JPH10185531A - 高精度パターンの外観の検査方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度化するレチクルあるいはＬＳＩ自身の
パターンの外観検査における検査時間の短縮を可能とす
る外観検査方法および装置を提供する。 【解決手段】 レーザビームを走査させる走査手段１２
０、１２５と、レーザビームを複数に分岐させそれぞれ
を識別するための識別標識を付与する２分割光学系１３
０と、分岐し識別標識を付与されたレーザビームを試料
面に照射する照射手段と、試料面より反射する光線およ
び該試料面を透過する光線の少なくとも一方を検出する
画像信号検出手段１５２〜１５７、１６１〜１６７と、
識別標識によりそれぞれの分岐走査レーザビームを識別
し、検出手段から得られる検出信号を用いて試料面の画
像を得て欠陥検出を行う画像処理ユニット１９１、画像
表示部１９２、およびデータ入力部１９３を有するシス
テム制御部１９０と、試料１８２を保持しＸ軸、Ｙ軸方
向に駆動するＸＹステージ１８１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試料面の検査方法
と検査装置に関し、特にＬＳＩ製造用のレチクルあるい
は、ＬＳＩ自身のパターンの外観検査に係る外観の検査
方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＬＳＩ製造用のレチクル、あるい
はＬＳＩ自身のパターンの外観検査は、金属顕微鏡型の
光学系を２系統設けて、前記パターン中の同形状部分を
同時に観察し、これから得られる２つの画面の差分をと
ることで、欠陥検出を行うことが一般的であった。

【０００３】ところが、近年のＬＳＩパターンの微細化
に伴い、光学式観察手段の解像力の限界からこの従来の
方式では対応しきれなくなりつつある。そこで、特開平
６−２９４７５０号公報に開示されているような新たな
提案がなされている。すなわち、光源として集束性の良
いレーザ光を用い、該レーザ光を微小スポットに集光し
た上で、前記ＬＳＩ製造用のパターン等の試料面を走査
し、試料を透過あるいは反射するレーザ光の光量変化か
ら、前記試料面の観察画面を構成する手法が提案されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
新たな提案は、試料に対してレーザスポットを２次元に
走査して観察画像を得る手法によっている。このため、
従来の１次元、２次元のカメラあるいはこれに相当する
検出器を用いて一括して観察画面を得る手法に比ベ観察
画像の検出時間が大幅に増大する。

【０００５】更に、今後のＬＳＩ回路規模の拡大、回路
パターンの微細化に伴って求められる検査分解能の高精
度化により、急激なデータ処理量の増加が考えられ、前
記試料面の観察画像の検出時間を短縮する工夫が強く望
まれている。

【０００６】本発明の目的は、かかる欠点を解決するた
めになされたものであり、今後、ますます高精度化する
ＬＳＩ製造用のレチクルあるいは、ＬＳＩ自身のパター
ン（以下これらを試料と称す。）の外観検査における検
査時間の短縮を可能とする外観検査方法および装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の検査方法は、試
料面をレーザビームで検査する検査方法であって、レー
ザビームを複数のレーザビームに分岐させるレーザビー
ム分岐工程と、レーザビームのそれぞれに識別標識を付
与する識別標識付与工程と、試料面を識別標識を付与さ
れた複数のレーザビームで走査する走査工程と、識別標
識を付与された複数のレーザビームの反射光と透過光の
少なくとも一方を用いて試料面の画像を提供する画像処
理工程とを備える。

【０００８】また、検査方法が、レーザビームを試料面
上で走査させて、その試料面より反射する光線およびそ
の試料面を透過する光線の少なくとも一方を用いて検査
を行なう高精度パターンの外観検査方法であって、レー
ザビームを偏向走査させる工程と、レーザビームをそれ
ぞれ異なる光軸をもつ複数のレーザビームに分岐させる
レーザビーム分岐工程と、分岐走査レーザビームにそれ
ぞれを識別するための識別標識を付与する識別標識付与
工程と、複数に分岐され識別標識を付与されたレーザビ
ームを試料面に焦点を結ばせて走査させる走査工程と、
試料面から反射したレーザビームおよび試料面を透過し
たレーザビームの少なくとも一方を検出する画像信号検
出工程と、検出工程で検出されたデータから識別標識に
よりそれぞれの分岐走査レーザビームを識別してそれぞ
れに対応する試料面の画像を得る画像処理工程と、検出
工程で得られた試料面の画像と、既に得られている試料
面の画像およびあらかじめ準備された画像情報データベ
ースの少なくとも一方とを比較して、試料面の検査を行
う検査工程とを備えていてもよい。

【０００９】レーザビーム分岐工程が、レーザビームを
２分割する工程と、分割された片方のレーザビームの光
軸を傾斜させる工程と、２分割されたレーザビームを合
成する工程とを含んでいてもよく、識別標識が、それぞ
れの分岐走査レーザビームに付与された異なる偏光状態
や、それぞれの分岐走査レーザビームに時分割方式で付
与された光強度の変化であってもよい。

【００１０】また、レーザビームが、紫外域の波長を有
することが望ましく、照射工程は、試料面の異なる位置
を、識別標識を付与されたそれぞれのレーザビームが同
時に照射する工程を含んでいてもよい。

【００１１】本発明の検査装置は、試料面をレーザビー
ムで検査する検査装置であって、レーザビームの光源
と、レーザビームを複数のレーザビームに分岐させるレ
ーザビーム分岐手段と、レーザビームのそれぞれに識別
標識を付与する識別標識付与手段と、試料面を識別標識
を付与された複数のレーザビームで照射する照射手段
と、試料面より反射する反射光およびその試料面を透過
する透過光の少なくとも一方を検出する検出手段と、そ
れぞれの識別標識を付与された複数のレーザビームを識
別標識により識別し、検出手段から試料面の画像を得
て、その試料面の欠陥検出を行う画像処理ユニットとを
備える。

【００１２】また、検査装置が、レーザビームを試料面
上で走査させて、その試料面より反射する光線およびそ
の試料面を透過する光線の少なくとも一方を用いて検査
を行なう高精度パターンの外観検査装置であって、レー
ザビームの光源と、レーザビームを走査させる走査手段
と、レーザビームをそれぞれ異なる光軸をもつ複数のレ
ーザビームに分岐させるレーザビーム分岐手段と、分岐
走査レーザビームにそれぞれを識別する識別標識を付与
するための識別標識付与手段と、分岐し識別標識を付与
されたレーザビームを試料面に焦点を結ばせて照射する
照射手段と、試料面より反射するレーザビームおよびそ
の試料面を透過するレーザビームの少なくとも一方を検
出する画像信号検出手段と、識別標識によりそれぞれの
分岐走査レーザビームを識別し、画像信号検出手段から
得られる検出信号を用いて試料面の画像を得て欠陥検出
を行う画像処理ユニット、所望の画像を表示する画像表
示部、および外部からのデータを入力するための入力部
を有するシステム制御手段と、試料を保持して移動を行
うＸＹステージとを備えていてもよい。

【００１３】レーザビーム分岐手段が、レーザビームを
２分割させる分割手段と、分割された片方のレーザビー
ムの光軸を傾斜させる光軸変更手段と、２分割されたレ
ーザビームを合成する合成手段とを含んでいてもよく、
レーザビームを２分割させる１個の分割手段と、分割さ
れた片方のレーザビームの光軸を傾斜させる１個の光軸
変更手段と、２分割されたレーザビームを合成する１個
の合成手段とを含む単位レーザビーム分割手段の、並列
および直列の少なくともいずれかでの複数の組み合せで
あってもよく、光軸変更手段が、くさび型のガラス板を
含んでいてもよい。

【００１４】また、識別標識付与手段で付与される識別
標識が、それぞれの分岐走査レーザビームに付与された
異なる偏光状態であってもよく、それぞれの分岐走査レ
ーザビームに時分割方式で付与された光強度の変化であ
ってもよく、光強度の変化を付与する識別標識付与手段
が、それぞれの分岐したレーザビームにアナログ変調を
与えて光強度を変化させる超音波変調手段と、所定の時
分割方式で変調信号を超音波変調手段に出力する変調信
号発生手段とを有していてもよい。

【００１５】レーザビームが、紫外域の波長を有するこ
とが望ましい。

【００１６】また、照射手段は、レーザビームとは異な
る波長のフォーカス用レーザビームを試料面に照射し、
その試料面からの反射光を集束させ、その集束光の焦点
位置の変化を検出する焦点位置検出手段と、焦点位置検
出手段の出力に基づいてレーザビームの焦点位置を調整
する焦点位置調整手段とを有していてもよく、焦点位置
検出手段は、２分割受光素子とその反射光の光路の半分
を遮断するナイフエッジとを有していてもよい。

【００１７】さらに、ＸＹステージは、Ｘ方向にのみ移
動が可能なＸステージと、Ｙ方向にのみ移動が可能なＹ
ステージと、回転のみが可能なθステージとの積層構造
を有することが望ましい。

【００１８】レーザ光源から射出されたレーザ光は、レ
ーザビームを複数に分岐させるレーザビーム分岐手段に
より複数に分岐されるので、試料面に同時に複数の分岐
走査レーザビームを照射してそれぞれ所定の範囲を走査
できる。レーザビームを２分割して一方の光軸を傾斜さ
せたあと合成する単位レーザビーム分割手段を、並列お
よび直列の少なくともいずれかで複数を組み合せること
により、奇数を含む所望の数の分岐走査レーザビームを
生成させることができる。

