せてデイスプレイ17上に表示する。実際のデイスプレ
イ17による表示は、例えば3個のセンサ区分を位置の
最小表示区分として、x−y平面のペリクル3の検査面
に対応したマトリクス表示によつてなされる。すなわち
デスプレイ17上には、最大検出値のセンサ区分An
位置に対応した表示区分PA にセンサ区分An-1 、An
及びAn+1 の検出値の和に応じた大きさのランクSA
表示される。
【0026】さて、検出値の連続性を用いない従来の異
物検査装置においては、図6、図7に示すような閾値
a′を設定した場合、図6に示すノイズ光は異物として
検出し、図7に示す散乱光の指向性が弱く強度の低い異
物は、検出されなかつた。これに対して検出値の連続性
を用いると図6に示すような検出値の強度分布を示す疑
似欠陥(回路パターン等)Bの場合、比較回路20はセ
ンサ区分Bn で検出値が閾値aに比して大きく、センサ
区分Bn-1 及びBn+1 では検出値は閾値aに比して小さ
いことを検出する。このように閾値aをこえる検出値が
3個以上のセンサ区分に亘つて連続していないので、判
定回路21は疑似欠陥Bを検査対象の異物でないと判定
する。これにより、指向性の高い散乱光Sを発生する回
路パターンのエツジ等の疑似欠陥Bの検出値を検査対象
の異物の検出値とを識別することができる。
【0027】さらに図7に示すような検出値の強度分布
を示す異物Cの場合、比較回路20は検出値は、センサ
区分Cn-1 、Cn 及びCn+1 で閾値aより大きく、3個
のセンサ区分で閾値a以上の検出値が連続している。こ
れにより散乱光の指向性が弱く強度の比較的低い異物C
を検出することができる。また閾値を低く設定して検出
能力を上げても、連続した検出値の分布によつて異物を
判定するので、ノイズによる影響を受けにくくすること
ができる。すなわち異物の検出感度を向上させることが
できる。このように異物Cが検査対象の異物であると判
定回路21によつて判定されると、デイスプレイ17に
は最大検出値のセンサ区分Cn の位置に対応した表示区
分PA に異物Cの大きさがSC としてランク表示され
る。
【0028】以上の構成によれば、散乱光の検出値が所
定の閾値aに比して大きな検出値が所定個数以上のセン
サ区分で連続して検出されたとき、検査対象の異物が検
出されたとすることにより、検査対象の異物とはならな
い指向性の強い散乱光を生じるものを異物から見分ける
ことができる。またその際、指向性が弱い散乱光を生じ
る異物を閾値レベルを低く設定して検査値の分布をみる
ことにより、取りこぼしなく検出することができる。さ
らに閾値レベルを低く設定して検出能力を上げても、検
出条件となる所定個数以上連続した閾値レベルより大き
な検出値が検出されなければ異物とは判定されないので
検出時のノイズ等の影響を低減することができる。
【0029】さらに異物検出の条件として所定の閾値レ
ベルより大きい検出値が連続する所定の個数を設定する
ことにより、検出対象の異物の大きさを容易に設定する
ことができると共に、連続する所定の個数を入力装置を
用いて変えることにより検出対象の異物の大きさを容易
に変更することができる。
【0030】さらに本発明によれば、異物の大きさは、
従来のような検出値の最大値のものではなく、連続した
検出値を1つの異物として処理して判定するため、散乱
光の指向性が強い異物も弱い異物も大差なく表示するこ
とができる。さらに本発明によれば、異物の存在領域を
連続する検出値によつて特定した後、例えば検出値の最
大値のある位置とすることによつて1つの異物を複数の
異物として認識するおそれを無くすことができる。
【0031】なお上述の実施例においては、散乱光Sの
強度の上限の閾値aを固定のものとした場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、閾値レベルを記憶する
手段としてROMの代わりにRAMを用いて入力装置に
よつて任意に変更できるようにしても良い。また閾値a
の入力の際にはバーコード等を用いて入力するようにし
ても良い。
【0032】また上述の実施例においては、大きさ判定
する際、検出信号の大きさを補正する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、各センサ区分の位置に応
じて比較回路で用いる閾値レベルを補正しておくことに
より、検出値の判定結果が補正されるようにしても良
い。
【0033】また上述の実施例においては、散乱光Sの
最大信号強度の位置を異物の存在位置とした場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、散乱光Sの強度分
布から1次元方向(センサの配列方向)に関する重心位
置を算出して、異物の存在位置とするようにしても良
い。また連続する閾値aより大きな検出値の中心値を異
物の存在位置としても良い。
【0034】また上述の実施例においては、被検査物を
ペリクルとした場合について述べたが本発明はこれに限
らず、レチクル等を被検査物として検査するようにして
も良い。
【0035】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、複数の光
