JPH1073542A - Detector and detecting method - Google Patents

Detector and detecting method

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Publication number
JPH1073542A
JPH1073542A JP9099127A JP9912797A JPH1073542A JP H1073542 A JPH1073542 A JP H1073542A JP 9099127 A JP9099127 A JP 9099127A JP 9912797 A JP9912797 A JP 9912797A JP H1073542 A JPH1073542 A JP H1073542A
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JP
Japan
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signal
light
difference
unit
pseudo
Prior art date
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Pending
Application number
JP9099127A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsuneyuki Hagiwara
恒幸 萩原
Koichiro Komatsu
宏一郎 小松
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP9099127A priority Critical patent/JPH1073542A/en
Publication of JPH1073542A publication Critical patent/JPH1073542A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a defect inspector for reticle in which the defect of phase difference in a phase shifter can be inspected for the entire region in a reticle in a short time simultaneously with detection of a translucent foreign matter. SOLUTION: In an arrangement for acquiring a differential interference image by causing interference of two luminous fluxes obtained by irradiating different positions of an object 8 with light, two kinds of differential interference image are obtained by varying the analyzer angle in two directions and the electrical difference thereof is outputted. Consequently, a first-order differentiation signal indicative of a phase differentiation image or a second-order differentiation signal different from the first-order differentiation signal is obtained. On the other hand, two luminous fluxes obtained by irradiating different positions of the object 8 with light are not caused to interfere with each other but respective images are acquired and the electrical difference between two kinds of image is outputted thus obtaining an intensity differentiation signal indicative of an intensity differentiation image.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、欠陥検査装置に関
し、特に半導体や液晶基板の製造工程で使用されるマス
クまたはレチクル(以下、レチクルという)に存在する
異物や欠陥の検出、位相シフター付きレチクルの位相シ
フターの欠陥を検出するものに関する。また、本明細書
記載の発明は、先に挙げた欠陥検査装置と原理的に同じ
思想を用いて、レチクルやその他にも不透明な基板上に
設けられた物体の位置を検出する装置についても言及す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect inspection apparatus, and more particularly to the detection of foreign matter and defects in a mask or a reticle (hereinafter referred to as a reticle) used in a process of manufacturing a semiconductor or a liquid crystal substrate, and a reticle with a phase shifter. To detect a defect of the phase shifter. In addition, the invention described in this specification also refers to a device for detecting the position of a reticle or other object provided on an opaque substrate using the same principle as the above-described defect inspection device. I do.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の2値レチクルのシフターの位相差
量欠陥検査装置については、たとえばSPEI, Proceeding
s series Volume 2254, "Photomask and X-Ray Mask te
chnology, " p.294〜301に記載されているように、レチ
クル内の検査対象となる位相シフター部分を光学顕微鏡
の視野内に位置させ、その視野内のサンプリングされた
1点の位相量を計ったものがある。
2. Description of the Related Art A conventional binary reticle shifter phase difference amount defect inspection apparatus is disclosed in, for example, SPEI, Proceeding.
s series Volume 2254, "Photomask and X-Ray Mask te
Chnology, "p.294-301, the phase shifter portion to be inspected in the reticle is positioned within the field of view of the optical microscope, and the phase amount of one sampled point in the field of view is measured. There are things.

【0003】これは一種の位相シフター付きレチクルの
位相シフト量測定装置である。この装置は、1回の検査
ごとに、サンプリングされた1点ごとの検査結果しか得
られず、レチクル内のすべてにおいて、欠陥を検査する
ことには不適当であった。また、位相差量の欠陥と異物
を同時に検出するという発想は全く無いものであった。
This is a kind of a phase shift amount measuring device for a reticle with a phase shifter. This apparatus can obtain only an inspection result for each sampled point for each inspection, and is unsuitable for inspecting defects in all of the reticle. Further, there has been no idea of detecting a defect having a phase difference amount and a foreign substance at the same time.