【００１９】分岐走査レーザビームにそれぞれを識別す
るための識別標識を付与することによって、試料面より
反射する光線およびその試料面を透過する光線の少なく
とも一方を検出する画像信号検出手段から得られた検出
信号を、識別標識によりそれぞれの分岐走査レーザビー
ムを識別し、短時間で広い試料面の画像を得て欠陥検出
を行うことができる。

【００２０】走査レーザビームの照射位置に対し、試料
を保持してＸ軸、Ｙ軸方向に駆動するＸＹステージによ
って、試料がＸ軸方向にスキャンされ、このＸ軸方向の
１スキャン動作が終了するとＹ軸方向にステップ送りさ
れ、前回のＸ軸スキャン方向とは反対方向にスキャンさ
れる動作を繰り返すことにより、複数の分岐走査レーザ
ビームを並べた走査幅で、試料検査対象領域の全面を走
査させることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図面
により詳細に説明する。図１は本発明の高精度パターン
の外観検査装置のブロック構成図であり、図２は本発明
の第１の実施の形態の検査装置の光学システムの詳細ブ
ロック構成図である。図中符号１１０は光学システム、
１１１はレーザ光源、１１２はアッテネータ、１１３は
スペーシャルフィルタ、１１４はシリンドリカルレン
ズ、１１５はビームスプリッタ、１１６はパワーモニ
タ、１１７はリレーレンズ、１１８は四分の一波長板、
１１９はレーザビーム、１２０は第１の偏向走査手段、
１２１は超音波偏向器、１２２はビームエキスパンダ、
１２３は二分の一波長板、１２５は第２の偏向走査手
段、１２６は超音波偏向器、１２８、１２９はレーザビ
ーム、１３０は２分割光学系、１３１はポラライザ、１
３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ、１３２ｅ、１
３２ｆはミラー、１３３はウエッジ板、１３４はポララ
イザ、１３８、１３９はレーザビーム、１４１はハーフ
ミラー、１４２はガルバノミラー、１４３はミラー、１
４４はテレスコープ、１４５はダイクロイックミラー、
１４６は対物レンズ、１４９はレーザビーム、１５０は
反射光検出部、１５２、１５５はポラライザ、１５３、
１５６はコンデンサレンズ、１５４、１５７は反射光検
出器、１６０は透過光検出部、１６１はコレクタレン
ズ、１６２、１６５はポラライザ、１６３、１６６はコ
ンデンサレンズ、１６４、１６７は透過光検出器、１７
０はオートフォーカス部、１７１は光源、１７２はビー
ムエキスパンダ、１７３はビームスプリッタ、１７４は
補正レンズ、１７５はミラー、１７６は集光レンズ、１
７７は２分割受光素子、１７８は四分の一波長板、１７
９はナイフエッジ、１８１はＸＹステージ、１８２は試
料、１９０はシステム制御部、１９１は画像処理ユニッ
ト、１９１ａはデータベース記憶部、１９１ｂは画像デ
ータ蓄積部、１９１ｃは欠陥情報記憶部、１９１ｄは画
像処理制御部、１９２は表示部、１９３はデータ入力部
である。

【００２２】本発明の高精度パターンの外観検査装置
は、ＬＳＩ製造用のレチクルやＬＳＩ自身に形成されて
いる回路パターンの、形状欠陥、ミスサイズ、位置ず
れ、脱落など、およびレチクルやＬＳＩの表面の異物の
有無を検査する装置である。図１に示すように、照明光
となるレーザ光源１１１、レーザ光源から出たレーザビ
ーム１１９を偏向走査する偏向走査手段１２０、１２
５、そのレーザビームを２分割するレーザビーム分岐手
段である２分割光学系１３０およびその他の光学系とを
含む光学システム１１０と、検査対象である試料１８２
を搭載して保持するＸＹステージ１８１と、画像処理ユ
ニット１９１、表示部１９２およびデータ入力部１９３
を備えたシステム制御部１９０とから構成されている。

【００２３】ＸＹステージ１８１は、Ｘ軸方向に自動送
りされるＸテーブル（図示せず）と、Ｙ軸方向にステッ
プ送りされるＹテーブルとから構成され、各テーブルは
ＡＣサーボモータによる回転運動をボールネジで直線運
動に変換する機構（図示せず）により駆動される。

【００２４】光学システム１１０を図２を参照して詳細
に説明する。この光学システム１１０は、レーザ光を偏
向させて２分割光学系１３０に送り込む第１の伝送系統
と、２分割光学系１３０と、２分割光学系からのレーザ
光を試料１８２に送り込む第２の伝送系統と、反射光検
出部１５０と、透過光検出部１６０と、オートフォーカ
ス部１７０とから構成される。

【００２５】第１の伝送系統は照明用のレーザビーム１
１９を射出するレーザ光源１１１と、レーザビーム１１
９の出力強度を調整するアッテネータ１１２と、スペー
シャルフィルタ１１３と、レーザビーム１１９を高速で
偏向走査するための超音波偏向器１２１および１２６を
含む偏向走査手段１２０、１２５（ビームエキスパンダ
１２２と、二分の一波長板１２３が含まれている）と、
この偏向走査手段１２０、１２５を出たレーザビームを
Ｘ軸方向に集束するシリンドリカルレンズ１１４と、レ
ーザビーム１１９の進行方向を変えるとともに、その一
部を透過するビームスプリッタ１１５と、ビームスプリ
ッタ１１５の透過光を検出しレーザビーム１１９のアッ
テネータ１１２を出た側の出力強度を監視するためのパ
ワーモニタ１１６と、反射光側のリレーレンズ１１７、
四分の一波長板１１８とから構成され、ビームスプリッ
タ１０８により反射されたレーザビーム１２８を２分割
光学系１３０に送り込む。

【００２６】レーザビームをＰ偏光、Ｓ偏光に分割する
２分割光学系１３０は、入射したレーザビーム１２８を
Ｐ偏光、Ｓ偏光の２レーザビームに分割するためのポラ
ライザ１３１と、分割された一方のレーザビーム１３９
の進行方向を変えるミラー１３２ａと、レーザビーム１
３９の光軸の方向を変えるために配置されているくさび
型のガラス板から構成されるウエッジ板１３３と、レー
ザビーム１３９の進行方向を変えるミラー１３２ｂと、
分割された他のレーザビーム１２８の進行方向を変えて
伝送距離を調整するミラー１３２ｃ、１３２ｄ、１３２
ｅ、１３２ｆと、レーザビーム１３８と他方のレーザビ
ーム１３９とを合成するポラライザ１３４とから構成さ
れ、合成されたレーザビーム１２９を第２の伝送系統に
送り込む。

【００２７】第２の伝送系統はレーザビーム１２９を透
過させるハーフミラー１４１と、レーザビームの進行方
向を変えるとともにステージスキャンの代りにＸ軸方向
へのビーム移動を行ない、ある範囲の画像を取得するた
めに使用されるガルバノミラー１４２およびミラー１４
３と、テレスコープ１４４と、レーザビームを反射させ
て方向を変えるダイクロイックミラー１４５と対物レン
ズ１４６とから構成され、レーザビーム１４９は対物レ
ンズ１４６により試料１８２のパターン面上に集束され
る。

【００２８】画像信号検出手段の１つである反射光検出
部１５０には、試料１８２で反射され元のレーザビーム
の光路を戻る反射レーザ光が、ハーフミラー１４１で反
射され進路を変更されてポラライザ１５２に入射する。

【００２９】反射光検出部１５０は、反射レーザ光のＰ
偏光成分を透過し残りをポラライザ１５５の方向に反射
するポラライザ１５２と、ポラライザ１５２を透過した
Ｐ偏光を反射光検出器１５４の検出面に集束するコンデ
ンサレンズ１５３と、ポラライザ１５２で反射した反射
光からＳ偏光を分離するポラライザ１５５と、当該Ｓ偏
光を反射光検出器１５７の検出面に集束するコンデンサ
レンズ１５６とから構成されている。

【００３０】画像信号検出手段の他の１つである透過光
検出部１６０は、試料１８２を透過した透過レーザ光を
集光するためのコレクタレンズ１６１と、透過レーザ光
のうちＰ偏光成分を透過し残りをポラライザ１６５の方
向に反射するポラライザ１６２と、ポラライザ１６２に
よる透過光を透過光検出器１６４の検出面に集束するコ
ンデンサレンズ１６３と、透過光検出器１６４と、ポラ
ライザ１６２の反射光からＳ偏光を分離するポラライザ
１６５と、分離されたＳ偏光を透過光検出器１６７の検
出面に集束するコンデンサレンズ１６６と、透過光検出
器１６７とから構成されている。

【００３１】オートフォーカス部１７０は、Ｈｅ−Ｎｅ
レーザ（波長６３２．８ｎｍ）等の直線偏光レーザ光を
使用するオートフォーカス用光源１７１と、オートフォ
ーカス用光源１７１から照射されたレーザビームを拡大
するビームエキスパンダ１７２と、オートフォーカス用
光源１７１から射出されたレーザビームを透過し、試料
１８２から反射して同一光路を戻ってきた反射光を２分
割受光素子１７７の方向に反射するビームスプリッタ１
７３と、直線偏光を円偏光に変換する四分の一波長板１
７８と、透過した拡大されたレーザビームが対物レンズ
１４６透過後レーザビーム１４９と同一平面に焦点を結
ぶようにする補正レンズ１７４と、ダイクロイックミラ
ー１４５を透過させてレーザビーム１２９とともに試料
１８２に照射させるとともに試料１８２からの反射光を
ビームスプリッタ１７３に反射させるためのミラー１７
５と、ビームスプリッタ１７３で反射した反射光を集光
する集光レンズ１７６と、ナイフエッジ１７９と、２分
割受光素子１７７とから構成されている。