電変換素子によつて被検査領域から生じる散乱光の強度
に応じた検出信号に基づいて、被検査領域内における検
出位置に対応した所定数の検出信号が連続して所定の閾
値より大きいとき異物を検出したと判定することによ
り、検出信号の強度分布に応じて散乱光の指向性の異な
つた異物をそれぞれ識別して検出することのできる異物
検査装置を実現し得る。さらに本発明によれば、検査対
象とする異物の大きさを検出信号の強度分布に応じて判
定することにより、散乱光の指向性に寄らず大きさ判定
することのできる異物検査装置を実現し得る。さらに本
発明によれば、検出した異物の存在位置を検出信号の強
度分布によつて異物の存在領域を特定した後、検出する
ことにより、個々の異物を識別して存在位置を正確に検
出することのできる異物検査装置を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の異物検査装置の全体構成を示す略線図
である。
【図2】図1に示す信号処理部の構成を示すブロツク図
である。
【図3】図2に示す演算処理部の構成を示すブロツク図
である。
【図4】異物検出処理手順を示すフローチヤートであ
る。
【図5】異物Aの検出の説明に供する図表である。
【図6】疑似欠陥Bの検出の説明に供する図表である。
【図7】異物Cの検出の説明に供する図表である。
【符号の説明】
1……異物検査装置、2……レチクル、3……ペリク
ル、4……レーザ光源、5……被検査領域、6……集光
レンズ、7……CCD、10……信号処理部、11……
ADC、12……RAM、13……CPU、14……R
OM、15……演算処理部、16……入力装置、17…
…デイスプレイ、20……比較回路、21……判定回
路、22……大きさ判定回路、23……位置検出回路。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検査物に対して光を照射して該被検査物
    上に帯状の被検査領域を形成し、該帯状の被検査領域か
    ら生じる散乱光に基づいて前記被検査物の異物を検査す
    る異物検査装置において、 前記散乱光を集光する集光光学系と、 前記被検査物に対して1次元に配置され、前記集光光学
    系で集光された前記散乱光を光電変換し、該散乱光の強
    度に応じた検出信号を出力する複数の光電変換素子と、 前記複数の光電変換素子からの検出信号の各々を所定の
    閾値と比較する比較回路と、 前記複数の光電変換素子からの検出信号のうち所定数の
    信号が連続して前記閾値より大きいとき前記異物を検出
    したと判定する判定回路とを具えることを特徴とする異
    物検査装置。
  2. 【請求項2】前記閾値を越える連続した前記検出信号の
    強度分布の前記1次元方向に関する重心位置もしくは前
    記閾値を越える連続した前記検出信号の強度の最大値を
    示す前記1次元方向に関する位置に基づいて、前記異物
    の存在位置を検出する位置検出回路をさらに有すること
    を特徴とする請求項1に記載の異物検査装置。
  3. 【請求項3】前記複数の光電変換素子に対応して前記被
    検査領域を複数の区画に分割したとき、前記重心位置も
    しくは最大値を示す位置に応じた前記区画位置を前記異
    物の存在位置とすることを特徴とする請求項2に記載の
    異物検査装置。
  4. 【請求項4】前記閾値を越える連続した前記検出信号の
    強度を加算した結果に基づいて、前記異物の大きさを判
    定する大きさ判定回路をさらに有することを特徴とする
    請求項2に記載の異物検査装置。
  5. 【請求項5】前記所定数を任意に設定する設定手段をさ
    らに有することを特徴とする請求項1に記載の異物検査
    装置。
  6. 【請求項6】前記複数の光電変換素子に対応して前記被
    検査物領域を複数の区画に分割したとき、前記判定回路
    は、少なくとも前記所定数だけ連続する複数の前記区画
    を、前記異物の最小検出領域とすることを特徴とする請
    求項1又は請求項3に記載の異物検査装置。
JP7265029A 1995-09-18 1995-09-18 異物検査装置 Pending JPH0979987A (ja)

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JP7265029A JPH0979987A (ja) 1995-09-18 1995-09-18 異物検査装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009271089A (ja) * 2009-08-19 2009-11-19 Toppan Printing Co Ltd 基板検査装置および検査方法
CN112929507A (zh) * 2019-12-06 2021-06-08 京瓷办公信息系统株式会社 图像形成装置
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