【0004】また、近年、半導体装置の集積度が向上し
て、回路パターンの線幅が小さくなるにともない、レチ
クルなどに、洗浄工程で付着すると考えられる半透明な
異物をも、半導体装置を製造する際に悪影響を及ぼすと
考えられている。ところで、異物検査装置としては、検
査する基板上にレーザ光を照射して、異物が存在する際
に発生する散乱光を検出することで、異物の有無を検出
する装置がある。しかし、異物が存在するときに発生す
る散乱光を用いて、異物の有無を検出する検査装置で
は、半透明な異物を検出するのは、大変困難であった。
In recent years, as the degree of integration of a semiconductor device has been improved and the line width of a circuit pattern has been reduced, semi-transparent foreign substances which are considered to adhere to a reticle or the like in a cleaning step have been manufactured. It is thought to have an adverse effect when doing so. Meanwhile, as a foreign substance inspection apparatus, there is an apparatus that detects the presence or absence of a foreign substance by irradiating a substrate to be inspected with laser light and detecting scattered light generated when the foreign substance is present. However, it is very difficult for an inspection device that detects the presence or absence of a foreign substance using scattered light generated when a foreign substance is present to detect a translucent foreign substance.

【0005】このような問題を鑑みて、本出願人は、特
願平7−215580号(本件出願時には、未公開であ
る)等で微分干渉顕微鏡を用いてICパターンなどの欠
陥検査や異物検査を検出する発明を提案している。この
発明を用いることによって、レチクル上に存在する異物
や欠陥を検出しやすくなったが、現在では、より高感度
に異物や欠陥を検出することができ、出力されるパター
ンの像をできるだけ信号として出力しない検査装置が求
められている。この様に、欠陥や異物以外の情報できる
だけ出力しない様にすることで使用者が判断して、真の
異物なのか否かの判断を不要にすることで迅速な欠陥・
異物検査が行えるのである。
In view of such a problem, the applicant of the present invention has disclosed in Japanese Patent Application No. Hei 7-215580 (which was not disclosed at the time of filing of the present application) a defect inspection such as an IC pattern or a foreign substance inspection using a differential interference microscope. Has been proposed. By using the present invention, foreign substances and defects existing on the reticle can be easily detected.However, at present, foreign substances and defects can be detected with higher sensitivity, and an image of an output pattern is used as a signal as much as possible. Inspection equipment that does not output is required. In this way, the user can make a judgment by not outputting information other than a defect or a foreign substance as much as possible, and by eliminating the need to judge whether or not the substance is a real foreign substance, it is possible to quickly detect a defect and
Foreign matter inspection can be performed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上の様に、本発明で
はこのような事情に鑑み、短時間でレチクル内のすべて
の領域の位相シフターの位相差量の欠陥を検査し、加え
て異物などの露光に支障を来たす半透明な異物の検出も
同時に行え、また位相シフターなしレチクルに対しては
異物検査装置として使用でき、パターン像として出力さ
れる信号が小さいレチクルの欠陥検査装置を得ることを
目的とする。
As described above, in view of such circumstances, the present invention inspects the phase shifters of all areas within the reticle for defects in the phase difference amount in a short time, It can also detect translucent foreign matter that interferes with the exposure of a reticle, and can be used as a foreign matter inspection device for a reticle without a phase shifter to obtain a reticle defect inspection device with a small signal output as a pattern image. Aim.