【００３２】画像処理ユニット１９１は、試料１８２か
らの反射光、透過光より各検出器によって検出された検
出信号を受信し、受信した検出信号から画像を生成し、
順次記憶するとともに、レチクルに形成されている回路
パターンであるダイ同士の比較により検査をする場合に
用いられる既に検査された参照ダイの画像データを蓄積
しておく画像データ蓄積部１９１ｂと、ダイとダイのデ
ータベースとの比較検査をする場合にデータベースから
得られる対応する画像データを蓄積しておくためのデー
タベース記憶部１９１ａと、検査の結果の欠陥情報を記
憶する欠陥情報記憶部１９１ｃおよび、画像処理ユニッ
ト内各部のデジタル動作を統轄制御し外部機器とインタ
ーフェースするための画像処理制御部１９１ｄとから構
成される。

【００３３】表示部１９２は画像や欠陥情報等の表示を
し、オペレータ等に欠陥内容を知らせるためのものであ
り、ＣＲＴ等のデイスプレーが使用される。また、後述
するデータ入力部１９３からの入力を編集する際の表示
用等にも利用される。

【００３４】データ入力部１９３は、前述したデータベ
ースの入力用や、表示部１９２の表示内容の指示等のマ
ン−マシンのインタフェース用に使用され、通常はキー
ボードが使用される。

【００３５】次に、本発明の第１の実施の形態の動作に
ついて説明する。使用するレーザビームは集束性即ち試
料１８２上でのスポットサイズをいかに小さくするかを
考慮すると、より短波長の紫外域の波長が望ましいが、
３６０ｎｍ以下の波長帯では使用できるレンズ材が極端
に限られ収差の小さい対物レンズを製作することが極め
て困難になること、レーザビームを偏向操作する手段の
製作も難しいことから本実施例では波長が３６３．８ｎ
ｍのＡｒレーザのＵＶ光を用いて良好な結果が得られ
た。

【００３６】照明光となるレーザ光源１１１から出たレ
ーザビーム１１９は、偏向走査手段１２０、１２５でＹ
方向に偏向走査された後、２分割光学系１３０によりＰ
偏光、Ｓ偏光に分割されＸＹステージに保持されている
検査対象の試料１８２に照射される。

【００３７】図３を参照する。図３は本発明の第１の実
施の形態の偏向走査のタイミングチャートであり、図中
符号３０１は１回目Ｙスキャン開始信号、３０２は２回
目Ｙスキャン開始信号、３０５は１回目走査中信号、３
０６は２回目走査中信号、３０７はＹ軸偏向走査信号、
３０８はＹ軸偏向走査信号の０レベルである。

【００３８】図４は第１の実施の形態の試料面上の走査
レーザビームの走査状態を示す説明図であり、（ａ）は
走査状態の模式図、（ｂ）はＹ軸偏向走査信号と経過時
間とのグラフである。符号３１０は走査領域１、３１１
は第１のビームの走査領域１−１、３１２は第２のビー
ムの走査領域１−２、４１１は第１のビームのスポット
開始位置、４１２、４１３はスポット位置、４１４は１
回目終了位置、４１５は２回目開始位置、４２１は第２
のビームのスポット開始位置、４２２、４２３はスポッ
ト位置、４２４は１回目終了位置、４２５は２回目開始
位置である。

【００３９】図３において、偏向走査手段１２０、１２
５の超音波偏向器１２１、１２６にはＹ軸偏向走査信号
３０７で示すような駆動信号が印加される。クロックパ
ルスＣＬＫに同期をとって、Ｘ軸ステージが所定の位置
に来た時に１回目Ｙスキャン開始信号３０１が生成し、
１回目Ｙスキャン開始信号３０１から１回目走査中信号
３０５が生成され、また、Ｙ軸偏向走査信号３０７で示
される駆動信号が生成される。１回目走査中信号３０５
がＯＮ中、２分岐されたレーザビームが各々、試料１８
２の走査領域１−１および走査領域１−２のパターン面
上を偏向走査し画像データをサンプリングする。

【００４０】走査領域１の走査が終了するタイミング
で、１回目Ｙ走査中信号３０５がＯＦＦすると、Ｙ軸偏
向走査信号３０７はＹ軸偏向走査信号の０レベル３０８
まで速やかに戻り、２回目Ｙスキャン開始信号３０２に
より２回目走査中信号３０６がＯＮするまで待機する。
待機の時間は、できる限り短時間に設定される。

【００４１】図４において、試料１８２のパターン面上
でのレーザビームのスポットの動きを説明すると、２分
岐された各レーザビームは、初めスポット位置４１１、
および４２１に位置しており、Ｙ軸偏向走査信号３０７
により順次、矢印Ａの方向に移動する。Ｙ軸走査信号３
０７は直線ではなく図４（ｂ）に示すように各スポット
位置でステップ状に増加する。

【００４２】１回目走査中信号３０５がＯＦＦとなるタ
イミングは、各レーザビームが領域１のＹ軸方向走査の
終了位置４１４および４２４の位置に偏向走査されたタ
イミングに設定される。１回目走査中信号３０５がＯＦ
Ｆすると、Ｙ軸偏向走査信号３０７はＹ軸偏向走査信号
の０レベル３０８まで速やかに戻るので、各レーザビー
ムも照射開始位置に戻り、ＸＹステージ１８１のＸ軸方
向への移動により２回目の偏向走査開始位置４１５、お
よび４２５となり、２回目Ｙスキャン開始信号３０２に
より２回目走査中信号３０６がＯＮするまで待機する。

【００４３】２回目Ｙスキャン中信号３０６がＯＮする
と、１回目Ｙスキャンの場合と同様にＹ軸偏向走査信号
３０７を発生し偏向器に印加される。以降、同様の動作
が走査領域１の全面に対して所定回数、繰り返し行われ
る。

【００４４】図５は本発明の第１の実施の形態の偏向走
査信号の発生回路のブロック構成図であり、図中符号３
３１はクロックパルス、３３２はカウンタ、３３３はメ
モリ、３３４はＤ／Ａ変換器、３３５は増幅器である。

【００４５】偏向走査手段１２０、１２５に入力するＹ
軸偏向走査信号３０７は、図５を参照するとクロックパ
ルスＣＬＫ３３１の入力数をカウントするカウンタ３３
２、クロックの一定数をカウントするたびに加算した累
積値を出力する演算処理を行うメモリ３３３、メモリ３
３３のデイジタル出力を入力としアナログ値に変換する
Ｄ／Ａ変換器３３４および増幅器３３５の出力から生成
される。

【００４６】図６はＸＹステージの模式的動作説明図で
あり、（ａ）はＸＹステージの斜視図、（ｂ）は本発明
の第１の実施の形態の動作、（ｃ）は従来例の動作を示
す。図中符号１８１はＸＹステージ、１８６はＸステー
ジ、１８７はＹステージ、１８８はθステージ、３１
０、６１０は１回目の走査領域、３２０は２回目の走査
領域、３４０は走査レーザビーム照射位置、３４１はＰ
偏向走査レーザビーム、３４１ａはＰビーム端部、３４
２はＳ偏向走査レーザビーム、３４２ｂはＳビーム端
部、３８２、６８２は試料、３８３、６８３は第１の検
査領域、３８４、６８４は第２の検査領域、３８５、６
８５は第３の検査領域、３８６、３８７は試料端部であ
る。

【００４７】図６（ｂ）を参照すると、ＸＹステージ１
８１は試料３８２を搭載しＸ軸に沿って一方向に移動
し、試料端部３８７が走査レーザビーム照射位置３４０
の位置に到達したとき停止し、図６（ｂ）に示す１回目
走査領域３１０のＸ軸方向送りが終了する。

【００４８】この位置３４０は固定位置であり、この位
置で２分岐されたレーザビームはそれぞれＹ方向に走査
され、例えば、Ｐ偏光走査レーザビーム３４１、Ｓ偏光
走査レーザビーム３４２となる。なお、説明に便利なよ
うにレーザビーム３４１の一端３４１ａ、レーザビーム
３４２の一端３４２ｂは離して表示しているが、実際は
オーバラップするように各レーザビーム３４１および３
４２の走査幅が設定される。

【００４９】次に、ＸＹステージ１８１はＹ方向（矢印
Ａの方向）に２ステップ送られた後、前と反対のＸ軸方
向に送られ、２回目走査領域３２０のＸ軸方向送りが開
始し、検査対象の試料端部３８６が走査レーザビーム照
射位置３４０の位置に到達したとき停止する。

【００５０】図６（ｂ）には図示しないが、３回目、４
回目など多回目走査領域がある場合は、検査対象の試料
全面にわたり走査レーザビーム３４１、３４２が走査さ
れるようにＸ軸方向にスキャン、Ｙ軸方向にステップ送
り駆動される。

【００５１】この間、レーザビーム１１９の出力強度
は、パワーモニタ１１６で常時監視されており、このパ
ワーモニタ１１６の検出信号を利用しアッテネータ１１
２をレーザパワー制御装置（図示せず）により制御して
レーザビーム１１９の出力強度を一定に保持している。

【００５２】上述した動作は、システム制御部１９０に
より他の構成要素の動作と連動して行われる。

【００５３】なお、従来技術においては、図６（ｃ）に
示すように、本発明の如き２分割したレーザビームを使
用していないので、１回目走査領域は本発明に係る１回
目走査領域の２分の１の走査幅であり、Ｘ軸方向の移動
は同様であるがＹ方向の送りは１ステップ送りとならざ
るを得ない。従って、本発明に比ベ当然に検査対象の試
料の検査時間は２倍ほど余計にかかることになる。言い
換えれば、本発明は従来技術に比ベて、検査時間が２分
の１となり大きな効果を得ることができる。