【0007】また、本発明では、先に挙げた欠陥検査装
置と原理的に同じ思想を用いて、レチクルやその他にも
不透明な基板上に設けられた物体の位置を検出する装置
についても言及する。
The present invention also refers to an apparatus for detecting the position of a reticle or other object provided on an opaque substrate using the same principle as the above-described defect inspection apparatus. .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明では、被検査物の
それぞれ異なる位置に照射して得られた2本の光束を干
渉させて得る微分干渉像を取得するため構成で、アナラ
イザー角を変えて2方向得て、その2種類の微分干渉像
について電気的に差分を出力している。このように行う
ことで、位相微分像を示す1次微分信号または1次微分
信号とは異なる信号波形を有した2次微分信号を取得し
た。そして、更に先に述べた被検査物のそれぞれ異なる
位置に照射して得られた2本の光束を干渉させずに、そ
れぞれの像を取得し、その2種の像を電気的に差分を出
力することで、強度微分像を示す強度微分信号を取得し
た。
According to the present invention, a differential interference image obtained by interfering two light beams obtained by irradiating different positions of an object to be inspected with each other is obtained. Thus, two directions are obtained, and a difference is electrically output for the two types of differential interference images. By doing so, a primary differential signal indicating a phase differential image or a secondary differential signal having a signal waveform different from the primary differential signal was obtained. Further, the above-described images are obtained without interfering two light beams obtained by irradiating different positions of the inspection object with each other, and the two images are electrically output as a difference. As a result, an intensity differential signal indicating an intensity differential image was obtained.

【0009】なお、本発明者らは、この強度微分信号の
波形を分析した結果、強度微分信号は、1次微分信号と
1次微分信号とは異なる二次微分信号の二つの信号の合
成信号であることを導き出した。そこで、本発明者ら
は、被検査物に存在する位相物体が存在したときに波形
が出力される1次微分信号の利点を用いて、取得した1
次微分信号と強度微分信号とから、不要な二次微分信号
とパターン像による信号成分を取り除くことで欠陥や異
物に関する信号のみを出力するようにした。
As a result of analyzing the waveform of the intensity differential signal, the present inventors have found that the intensity differential signal is a composite signal of two signals of a primary differential signal and a secondary differential signal different from the primary differential signal. It was derived that. Therefore, the present inventors use the advantage of a first-order differential signal that outputs a waveform when a phase object present in an inspection object is present, and obtain the 1
An unnecessary secondary differential signal and a signal component due to a pattern image are removed from the secondary differential signal and the intensity differential signal to output only a signal relating to a defect or a foreign substance.

【0010】言い換えると取得した各種信号の中には、
異物または欠陥による信号成分、パターン像に基ず
く信号成分、一次微分信号または二次微分信号のどち
らか一方の不要な信号成分が含まれていて、これら3種
の形態の信号成分を1種の1次微分信号と2種の強度微
分信号から異物または欠陥による信号成分を取り出す
こととした。
In other words, among the various signals obtained,
A signal component due to a foreign substance or a defect, a signal component based on a pattern image, and an unnecessary signal component of one of a primary differential signal and a secondary differential signal are included. A signal component due to a foreign substance or a defect is extracted from the primary differential signal and the two types of intensity differential signals.

【0011】また、本発明者らは、他の発明の形態とし
て、強度微分信号の中に含まれている二次微分信号成分
を、擬似的に出力するできることを見いだした。従っ
て、2種の強度微分信号から二次微分信号成分のみを取
り出したり、または強度微分信号と1次微分信号から二
次微分信号成分を取り出したりしなくとも、二次微分信
号をとりだすことができる。適用することで強度微分信
号から不要な二次微分信号を取り除くことができること
を見いだした。
Further, the present inventors have found that as another embodiment of the present invention, it is possible to pseudo-output a secondary differential signal component included in the intensity differential signal. Therefore, the secondary differential signal can be extracted without extracting only the secondary differential signal component from the two types of intensity differential signals, or without extracting the secondary differential signal component from the intensity differential signal and the primary differential signal. . It was found that the application can remove unnecessary secondary differential signals from the intensity differential signals.

【0012】また、更に本発明者らは、結像光学系で得
られた明視野像を電気信号で取り出した場合における信
号成分の検討を行った結果、次のことを見いだした。明
視野像を光電変換して得られた信号は、少なくとも一次
微分信号成分と二次微分信号成分と直流成分とを含んだ
ものである。また、二次微分信号は、光学的に段差を有
する部分(例えば、構造的に段差を有する部分、また
は、屈折率が隣り合う位置で異なる部分など。言い換え
ると、ある位相差の関係をもつ2つ光が隣り合った位置
に照射され、その各々の位置を反射または透過して得ら
れる2つ光の位相差に変化が与えられる部分)を示す信
号が、オーバーシュートしている。
Further, the present inventors have studied the signal components when a bright-field image obtained by the imaging optical system is extracted as an electric signal, and as a result, have found the following. A signal obtained by photoelectrically converting the bright-field image includes at least a first-order differential signal component, a second-order differential signal component, and a DC component. In addition, the second derivative signal has a portion having an optical step (for example, a portion having a structural step, or a portion having a different refractive index at an adjacent position; in other words, a portion having a certain phase difference relationship). Signal that irradiates adjacent positions, and changes the phase difference between the two lights obtained by reflecting or transmitting the respective positions) overshoots.

【0013】したがって、透過光と反射光との信号の大
小関係をある所定の関係にして、更に直流成分を差し引
くと、物体のエッジ部が認識できるようになる。このこ
とを利用して、被検査物にある物体のエッジを検出でき
ることを見いだした。更に、本発明者らは、一次微分信
号について、詳細な検討を行った結果、一次微分信号に
ついて次のことを見いだした。一次微分信号は。物体の
エッジ部において、常に左右対称の波形を有しており、
その微分信号の波形の中央の値を求めることによって、
物体の真のエッジの位置を検出することが出来る。
Therefore, when the magnitude relationship between the transmitted light and the reflected light is set to a predetermined relationship and the DC component is further subtracted, the edge of the object can be recognized. By utilizing this fact, it has been found that the edge of the object in the inspection object can be detected. Furthermore, the present inventors have conducted detailed studies on the primary differential signal, and as a result, have found the following regarding the primary differential signal. First derivative signal. At the edge of the object, it always has a symmetrical waveform,
By finding the center value of the waveform of the differential signal,
The position of the true edge of the object can be detected.

【0014】したがって、位相微分像または強度微分像
から一次微分信号を取得することで、物体のエッジの位
置を検出できる測定装置ができる。更にエッジの位置の
みを表している一次微分信号を取得して、エッジの位置
の検出に用いた一次微分信号とエッジの位置のみを表し
ている一次微分信号との波形の相違分を出力すること
で、欠陥や異物の位置を正確に検出できることを見いだ
した。
Therefore, a measuring device capable of detecting the position of the edge of the object can be obtained by acquiring the primary differential signal from the phase differential image or the intensity differential image. Furthermore, a primary differential signal representing only the position of the edge is obtained, and a difference in waveform between the primary differential signal used for detecting the position of the edge and the primary differential signal representing only the position of the edge is output. It was found that the position of a defect or foreign matter could be accurately detected.

【0015】ところで、本明細書中に用いられている
「差分」または「相違分」とは、以下のことをいう。例
えば、落射像による信号と透過像による信号と場合に
は、同じ物体によって出てくる波形はそれぞれ逆向きの
波形となる。ここでいう「差分」または「相違分」を出
力する際には、落射像による信号による波形または透過
像による信号による波形のどちらか一方を反転して(正
負の関係を正反対にさせて)落射像による信号の波形と
透過像による信号の波形との差を取り出すことを示して
いる。なお、電気回路上では、落射像による信号と透過
像による信号との和を出力することでも良い。
By the way, the “difference” or “difference” used in the present specification means the following. For example, in the case of a signal based on an incident image and a signal based on a transmitted image, the waveforms generated by the same object are opposite to each other. When outputting the “difference” or “difference”, one of the waveform based on the signal based on the reflected image or the waveform based on the signal based on the transmission image is inverted (the positive / negative relationship is reversed). It shows that the difference between the waveform of the signal based on the image and the waveform of the signal based on the transmitted image is extracted. In addition, on the electric circuit, the sum of the signal based on the reflected image and the signal based on the transmitted image may be output.