【００５４】図２を参照して光学システム１１０の動作
について詳細を説明する。ＵＶ−Ａｒレーザを使用した
レーザ光源１１１から照射されたレーザビーム１１９
は、アッテネータ１１２で出力強度が調整された後、ス
ペーシャルフィルタ１１３を透過して超音波偏向器１２
１および１２６の一対の組み合わせによる偏向走査手段
により検査画像のＹ方向〔図６（ｂ）参照〕）に偏向走
査される。超音波偏向器１２６を出たレーザビームはシ
リンドリカルレンズ１１４でＸ軸方向に集束される。Ｙ
軸方向には超音波偏向器１２６自身の集束作用により、
シリンドリカルレンズ１１４と同一焦点位置に集光され
る。次に、ビームスプリッタ１１５を介してリレーレン
ズ１１７、四分の一波長板１１８を透過し、レーザビー
ムの２分割光学系１３０により分岐される。

【００５５】ビームスプリッタ１１５を透過したレーザ
ビームは、パワーモニタ１１６で受光されレーザビーム
の強度変化を監視する。

【００５６】２分割光学系１３０に入射したレーザビー
ムは四分の一波長板１１８により円偏光状態であり、ポ
ラライザ１３１によりＰ偏光、Ｓ偏光の２レーザビーム
に分岐される。分岐された一方のレーザビーム１３９は
ミラー１３２ａを介してウエッジ板１３３によりその光
軸の方向が変えられた後、ミラー１３２ｂを介してポラ
ライザ１３４に入射する。

【００５７】他方のレーザビーム１３８は伝送距離調整
用のミラー１３２ｃ、１３２ｄ、１３２ｅ、１３２ｆを
介してポラライザ１３４に入射する。ポラライザ１３４
では、ポラライザ１３１で２分岐されたレーザビーム１
３８と１３９の両レーザビームが合成される。この合成
レーザビームはＰ偏光、Ｓ偏光から成っている。

【００５８】この両レーザビーム間では互いにわずかに
異なる光軸方向を持っている。この光軸方向の相違はウ
エッジ板１３３の傾きを調整することにより図６（ｂ）
に示す試料１８２上の走査領域幅相当で両レーザビーム
が分離されるように調整される。レーザビームを検査試
料面上に集光させた状態では、例えばウエッジ板１３３
の１７′の傾きが検査試料面上で０．０５μｍ程度の位
置変化となり、極めて精度良く調整できる。このよう
に、レーザビームのＹ方向変更手段が１系統にもかかわ
らず、試料１８２上の２つの領域を同時にスキャンし、
並列処理することができる。

【００５９】２分割光学系１３０からでたレーザビーム
１２９はハーフミラー１４１を透過し、ガルバノミラー
１４２、ミラー１４３で反射されてテレスコープ１４４
に入射する。ガルバノミラー１４２は、レーザビームの
進行方向を変えるとともにステージスキャンの代りにＸ
軸方向へのビーム移動を行ない、ある範囲の画像を取得
するためにも使用される。レチクルパターンの検査を行
う場合には、後述のようにレチクルを搭載したＸＹステ
ージ１８１をＸ方向に移動させることにより画像を取得
している。

【００６０】テレスコープ１４４より出射したレーザビ
ームは、ダイクロイックミラー１４５で反射され、該レ
ーザビームと後述するダイクロイックミラー１４５を透
過したオートフォーカス用のレーザビームとが混合した
上で、対物レンズ１４６に入射する。

【００６１】テレスコープ１４４により検査対象の試料
１８２上のレーザビームの走査スポットの大きさおよび
走査範囲を変化させることができるので、検出可能な欠
陥の最小値を選択できる。また、走査スポットサイズに
比例して走査範囲の長さを大きくするように、テレスコ
ープ１４４のレンズ系を設計することが可能である。テ
レスコープ１４４を出たレーザビームは対物レンズ１４
６により試料１８２の面上に集束される。

【００６２】レーザ光源１１１から射出され試料１８２
に照射されたレーザビーム１１９は、試料１８２のパタ
ーン面から一部が反射され元のレーザビームの光路を戻
るが、ハーフミラー１４１により反射され反射光検出部
１５０のポラライザ１５２の方向に向って進む。この反
射レーザ光がポラライザ１５２に入射し、ポラライザ１
５２を透過したＰ偏光は、コンデンサレンズ１５３によ
り集束されて反射光検出器１５４に受光される。一方、
ポラライザ１５２で反射した反射光はポラライザ１５５
により、Ｓ偏光がコンデンサレンズ１５６に入射し集束
されて反射光検出器１５７に受光される。

【００６３】一方試料１８２を透過した透過レーザ光は
コレクタレンズ１６１で集光され、ポラライザ１６２で
Ｐ偏光が透過しコンデンサレンズ１６３により集束され
て透過光検出器１６４に受光される。他方、ポラライザ
１６２で反射されたレーザビームはポラライザ１６５に
より、Ｓ偏光が反射されコンデンサレンズ１６６に入射
し集束されて透過光検出器１６７に受光される。

【００６４】オートフォーカス部１７０のＨｅ−Ｎｅレ
ーザ（波長６３２．８ｎｍの直線偏光のレーザ）等を使
用するオートフォーカス用光源１７１から照射されたレ
ーザビームは、所望のビーム径を得るためのビームエキ
スパンダ１７２、ビームスプリッタ１７３、四分の一波
長板１７８、補正レンズ１７４、光路の向きを替えるミ
ラー１７５、ダイクロイックミラー１４５を通り、対物
レンズ１４６により、試料１８２の面に照射される。試
料１８２の面で反射された反射光は、試料１８２への入
射方向と反対方向に戻り、ダイクロイックミラー１４５
を透過しミラー１７５で反射されて進行方向を変え、さ
らに四分の一波長板１７８の作用によりビームスプリッ
タ１７３で反射され集光レンズ１７６で集束され２分割
受光素子１７７に入射する。２分割受光素子１７７の前
には、光路の半分を遮るようにいわゆるナイフエッジ１
７９と呼ばれる遮光板が配置されている。

【００６５】ナイフエッジ１７９は、試料１８２表面が
合焦点位置にある場合にのみ、２分割受光素子の表面で
戻りＨｅ−Ｎｅレーザ光が焦点を結び、かつ両方の受光
面に均等にＨｅ−Ｎｅレーザ光が入射するように調整さ
れる。試料１８２の表面の高さ方向の変化があった場
合、戻りレーザ光の焦点位置が変わり、ナイフエッジ１
７９によりその光路の一部が遮られるため、２分割受光
素子１７７の各受光面の入射光量がアンバランスにな
る。その差分を検出信号として取り出し、対物レンズ１
４６を駆動するサーボ機構（図示せず）により、対物レ
ンズ１４６の上下位置を変えて、照明用のレーザ光源１
１１からのレーザビームと、オートフォーカス用のレー
ザ光源１７１からのレーザビームとを試料面上に焦点が
合致するように対物レンズ１４６の上下方向の位置調整
フィードバック制御が行われる。

【００６６】本実施例にて、パターン外観検査用レーザ
光源１１１とは異なる波長帯のレーザ光をオートフォー
カス用として使用するのは次のような理由による。本発
明の適用を考えている高精度なパターンの検査において
は、試料１８２表面上でのレーザのスポットサイズを波
長オーダまで小さく絞ることが求められるが、このため
には対物レンズ１４６のＮＡを相等程度大きくしなけれ
ばならない。高ＮＡの対物レンズでは必然的に焦点深度
が浅くなる。本実施例の場合も、オートフォーカスの必
要追従精度は０．０５μｍである。これだけの精度を達
成するためには、オートフォーカスのディテクタである
２分割受光素子１７７での信号の差分が明瞭に検出でき
ることが鍵となる。２分割受光素子１７７として、実用
に耐えるものが半導体素子しかないことを考えると、半
導体素子の受光感度の低いＵＶ光を使用するのは得策で
はなく、充分に感度の高い波長帯であるＨｅ−Ｎｅレー
ザの使用が有利である。

【００６７】次に、図６を参照して検査中のＸＹステー
ジ１８１の動作について説明する。レチクルなどの試料
１８２は図６（ａ）に示されるようなＸ、Ｙ、θ方向の
３自由度を有するＸＹステージ１８１上に設置されてい
る。本実施の形態ではＸＹステージ１８１はステージ１
８６、Ｙステージ１８７、θステージ１８８の順に積層
された構造を有し、Ｘ方向に走行しながら検査画像を取
得するものとして説明する。

【００６８】試料１８２は、図示されていない搬送機構
によりステージ１８１上に位置決めされ、固定保持され
る。次に試料１８２上のパターンとステージのＸ方向と
の角度誤差を合わせるために、θステージ１８８を動か
し、いわゆるアライメント調整を行う。θステージ１８
８を採用することによりステージのＸ、Ｙ補間動作など
で行うのに比べ高精度が維持できる。

【００６９】検査時のステージ１８１の動作は次の通り
である。まず、Ｘステージ１８６を等速度で自動送り
し、その間定められた検査領域３８３、３８４、３８５
の範囲内を過ぎるまで、Ｙステージ１８７は停止位置決
め状態を維持しアライメント補間動作は行わない。Ｘス
テージ１８６が検査領域３８５を過ぎ、停止したところ
で、Ｙステージ１８７をステップ送りし、再度Ｘステー
ジ１８６を前回とは逆方向に等速自動送りする。