【0016】また、同様に落射(または透過)によって
得られた信号同士について、「差分」を得る場合には、
それぞれの信号の波形の差を取り出すことである。な
お、電気回路上では、それぞれの信号の差を出力するこ
とで良い。なお、ここで言う信号の波形とは、横軸に位
置、縦軸に信号の強度を示したときの信号の波形であ
る。
Similarly, when a “difference” is obtained between signals obtained by incident light (or transmission),
This is to extract the difference between the waveforms of the respective signals. Note that, on an electric circuit, a difference between the respective signals may be output. Note that the signal waveform referred to here is the signal waveform when the horizontal axis indicates the position and the vertical axis indicates the signal intensity.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】まず、最初に、先に述べたような
異物や欠陥を検出し、更にレチクル上にパターンニング
されたパターン像を出力しない欠陥検出装置について説
明する。本発明の第1の実施の形態で欠陥検出装置を例
示してながら、本発明の原理について説明して行く。更
に、さまざまな実施の形態の欠陥検出装置を説明して行
くこととする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a description will be given of a defect detecting apparatus which detects foreign substances and defects as described above and does not output a pattern image patterned on a reticle. The principle of the present invention will be described while exemplifying a defect detection device in the first embodiment of the present invention. Further, a description will be given of defect detection apparatuses according to various embodiments.

【0018】[本発明の第1の実施の形態]ところで、
本発明の第1の実施の形態である欠陥検出装置の概略構
成図を図1に示す。この欠陥検出装置は、大きく分けて
光学系と電気処理系の2系統にわけることができる。最
初に光学系の説明をしてから電気処理系の説明を行うも
のとする。
[First Embodiment of the Present Invention]
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a defect detection device according to a first embodiment of the present invention. This defect detection device can be roughly divided into two systems, an optical system and an electric processing system. First, the optical system will be described, and then the electrical processing system will be described.

【0019】本発明の第1の実施の形態である欠陥検出
装置の光学系は、次の構成から成り立っている。レーザ
ー光を射出する光源1と、光源1の光束を広げるビーム
エキスパンダー2と、光源1からの光を被検査物8上で
走査させるための光線走査光学部材26と、リレーレン
ズ7と、光源1から射出された光を被検査物8上に照射
させるためのハーフミラー3と、光源1からの光を2光
束に分割して、所定の方向に横ずらしさせるためのノマ
ルスキープリズム13と、対物レンズ10と、被検査物
8を反射し、ノマルスキープリズム13で同一光束にさ
れた光を2方向に分割するためのハーフミラー65と、
ノマルスキープリズム13で同一光束にされた光に所望
の位相を調整するための1/4波長板36と、ノマルス
キープリズム13で同一光束にされた光における被検査
物8を反射した2光束の光成分を偏光干渉させるための
偏光ビームスプリッター14と、偏光ビームスプリッタ
ー14を透過した干渉像を結像させるためのレンズ15
と、偏光ビームスプリッター14を反射した干渉像を結
像させるためのレンズ16とが備えられいる。
The optical system of the defect detection apparatus according to the first embodiment of the present invention has the following configuration. A light source 1 for emitting laser light, a beam expander 2 for expanding a light beam of the light source 1, a light beam scanning optical member 26 for scanning light from the light source 1 on the inspection object 8, a relay lens 7, and a light source 1 A half mirror 3 for irradiating the object 8 with the light emitted from the light source, a Nomarski prism 13 for dividing the light from the light source 1 into two light beams, and shifting the light in a predetermined direction, and an objective lens A half mirror 65 for reflecting the object 8 to be inspected and splitting the light beam having the same light flux by the Nomarski prism 13 in two directions;
A quarter-wave plate 36 for adjusting a desired phase to the light beam made the same by the Nomarski prism 13, and the light component of two light beams reflected by the inspection object 8 in the light beam made the same by the Nomarski prism 13 Beam splitter 14 for causing polarization interference of light, and lens 15 for forming an interference image transmitted through polarization beam splitter 14
And a lens 16 for forming an interference image reflected by the polarization beam splitter 14.

【0020】また更にハーフミラー65によって2分割
にされた光のうち一方の光について、被検査物8を反射
した2光束の光をそれぞれの方向に分割させるための偏
光ビームスプリッター45と、偏光ビームスプリッター
45を透過した光を結像させるためのレンズ47と偏光
ビームスプリッター45を反射した光を結像させるため
のレンズ46とを備えている。また、被検査物8を透過
した光について、以下に述べる光学系も備えられてい
る。被検査物8を透過した2光束の光を集光する対物レ
ンズ42と、被検査物8を透過した2光束の光を同一光
束にするノマルスキープリズム6と、ミラー64と、被
検査物8を透過した2光束の光をそれぞれ分割させるた
めの偏光ビームスプリッター62と、偏光ビームスプリ
ッター62を透過した光を結像させるためのレンズ58
と、偏光ビームスプリッター62を反射した光を結像さ
せるためのレンズ55とを備えている。
A polarizing beam splitter 45 for splitting two light beams reflected by the inspection object 8 into respective directions with respect to one of the two light beams split by the half mirror 65, and a polarizing beam splitter. A lens 47 for forming an image of the light transmitted through the splitter 45 and a lens 46 for forming an image of the light reflected by the polarization beam splitter 45 are provided. Further, an optical system described below is provided for the light transmitted through the inspection object 8. The objective lens 42 for condensing the two light beams transmitted through the inspection object 8, the Nomarski prism 6 for converting the two light beams transmitted through the inspection object 8 into the same light beam, the mirror 64, and the inspection object 8 A polarizing beam splitter 62 for splitting the transmitted two light beams, and a lens 58 for imaging the light transmitted through the polarizing beam splitter 62
And a lens 55 for imaging the light reflected by the polarization beam splitter 62.

【0021】これらの光学系について、光の偏光状態と
各光学素子の方位角を示した図が図2、図3である。こ
れらの光学系の働きについては、図2と図3で説明を行
う。ところで、図3については、紙面の都合上、光軸A
Xを二分割して表示している。点Aと点A’は本来つな
がっていており、図中の矢印は光線の進行方向を示して
いる。なお、同図は本発明での反射の振幅微分像(また
は位相微分像)を用いて構成する場合である。また、こ
れらの図は、説明をわかりやすくするため主光線のみを
用いて説明する。
FIGS. 2 and 3 show the polarization state of light and the azimuth of each optical element in these optical systems. The operation of these optical systems will be described with reference to FIGS. By the way, regarding FIG. 3, the optical axis A
X is divided into two and displayed. Point A and point A 'are originally connected, and the arrow in the figure indicates the traveling direction of the light beam. FIG. 3 shows a case where the present invention is configured using an amplitude differential image (or a phase differential image) of reflection. In addition, these figures are described using only the principal ray for easy understanding.