【００７０】Ｘステージ１８６が等速移動中、Ｙ軸方向
に超音波偏向器１２１、１２６でＵＶ−Ａｒレーザビー
ムを検査領域３８３、３８４、３８５上を繰り返しスキ
ャンし、上述の反射光検出部１５０、透過光検出部１６
０で信号を受光することで検査用の画像を取得してい
る。

【００７１】各ステージは、サーボモータによる回転運
動をボールねじで直線運動に変換する機構により駆動さ
れる。

【００７２】最後に信号処理の方法について説明する。
画像処理ユニット１９１では、試料１８２からの透過
光、反射光による各検出器からのそれぞれの検出信号を
受信し、受信した検出信号から画像データを生成し、画
像データ蓄積部１９１ｂに記憶する。通常形状欠陥、ミ
スサイズなどのいわゆるパターンの外観欠陥を検査する
場合には、透過光による画像のみ、異物の検査をする場
合には、反射光による画像のみを使用することが多い。
同一レチクル上に同じ回路パターンが複数形成されてい
る場合に、それぞれの回路パターンの相当する部分の検
査画像同士を比較して検査する方法、即ちダイ同士の比
較により検査をするいわゆるダイ−ダイ検査と呼ばれて
いる方法を取る場合には、検出器により取得した画像デ
ータと、既に検査されて画像データ蓄積部１９１ｂに記
憶されている同一の特徴を有する参照ダイの画像データ
とを比較し、不一致が発見されると欠陥情報としてその
欠陥の位置、欠陥画像データ、参照データが欠陥情報記
憶部１９１ｃに記憶される。

【００７３】一方、ダイとデータベースとの比較検査を
する場合には、検査対象のダイの画像データとこれに対
応するデータベース記憶部１９１ｂから得られる画像情
報とを比較することにより欠陥が検出され欠陥情報が記
憶される。

【００７４】表示部１９２では、画像や欠陥情報等の表
示をし、オペレータ等に欠陥内容を知らせる。

【００７５】次に、本発明の第２の実施の形態について
図面に基づき説明する。図７は本発明の第２の実施の形
態の高精度パターンの外観検査装置の光学システムの詳
細ブロック構成図である。図中符号７１１はレーザ光
源、７１２はアッテネータ、７１３はスペーシャルフィ
ルタ、７１４はシリンドリカルレンズ、７１５はビーム
スプリッタ、７１６はパワーモニタ、７１７はリレーレ
ンズ、７１８は四分の一波長板、７１９はレーザビー
ム、７２１は超音波偏向器、７２２はビームエキスパン
ダ、７２３は二分の一波長板、７２６は超音波偏向器、
７２８、７２９はレーザビーム、７３０は２分割光学
系、７３１はビームスップリッタ、７３２ａ、７３２
ｂ、７３２ｃ、７３２ｄ、７３２ｅ、７３２ｆはミラ
ー、７３４はプリズム、７３５、７３６は超音波変調
器、７３８、７３９はレーザビーム、７４１はハーフミ
ラー、７４２はガルバノミラー、７４３はミラー、７４
４はテレスコープ、７４５はダイクロイックミラー、７
４６は対物レンズ、７４９はレーザビーム、７５０は反
射光検出部、７５３はコンデンサレンズ、７５４は反射
光検出器、７６０は透過光検出部、７６１はコレクタレ
ンズ、７６３はコンデンサレンズ、７６４は透過光検出
器、７７０はオートフォーカス部、７７１は光源、７７
２はビームエキスパンダ、７７３はビームスプリッタ、
７７４は補正レンズ、７７５はミラー、７７６は集光レ
ンズ、７７７は２分割受光素子、７７８は四分の一波長
板、７７９はナイフエッジ、７８２は試料である。

【００７６】第２の実施の形態の第１の実施の形態との
違いは、図７を参照すると、第一に、２分割光学系７３
０にある。すなわち、第１の実施の形態における図２の
２分割光学系１３０のポラライザ１３１は、ビームスプ
リッタ７３１に置き換えられ、また、ポラライザ１３４
は分岐したレーザビーム７３８、７３９を合成するプリ
ズム７３４に置き換えられる。さらに分岐された両レー
ザビーム７３８および７３９の光路中には超音波変調器
７３５、７３６が配置される。

【００７７】第２に、反射光検出部７５０では、図２に
記載のポラライザ１５２、１５５は不要となり、１組の
コンデンサレンズ７５３、反射光検出器７５４とからな
る。透過光検出部７６０では、図２に記載のポラライザ
１６２、１６５は不要となり、コレクタレンズ７６１、
コンデンサレンズ７６３、透過光検出器７６４のみから
なる。その他の構成は図２と全く同様であり、説明を省
略する。

【００７８】第２の実施の形態の動作につき第１の実施
の形態との相違点を中心に説明する。図７を参照する
と、レーザ光源７１１から照射されたレーザビーム７１
９はビームスプリッタ７１５で進路を変え、２分割光学
系７３０に入射する。

【００７９】２分割光学系７３０に入射したレーザビー
ム７２８はビームスプリッタ７３１により、レーザビー
ム７３８および７３９の２つに分割される。

【００８０】レーザビーム７３８は超音波変調器７３
５、レーザビーム７３９は超音波変調器７３６によりそ
れぞれアナログ変調を受け、それぞれ光としての強度の
変化を受ける。このアナログ変調は後に説明するように
時分割方式で行われる。

【００８１】図８は本発明の第２の実施の形態の偏向走
査のタイミングチャートであり、図中符号８０１は１回
目Ｙスキャン開始信号、８０２は２回目Ｙスキャン開始
信号、８０５は１回目走査中信号、８０６は２回目走査
中信号、８０７はＹ軸偏向走査信号、８０８はＹ軸偏向
走査信号の０レベル、８１１は第１ビーム変調信号
（ａ）、８１２は第２ビーム変調信号（ｂ）である。

【００８２】１回目走査領域１の２分岐されたそれぞれ
の走査領域に対応し、第１のビームの走査領域には１−
１変調信号ａのタイミングで超音波変調器７３５が第１
ビーム変調信号８１１を出力し、第２のビームの走査領
域には１−２変調信号ｂのタイミングで超音波変調器７
３６が第２ビーム変調信号８１２を出力して変調動作を
行う。

【００８３】図７のレーザビーム７３９は、ウエッジ板
７３３によってその傾きを変えられる。この傾きは第１
の実施の形態で説明したと同様に、図６（ａ）に示す試
料３８２の走査領域の幅相当で調整される。

【００８４】アナログ変調された両レーザビームは合成
用プリズム７３４により合成され、第１の実施の形態で
説明したと同様に試料７８２に照射される。

【００８５】試料７８２の面上での走査レーザビームの
動作を図８、９、１０を参照して説明する。

【００８６】図９は、第２の実施の形態の試料面上の走
査レーザビームの走査状態を示す説明図であり、（ａ）
は走査状態の模式図、（ｂ）はＹ軸偏向走査信号と経過
時間とのグラフである。図１０は第２の実施の形態の走
査領域、変調信号およびＹ軸偏向走査信号との対応関係
を示す模式図である。図中符号８１０は走査領域１、８
１１は第１のビームの走査領域１−１、８１２は第２の
ビームの走査領域１−２、９１１は第１のビームのスポ
ット開始位置、９１２、９１３、９１４、９１５、９１
６、９１７はスポット位置、９１８は１回目終了位置、
９１９は２回目開始位置、９２１は第２のビームのスポ
ット開始位置、９２２、９２３、９２４、９２５、９２
６、９２７はスポット位置、９２８は１回目終了位置、
９２９は２回目開始位置である。

【００８７】２分岐された各レーザビームは、初めスポ
ット位置９１１、および９２１に位置しており、Ｙ軸偏
向走査信号８０７により順次、矢印Ａの方向に移動す
る。この間、２分岐されたレーザビームは上述のように
各々交互に変調を受けるので、試料７８２のパターン面
上の走査領域１−１、および１−２に照射されたレーザ
ビーム強度の強弱が交互に現れることになる。

【００８８】図９中で大線の円９１１、９１３、９１
５、９１７、９１９等は強度の強いレーザビーム、細線
の円９１２、９１４、９１６、９１８等は強度がほぼゼ
ロのレーザビームであることを示している。

【００８９】説明のために、便宜的に走査領域１−１側
のレーザビームをＰ偏光、走査領域１−２側のレーザビ
ームをＳ偏光とする。走査領域１−１に対応するＰ偏光
のレーザビームが円９１１、９１３、９１５、９１７等
の位置にあるとき、言い替えると図８の１回目Ｙ軸走査
中信号８０５がＯＮで第１ビーム変調信号８１１の１−
１変調信号ａが○Ｎのときに、図７の反射光検出部７５
０により検出される反射光が試料７８２の走査領域１−
１に対応する反射光検出信号となる。

【００９０】このとき、同時に走査領域１−２からもＳ
偏光のレーザビームの反射光が反射光検出部７５０によ
り検出されるが、細線の円９２１、９２３、９２７等に
対応するほぼゼロに等しい強度のレーザビームであるの
で、その反射検出信号は走査領域１−１からの大きい反
射検出信号とは識別される。

【００９１】走査領域１−２に対応するＳ偏光のレーザ
ビームが円９２２、９２４、９２６、９２８の位置にあ
るとき、言い替えると図８の１回目Ｙ軸走査中信号８０
７がＯＮで第２ビーム変調信号８１２の１−２変調信号
ｂがＯＮのときに、反射光検出部７５０により検出され
る反射光が、試料７８２の走査領域１−２に対応する反
射光検出信号となる。このとき同時に走査領域１−１か
らもＰ偏光のレーザビームの反射光が反射光検出部７５
０により検出されるが、細線の円９１２、９１４、９１
６、９１８等に対応するほぼゼロの強度のレーザビーム
であるので、その反射検出信号は走査領域１−２からの
強度の大きい反射検出信号とは識別される。