【0022】各々の光学素子近傍に表示した直交座標
(X1、Y1)〜(X13、Y13)は光軸AXに対し
直交する平面を表している。そして、各X各Yは、同じ
方位とする。また以下では各座標軸に対する方位を、単
にX軸、Y軸に対する方位と呼ぶ。ところで、光線i0
0は直線偏光の光線であって、光源1から発せられた光
線である。この光線i00は、X1 軸に対して方位角
θ1 =45度の偏光面の直線偏光であり、ハーフミラ
ー3で反射されて光軸AXと平行に光線が進む。ハーフ
ミラー3によって反射された光線は、ノマルスキープリ
ズム13と対物レンズ10によって被検査物8の表面
(X2、Y2座標の平面)上で2δシャー(横ずらし)
された光線EOと光線OEの二本の光束に分割される。
光線EOはY3軸に平行な偏波面の直線偏光であり、光
線OEはX3 軸に平行な偏光面の直線偏光である。な
お、ノマルスキープリズム13は対物レンズ10の焦点
位置近傍に配置されており、ノマルスキープリズム13
に生じた光線OEと光線EOは、対物レンズ10によ
り、互いにほぼ平行な光束となる。
The orthogonal coordinates (X1, Y1) to (X13, Y13) displayed near each optical element represent a plane orthogonal to the optical axis AX. Then, each X and each Y have the same orientation. In the following, the direction with respect to each coordinate axis is simply referred to as the direction with respect to the X axis and the Y axis. By the way, ray i0
Reference numeral 0 denotes a linearly polarized light ray, which is a light ray emitted from the light source 1. The light ray i00 is linearly polarized light having a polarization plane having an azimuth angle θ1 = 45 degrees with respect to the X1 axis, is reflected by the half mirror 3, and travels in parallel with the optical axis AX. The light beam reflected by the half mirror 3 is 2δ sheared (laterally shifted) on the surface (plane of the X2 and Y2 coordinates) of the inspection object 8 by the Nomarski prism 13 and the objective lens 10.
The light beam EO and the light beam OE are split into two light beams.
The light beam EO is linearly polarized light having a plane of polarization parallel to the Y3 axis, and the light beam OE is linearly polarized light having a plane of polarization parallel to the X3 axis. The Nomarski prism 13 is arranged near the focal position of the objective lens 10, and the Nomarski prism 13
The light beam OE and the light beam EO generated by the objective lens 10 are converted into substantially parallel light beams by the objective lens 10.

【0023】そして、光線OEと光線EOは被検査物8
に照射される。ところで、被検査物8の表面により反射
された光線OEおよび光線EOは、対物レンズ10、ノ
マルスキープリズム13により再び1つの光束となった
光線になる。そして、被検査物8を反射しノマルスキー
プリズム13によって一つの光束にされた光線は、ハー
フミラー3を透過し、ハーフミラー65に至る。ハーフ
ミラー65に至った光線の一部はハーフミラー65を透
過し、残りはハーフミラー65を反射する。
Then, the light beam OE and the light beam EO are
Is irradiated. By the way, the light beam OE and the light beam EO reflected by the surface of the inspection object 8 are converted into one light beam by the objective lens 10 and the Nomarski prism 13 again. The light beam reflected by the inspection object 8 and made into one light beam by the Nomarski prism 13 passes through the half mirror 3 and reaches the half mirror 65. A part of the light beam reaching the half mirror 65 is transmitted through the half mirror 65, and the rest is reflected by the half mirror 65.

【0024】ハーフミラー65を透過した光線は1/4
波長板36に至る。この1/4波長板36は、光学軸で
ある早い軸ne とこれに直交する遅い軸no を有し、
遅い軸no の方位はX軸に0度、早い軸ne の方位は
X軸に対して90度に合わせている。遅い軸no に平
行な偏光面の成分は、早い軸ne に平行な偏光面の成
分に対してπ/2の位相遅れが生じる。本発明の実施の
形態における欠陥検出装置では、各々の偏光面に応じ
て、位相差を付与することの出来る1/4波長板を利用
することで、ノマルスキープリズム13で一つの光束に
された光線EO成分と光線OE成分との間に、所望の位
相差を付与している。
The light transmitted through the half mirror 65 is 1/4.
The wave plate 36 is reached. The quarter-wave plate 36 has a fast axis ne, which is an optical axis, and a slow axis no, which is orthogonal thereto.
The direction of the slow axis no is set to 0 degree with respect to the X axis, and the direction of the early axis ne is set to 90 degrees with respect to the X axis. The component of the polarization plane parallel to the slow axis no has a phase delay of π / 2 with respect to the component of the polarization plane parallel to the fast axis ne. In the defect detection device according to the embodiment of the present invention, a 光線 wavelength plate capable of providing a phase difference according to each polarization plane is used, so that a light beam that is made into one light beam by the Nomarski prism 13 is used. A desired phase difference is provided between the EO component and the light beam OE component.