【００９２】本実施の形態は、前述したごとく変調信号
に同期した反射光検出手段を採用しており第１の実施の
形態に示した反射光検出部２９でのＰ偏光、Ｓ偏光の分
離手段は不要となっており、レーザ光の偏光状態によら
ず２分岐されたレーザビームでの２箇所の同時検出が可
能である。

【００９３】また、偏光を利用して２分岐する光学系に
適用することも可能であり、その場合は、よりＳ／Ｎ比
の良好な検出が可能である。

【００９４】図１０に変調信号ａ，ｂと、走査領域１−
１、および１−２、Ｙ軸偏向走査信号９０７との対応関
係がさらに詳細に示されている。

【００９５】試料７８２の透過光は、図７の透過光検出
部７６０のコレクタレンズ７６１、コンデンサレンズ７
６３を透過して透過光検出器７６４により検出される。
透過光信号の検出方法は、反射光検出信号の検出につき
前述したと同様に行われるので説明を省略する。

【００９６】また、他の動作は第１の実施例で前述した
ものと同様であるので説明は省略する。

【００９７】第３の実施の形態について図１１を参照し
て説明する。図１１は本発明の第３の実施の形態の高精
度パターンの外観検査装置のレーザビームを４分割する
光学系の概略ブロック構成図である。図中符号１１２０
は第１の２分割光学系、１１２１はビームスプリッタ、
１１２２はミラー、１１２３はウエッジ板、１１２７、
１１２８、１１２９はレーザビーム、１１３０は第２の
２分割光学系、１１３３はウエッジ板、１１３５は超音
波変調器、１１４０は合成光学系、１１４１はミラー、
１１４２は合成プリズム、１１４９はレーザビームであ
る。

【００９８】第３の実施の形態は、ビームスプリッタ１
１２１、ミラー１１２２、ウエッジ板１１２３からなる
第１の２分割光学系１１２０と、第２の実施の形態にて
説明したと同様の第２の２分割光学系１１３０を２式
と、ミラー１１４１、合成プリズム１１４２を含む２分
岐されたレーザビームを合成する合成光学系１１４０と
から構成される。

【００９９】第３の実施の形態の動作について説明す
る。図１１を参照すると、レーザビーム１１２９は第１
の２分割光学系１１２０により２分岐される。分岐され
たレーザビーム１１２７、１１２８はそれぞれ異なる第
２の２分割光学系１１３０に入射し、それぞれがさらに
２分岐されたレーザビームとなる。つまり、レーザビー
ム１１２９は４分岐されてそれぞれ加工された後に合成
用プリズム１１４９により合成されてレーザビーム１１
４９となり、試料１２８２（図１２）に照射される。

【０１００】このときのレーザビームの分岐後の状態を
説明すると、レーザビーム１１２９は、第１の２分割光
学系１１２０により２分岐され、一方のレーザビーム１
１２７の光路はウエッジ板１１２３により他方のレーザ
ビーム１１２８の光路に対して傾けられ両レーザビーム
間の位置が変えられて、それぞれが異なる第２の２分割
光学系１１３０に入射する。この両レーザビーム間の位
置の変化量は、レーザビーム１１２７が試料１２８２の
走査領域の１−１の領域、他方のレーザビーム１１２８
が試料１２８２の走査領域の１−３の領域を走査できる
分離幅に調整される。

【０１０１】傾きを与えられたレーザビーム１１２７は
第２の２分割光学系１１３０で更に２分岐されるが、こ
のとき一方の分岐レーザビームは第２の２分割光学系１
１３０のウエッジ板１１３３により他方のレーザビーム
に対して走査領域１−１相当の領域幅だけ分離され走査
領域の１−２の領域を走査できるように傾きが調整され
て両レーザビーム間の位置が決められる。この結果、レ
ーザビーム１１２７は２分岐され、２分岐されたレーザ
ビームの一方が走査領域１−１、他方のレーザビームは
走査領域１−２を走査するできるようになる。

【０１０２】また、第１の２分割光学系１１２０により
分岐されたもう一方のレーザビーム１１２８も他方の分
岐レーザビーム１１２７について前述したと同様に、相
互の位置がウエッジ板１１３３により同様に調整され、
走査領域１−３および１−４に照射される。すなわち、
当該４分岐されたレーザビームは各々、走査領域１の４
分割された領域１−１、１−２、１−３、１−４に対応
して照射される。

【０１０３】４分岐されたレーザビームはそれぞれの第
２の２分割光学系１１３０のプリズム１１３４と、合成
光学系１１４０とにより合成されてレーザビーム１１４
９となり、試料１２８２の面上の照射される。２分割光
学系内の合計４光路は超音波変調器１１３５によって時
分割方式でそれぞれ異なるタイミングでアナログ変調を
受け光としての強度の変化を受ける。

【０１０４】図１２は本発明の第３の実施の形態のＸＹ
ステージの模式的動作説明図であり、図中符号１２１０
は１回目の走査領域、１２２０は２回目の走査領域、１
２２７ａは第１のレーザビーム、１２２７ｂは第２のレ
ーザビーム、１２２８ａは第３のレーザビーム、１２２
８ｂは第４のレーザビーム、１２８２は試料、１２８３
は第１の検査領域、１２８４は第２の検査領域、１２８
５は第３の検査領域である。

【０１０５】走査領域１−１にはレーザビーム１１２７
の分岐した一方がレーザビーム１２２７ａ、走査領域１
−２にはレーザビーム１１２７の分岐した他方が１２２
７ｂのように走査される。走査領域１−３にはレーザビ
ーム１１２８の分岐した一方が１１２８ａ、走査領域１
−４にはレーザビーム１１２８の分岐した他方が１１２
８ｂのように走査される。

【０１０６】なお、分岐レーザビーム１１２７および１
１２８と走査領域との対応関係がこの関係と逆の場合で
も同様の効果があることはいうまでもない。

【０１０７】前述のように、レーザビームは４分割され
て試料１２８２の面上に照射される。このときの各分割
されたレーザビームは上述のようにそれぞれアナログ変
調されるが、その様子を図１３、図１４に示している。

【０１０８】図１３は本発明の第３の実施の形態の偏向
走査のタイミングチャートであり、図中符号１３０１は
１回目Ｙスキャン開始信号、１３０２は２回目Ｙスキャ
ン開始信号、１３０５は１回目走査中信号、１３０６は
２回目走査中信号、１３０７はＹ軸偏向走査信号、１３
０８はＹ軸偏向走査信号の０レベル、１３１１は第１ビ
ーム変調信号、１３１２は第２ビーム変調信号、１３１
３は第３ビーム変調信号、１３１４は第４ビーム変調信
号である。

【０１０９】図１４は第３の実施の形態の試料面上の走
査レーザビームの走査状態を示す模式図であり、図中符
号１２１０は走査領域１、１４０１は第１のビームのス
ポット開始位置、１４０２、１４０３、１４０４、１４
０７、１４０８、１４０９は弱スポット位置、１４０
５、１４０６は強スポット位置、１４１０は１回目終了
位置、１４１１は２回目開始位置、１４２１は第２のビ
ームのスポット開始位置、１４２３、１４２４、１４２
５、１４２６、１４２８、１４２９は弱スポット位置、
１４２２、１４２７は強スポット位置、１４３０は１回
目終了位置、１４３１は２回目開始位置である。

【０１１０】図１３を参照すると、走査領域１−１に照
射されるレーザビームは第１ビーム変調信号１３１１で
ある１−１変調信号ａのタイミング、走査領域１−２に
照射されるレーザビームは第２ビーム変調信号１３１２
である１−２変調信号ｂのタイミング、走査領域１−３
に照射されるレーザビームは第３ビーム変調信号１３１
３である１−３変調信号ｃのタイミング、走査領域１−
４に照射されるレーザビームは第４ビーム変調信号１３
１４である１−４変調信号ｄのタイミングでアナログ変
調される。

【０１１１】図１４は、上述の変調を受けた各レーザビ
ームのスポットが試料１６の面上で動作する状態を示し
ている。図１４の４分岐の場合は、図９で説明した２分
岐レーザビームが４分岐レーザビームとなることによる
だけの変化なので詳細の説明は省略する。

【０１１２】図１４に示すように、走査領域１−１では
変調信号ａのタイミングに相当する大線の円１４０１、
１４０５、１４０６、１４１０、１４１１等で強いレー
ザビーム、他のタイミングではほぼ強度がゼロとなる弱
いレーザビームが試料１２８２の面上に照射される。走
査領域１−２では変調信号ｂのタイミングに相当する大
線の円１４２２、１４２７等で強いレーザビーム、他の
タイミングではほぼ強度がゼロとなる弱いレーザビーム
が照射される。

【０１１３】同様に走査領域１−３では変調信号ｃのタ
イミング、走査領域１−４は変調信号ｄのタイミングで
強いレーザビームが照射され、他のタイミングではほぼ
強度がゼロとなる弱いレーザビームが照射される。

【０１１４】試料１２８２からの反射光の信号の識別
は、各分岐したレーザビームに対する変調のタイミング
が２分割から４分割に変わるだけで、第２の実施の形態
で前述したと同様な方法により行われる。

【０１１５】簡単に説明すると、図１３の時分割による
変調タイミング信号ａ，ｂ，ｃ，ｄおよび１回目走査中
信号１３０５を使用して検出される。図１３の１回目走
査中信号１３０５での変調信号ａのタイミングでの反射
光検出信号は、図１２の走査領域１−１からの反射光検
出信号、変調信号ｂに相当するタイミングでの反射光検
出信号は走査領域１−２からの反射光検出信号、変調信
号ｃのタイミングでの反射光検出信号は走査領域１−３
からの反射光検出信号、変調信号ｄのタイミングでの反
射光検出信号は走査領域１−４からの反射光検出信号と
して各々識別して検出される。

【０１１６】走査領域２に関しては、２回目走査中信号
１３０６と、変調信号ａ，ｂ，ｃ，ｄを利用して同様に
反射光検出信号が識別して検出される。図示していない
が、走査領域３、４・・・がある場合も同様にして反射
光検出信号が識別して検出される。透過光の信号の識別
も同様に行なわれるので説明は省略する。

【０１１７】図１５は本発明の第４の実施の形態の高精
度パターンの外観検査装置のレーザビームを８分割する
光学系の概略ブロック構成図である。図中符号１５２０
は第１の２分割光学系、１５２１はビームスプリッタ、
１５２２はミラー、１５２３はウエッジ板、１５２９は
レーザビーム、１５３０は第２の２分割光学系、１５４
０は合成光学系、１５４９はレーザビームである。

【０１１８】図１５に示すように、更にレーザビーム１
５２９を８分岐したレーザビーム１５４９とする構成も
可能であり、更にまた１０分岐、１２分岐・・・とする
ことも可能である。

【０１１９】また、奇数分岐も可能である。この場合
は、例えば、５分岐ならば図１５のミラー１５２２のレ
ーザビームを次ぎの第１の２分割光学系１５２０および
２分割光学系１５３０を通さずに、他の分岐レーザビー
ムと合成すれば良い。

【０１２０】さらに、第２の実施の形態の手法と、偏光
を利用する第１の実施の形態の方法との組み合わせを使
用することも可能であり、本発明にはこのような変形も
含むものである。

【０１２１】なお、オートフォーカス用の検出器には前
面にナイフエッジを配置した２分割受光素子１７７を使
用するいわゆるナイフエッジ法で記載したが、４分割受
光素子を用いるいわゆる非点収差法を用いてもよい。

【０１２２】

【発明の効果】第１の効果は、超音波偏向器とレーザビ
ーム２分割の手法とを組み合わせる検査方法により、従
来、単位時間あたり５００ポイントの画像信号検出に留
まっていたところを、２倍の１０００ポイントまで拡大
することができる。複数分割を行うことにより更に、単
位あたり画像処理のポイント数を増加できるので、ＬＳ
Ｉ製造用のレチクル等の欠陥検査時間を短縮でき生産性
向上に寄与できる。ひいては、ＬＳＩ自体のコスト低減
にも著しい効果をもたらすものである。

【０１２３】第２の効果は、光源として波長が３６３．
８ｎｍのＵＶ光を使用することにより、従来の欠陥検出
の分解能約０．３μｍに比ベ、欠陥サイズで０．１μｍ
が実現できるので、従来に比ベ高精度のパターンの欠陥
検出が可能となる。このことは、近年のＬＳＩ製造用の
レチクル等の微細化傾向に対して極めて有効な検査手法
を提供できることになる。

【０１２４】第３の効果は、オートフォーカス用光源と
して照明用のレーザ光源とは異なる独立した波長の異な
るＨｅ−Ｎｅレーザ（波長６３２．８ｎｍ）等を使用し
ている。従来の同一レーザ光源をオートフォーカス用光
源に共用する手法に比ベて光軸調整等が容易でありオー
トフォーカスの検出精度も向上する効果をもたらす。第
４の効果は、Ｘ、Ｙ、θ方向の３自由度を有するステー
ジを用いることにより試料のアライメント調整が高精度
で行われることである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高精度パターンの外観検査装置のブロ
ック構成図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の検査装置の光学シ
ステムの詳細ブロック構成図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態の偏向走査のタイミ
ングチャートである。

【図４】本発明の第１の実施の形態の試料面上の走査レ
ーザビームの走査状態を示す説明図である。（ａ）は走
査状態の模式図である。（ｂ）はＹ軸偏向走査信号と経
過時間とのグラフである。

【図５】本発明の第１の実施の形態の偏向走査信号の発
生回路のブロック構成図である。

【図６】ＸＹステージの模式的動作説明図である。
（ａ）はＸＹステージの斜視図である。（ｂ）は本発明
の第１の実施の形態の動作を示す。（ｃ）は従来例の動
作を示す。

【図７】本発明の第２の実施の形態の高精度パターンの
外観検査装置の光学システムの詳細ブロック構成図であ
る。

【図８】本発明の第２の実施の形態の偏向走査のタイミ
ングチャートである。

【図９】第２の実施の形態の試料面上の走査レーザビー
ムの走査状態を示す説明図である。（ａ）は走査状態の
模式図である。（ｂ）はＹ軸偏向走査信号と経過時間と
のグラフである。

【図１０】第２の実施の形態の走査領域、変調信号およ
びＹ軸偏向走査信号との対応関係を示す模式図である。

【図１１】本発明の第３の実施の形態の高精度パターン
の外観検査装置のレーザビームを４分割する光学系の概
略ブロック構成図である。

【図１２】本発明の第３の実施の形態のＸＹステージの
模式的動作説明図である。

【図１３】本発明の第３の実施の形態の偏向走査のタイ
ミングチャートである。

【図１４】本発明の第３の実施の形態の試料面上の走査
レーザビームの走査状態を示す模式図である。

【図１５】本発明の第４の実施の形態の高精度パターン
の外観検査装置のレーザビームを８分割する光学系の概
略ブロック構成図である。

【符号の説明】

１１０ 光学システム １１１、７１１ レーザ光源 １１２、７１２ アッテネータ １１３、７１３ スペーシャルフィルタ １１４、７１４ シリンドリカルレンズ １１５、７１５ ビームスプリッタ １１６、７１６ パワーモニタ １１７、７１７ リレーレンズ １１８、７１８ 四分の一波長板 １１９、７１９ レーザビーム １２０ 第１の偏向走査手段 １２１ 超音波偏向器 １２２、７２２ ビームエキスパンダ １２３、７２３ 二分の一波長板 １２５ 第２の偏向走査手段 １２６、７２６ 超音波偏向器 １２８、１２９、７２８、７２９ レーザビーム １３０、７３０ ２分割光学系 １３１ ポラライザ １３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ、１３２ｅ、
１３２ｆ、７３２ａ、７３２ｂ、７３２ｃ、７３２ｄ、
７３２ｅ、７３２ｆ ミラー １３３、７３４、１１３３ ウエッジ板 １３４ ポラライザ １３８、１３９、７３８、７３９ レーザビーム １４１、７４１ ハーフミラー １４２、７４２ ガルバノミラー １４３、７４３ ミラー １４４、７４４ テレスコープ １４５、７４５ ダイクロイックミラー １４６、７４６ 対物レンズ １４９、７４９ レーザビーム １５０、７５０ 反射光検出部 １５２、１５５ ポラライザ １５３、１５６、７５３ コンデンサレンズ １５４、１５７、７５４ 反射光検出器 １６０、７６０ 透過光検出部 １６１、７６１ コレクタレンズ １６２、１６５ ポラライザ １６３、１６６、７６３ コンデンサレンズ １６４、１６７、７６４ 透過光検出器 １７０、７７０ オートフォーカス部 １７１、７７１ 光源 １７２、７７２ ビームエキスパンダ １７３、７７３ ビームスプリッタ １７４、７７４ 補正レンズ １７５、７７５ ミラー １７６、７７６ 集光レンズ １７７、７７７ ２分割受光素子 １７８、７７８ 四分の一波長板 １７９、７７９ ナイフエッジ １８１ ＸＹステージ １８２、３８２、６８２、１２８２ 試料 １８６ Ｘステージ １８７ Ｙステージ １８８ θステージ １９０ システム制御部 １９１ 画像処理ユニット １９１ａ データベース記憶部 １９１ｂ 画像データ蓄積部 １９１ｃ 欠陥情報記憶部 １９１ｄ 画像処理制御部 １９２ 表示部 １９３ データ入力部 ３０１、８０１、１３０１ １回目Ｙスキャン開始信
号 ３０２、８０２、１３０２ ２回目Ｙスキャン開始信
号 ３０５、８０５、１３０５ １回目走査中信号 ３０６、８０６、１３０６ ２回目走査中信号 ３０７、８０７、９０７、１３０７ Ｙ軸偏向走査信
号 ３０８、８０８、１３０８ Ｙ軸偏向走査信号の０レ
ベル ３１０、６１０、８１０、１４１０ 走査領域１ ３１１、８１１、 第１のビームの走査領域１−１ ３１２、８１２、 第２のビームの走査領域１−２ ３２０ ２回目の走査領域 ３３１ クロックパルス ３３２ カウンタ ３３３ メモリ ３３４ Ｄ／Ａ変換器 ３３５ 増幅器 ３４０ 走査レーザビーム照射位置 ３４１ Ｐ偏向走査レーザビーム ３４１ａ Ｐビーム端部 ３４２ Ｓ偏向走査レーザビーム ３４２ｂ Ｓビーム端部 ３８３、６８３、１２８３ 第１の検査領域 ３８４、６８４、１２８４ 第２の検査領域 ３８５、６８５、１２８５ 第３の検査領域 ３８６、３８７ 試料端部 ４１１、９１１、１４０１ 第１のビームのスポット
開始位置 ４１２、４１３、９１２、９１３、９１４、９１５、９
１６、９１７ スポット位置 ４１４、９１８、１４１０ １回目終了位置 ４１５、９１９、１４１１ ２回目開始位置 ４２１、９２１、１４２１ 第２のビームのスポット
開始位置 ４２２、４２３、９２２、９２３、９２４、９２５、９
２６、９２７ スポット位置 ４２４、９２８、１４３０ １回目終了位置 ４２５、９２９、１４３１ ２回目開始位置 ７３１ ビームスプリッタ ７３４ プリズム ７３５、７３６、１１３５ 超音波変調器 ８１１、１３１１ 第１ビーム変調信号 ８１２、１３１２ 第２ビーム変調信号 １１２０、１５２０ 第１の２分割光学系 １１２１、１５２１ ビームスプリッタ １１２２、１５２２ ミラー １１２３、１５２３ ウエッジ板 １１２７、１１２８、１５２９ レーザビーム １１３０、１５３０ 第２の２分割光学系 １１４０、１５４０ 合成光学系 １１４１ ミラー １１４２ 合成プリズム １１４９、１５４９ レーザビーム １２１０ １回目走査領域 １２２０ ２回目走査領域 １２２７ａ、１２２７ｂ、１２２８ａ、１２２８ｂ
レーザビーム １３１３ 第３ビーム変調信号 １３１４ 第４ビーム変調信号 １４０２、１４０３、１４０４、１４０７、１４０８、
１４０９、１４２３、１４２４、１４２５、１４２６、
１４２８、１４２９ 弱スポット位置 １４０５、１４０６、１４２２、１４２７ 強スポッ
ト位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小椋 行夫 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 中谷 勝彦 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 相田 善明 東京都世田谷区新町三丁目５番３号 昭和 オプトロニクス株式会社内

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料面をレーザビームで検査する検査方
   法であって、 前記レーザビームを複数のレーザビームに分岐させるレ
   ーザビーム分岐工程と、 前記レーザビームのそれぞれに識別標識を付与する識別
   標識付与工程と、 前記試料面を識別標識を付与された複数の前記レーザビ
   ームで走査する走査工程と、 識別標識を付与された複数の前記レーザビームの反射光
   と透過光の少なくとも一方を用いて前記試料面の画像を
   提供する画像処理工程と、を備える検査方法。
2. 【請求項２】 前記検査方法が、レーザビームを試料面
   上で走査させて、該試料面より反射する光線および該試
   料面を透過する光線の少なくとも一方を用いて検査を行
   なう高精度パターンの外観の検査方法であって、 前記レーザビームを偏向走査させる工程と、 前記レーザビームをそれぞれ異なる光軸をもつ複数のレ
   ーザビームに分岐させるレーザビーム分岐工程と、 前記分岐走査レーザビームにそれぞれを識別するための
   識別標識を付与する識別標識付与工程と、 複数に分岐され識別標識を付与された前記レーザビーム
   を前記試料面に焦点を結ばせて所定の手順で走査させる
   走査工程と、 前記試料面から反射した前記レーザビームおよび前記試
   料面を透過した前記レーザビームの少なくとも一方を検
   出する画像信号検出工程と、 前記検出工程で検出されたデータから前記識別標識によ
   りそれぞれの前記分岐走査レーザビームを識別してそれ
   ぞれに対応する前記試料面の画像を得る画像処理工程
   と、 前記検出工程で得られた前記試料面の画像と、既に得ら
   れている試料面の画像およびあらかじめ準備された画像
   情報データベースの少なくとも一方とを比較して、前記
   試料面の検査を行う検査工程と、を備える請求項１に記
   載の検査方法。
3. 【請求項３】 前記レーザビーム分岐工程が、前記レー
   ザビームを２分割する工程と、分割された片方の前記レ
   ーザビームの光軸を傾斜させる工程と、２分割された前
   記レーザビームを合成する工程とを含む請求項１または
   請求項２に記載の検査方法。
4. 【請求項４】 前記識別標識が、それぞれの前記分岐走
   査レーザビームに付与された異なる偏光状態である請求
   項１または請求項２に記載の検査方法。
5. 【請求項５】 前記識別標識が、それぞれの前記分岐走
   査レーザビームに時分割方式で付与された光強度の変化
   である請求項１または請求項２に記載の検査方法。
6. 【請求項６】 前記レーザビームが、紫外域の波長を有
   する請求項１または請求項２に記載の検査方法。
7. 【請求項７】 前記照射工程は、前記試料面の異なる位
   置を、識別標識を付与されたそれぞれの前記レーザビー
   ムが同時に照射する工程を含む請求項１または請求項２
   に記載の検査方法。
8. 【請求項８】 試料面をレーザビームで検査する検査装
   置であって、 前記レーザビームの光源と、 前記レーザビームを複数のレーザビームに分岐させるレ
   ーザビーム分岐手段と、 前記レーザビームのそれぞれに識別標識を付与する識別
   標識付与手段と、 前記試料面を識別標識を付与された複数の前記レーザビ
   ームで照射する照射手段と、 前記試料面より反射する反射光および該試料面を透過す
   る透過光の少なくとも一方を検出する検出手段と、 それぞれの識別標識を付与された複数の前記レーザビー
   ムを前記識別標識により識別し、前記検出手段から前記
   試料面の画像を得て、該試料面の欠陥検出を行う画像処
   理ユニットと、を備える検査装置。
9. 【請求項９】 前記検査装置が、レーザビームを試料面
   上で走査させて、該試料面より反射する光線および該試
   料面を透過する光線の少なくとも一方を用いて検査を行
   なう高精度パターンの外観の検査装置であって、 前記レーザビームの光源と、 前記レーザビームを走査させる走査手段と、 前記レーザビームをそれぞれ異なる光軸をもつ複数のレ
   ーザビームに分岐させるレーザビーム分岐手段と、 前記分岐走査レーザビームにそれぞれを識別するための
   識別標識を付与する識別標識付与手段と、 分岐し識別標識を付与された前記レーザビームを前記試
   料面に焦点を結ばせて照射する照射手段と、 前記試料面より反射する前記レーザビームおよび該試料
   面を透過する前記レーザビームの少なくとも一方を検出
   する画像信号検出手段と、 前記識別標識によりそれぞれの前記分岐走査レーザビー
   ムを識別し、前記画像信号検出手段から得られる検出信
   号を用いて試料面の画像を得て、既に得られている試料
   面画像およびあらかじめ準備された画像情報データベー
   スの少なくともいずれか一方と比較することで欠陥検出
   を行う画像処理ユニット、所望の画像を表示する画像表
   示部、および外部からのデータを入力するための入力部
   を有するシステム制御手段と、 前記試料を保持して移動を行うＸＹステージと、を備え
   る検査装置。
10. 【請求項１０】 前記レーザビーム分岐手段が、前記レ
    ーザビームを２分割させる分割手段と、分割された片方
    の前記レーザビームの光軸を傾斜させる光軸変更手段
    と、２分割された前記レーザビームを合成する合成手段
    とを含む請求項８または請求項９に記載の検査装置。
11. 【請求項１１】 前記レーザビーム分岐手段が、前記レ
    ーザビームを２分割させる１個の分割手段と、分割され
    た片方の前記レーザビームの光軸を傾斜させる１個の光
    軸変更手段と、２分割された前記レーザビームを合成す
    る１個の合成手段とを含む単位レーザビーム分割手段
    の、並列および直列の少なくともいずれかでの複数の組
    み合せである請求項８または請求項９に記載の検査装
    置。
12. 【請求項１２】 前記光軸変更手段が、くさび型のガラ
    ス板を含む請求項１０または１１に記載の検査装置。
13. 【請求項１３】 前記識別標識付与手段で付与される前
    記識別標識が、それぞれの前記分岐走査レーザビームに
    付与された異なる偏光状態である請求項８または請求項
    ９に記載の検査装置。
14. 【請求項１４】 前記識別標識付与手段で付与される前
    記識別標識が、それぞれの前記分岐走査レーザビームに
    時分割方式で付与された光強度の変化である請求項８ま
    たは請求項９に記載の検査装置。
15. 【請求項１５】 前記識別標識である光強度の変化を付
    与する前記識別標識付与手段が、それぞれの分岐した前
    記レーザビームにアナログ変調を与えて光強度を変化さ
    せる超音波変調手段と、所定の時分割方式で変調信号を
    前記超音波変調手段に出力する変調信号発生手段とを有
    する請求項１４に記載の高精度パターンの外観の検査装
    置。
16. 【請求項１６】 前記レーザビームが、紫外域の波長を
    有する請求項８または請求項９に記載の検査装置。
17. 【請求項１７】 前記照射手段は、前記レーザビームと
    は異なる波長のフォーカス用レーザビームを前記試料面
    に照射し、該試料面からの反射光を集束させ、該集束光
    の焦点位置の変化を検出する焦点位置検出手段と、前記
    焦点位置検出手段の出力に基づいて前記レーザビームの
    焦点位置を調整する焦点位置調整手段とを有する請求項
    ８または請求項９に記載の検査装置。
18. 【請求項１８】 前記焦点位置検出手段は、２分割受光
    素子と該反射光の光路の半分を遮断するナイフエッジと
    を有する請求項１７に記載の検査装置。
19. 【請求項１９】 前記ＸＹステージは、Ｘ方向にのみ移
    動が可能なＸステージと、Ｙ方向にのみ移動が可能なＹ
    ステージと、回転のみが可能なθステージとの積層構造
    を有する請求項８または請求項９に記載の検査装置。