【0025】なお、光線EOと光線OEの相対的な位相
差αはノマルスキプリズム13をX方向に移動させるこ
とでも調整できる。本実施の形態の場合では、1/4波
長板を固定して、その代わりにノマルスキープリズム1
3をX方向に移動させることで所望の位相差を付与して
いる。なお、実際には、光線EOと光線OEが被検査物
8の表面が完全に平坦な位置を照射しているときに、反
射される光線OE、EOの位相差がゼロとなるように調
整する。この様に行うことにより、ノマルスキープリズ
ムにより再び1つになった光線は、光線i00と同じ偏
光面の方向の直線偏光となり、1/4波長板36に入射
する。
The relative phase difference α between the light beam EO and the light beam OE can also be adjusted by moving the Nomarski prism 13 in the X direction. In the case of the present embodiment, a 1/4 wavelength plate is fixed, and the Nomarski prism 1 is used instead.
3 is moved in the X direction to give a desired phase difference. Actually, when the light beams EO and OE irradiate a position where the surface of the inspection object 8 is completely flat, the phase difference between the reflected light beams OE and EO is adjusted to be zero. . By doing so, the light beam that has become one again by the Nomarski prism becomes linearly polarized light in the direction of the same polarization plane as the light beam i00, and enters the quarter-wave plate 36.

【0026】次に、1/4波長板36を透過した光線
は、偏光ビームスプリッター14に至る。偏光ビームス
プリッター14に達した光線のうち、X軸に対しθ2
=45度の方位に平行な偏光面の成分は透過し、X軸に
対しθ3 =135度の方位に平行な偏光面の成分は反
射される。ところで、この偏光ビームスプリッター14
を透過した光をir1とし、偏光ビームスプリッター1
4を反射した光は光線ir2とする。なお、偏光ビーム
スプリッター14を透過または反射した光は、光線OE
及び光線EOの干渉光となる。そして、偏光ビームスプ
リッター14を透過した光は、アナライザー角45度の
検光子によって、光線OEと光線EOが偏光干渉した光
と同等に扱え、また、同様に偏光ビームスプリッター1
4を反射した光は、アナライザー角135度の検光子に
よって、光線OEと光線EOが偏光干渉した光と同等に
扱える。
Next, the light beam transmitted through the quarter-wave plate 36 reaches the polarizing beam splitter 14. Of the light beams that have reached the polarizing beam splitter 14, θ2 with respect to the X axis
The component of the polarization plane parallel to the azimuth of = 45 degrees is transmitted, and the component of the polarization plane parallel to the azimuth of θ3 = 135 degrees with respect to the X axis is reflected. By the way, this polarization beam splitter 14
The light transmitted through is referred to as ir1, and the polarization beam splitter 1
The light reflected from 4 is light ray ir2. The light transmitted or reflected by the polarizing beam splitter 14 is reflected by the light beam OE.
And the light beam EO. The light transmitted through the polarization beam splitter 14 can be treated by the analyzer having an analyzer angle of 45 degrees in the same manner as the light in which the light beam OE and the light beam EO have polarization interference.
The light reflected by 4 can be treated by a analyzer having an analyzer angle of 135 degrees in the same manner as light in which the light beams OE and EO have polarization interference.

【0027】ところで、ノマルスキープリズム13によ
って光線EOと光線OEとが同一光束にされた光線のう
ち一部が、ハーフミラー65によって反射され、偏光ビ
ームスプリッター45に至る。偏光ビームスプリッター
45に達した光線のうち、X軸に対しθ4 =0度の方
位に平行な偏光面の成分は透過し、X軸に対しθ5 =9
0度の方位に平行な偏光面の成分は反射され光軸AX3
に沿って進行する。なお、偏光ビームスプリッター45
を透過した光をir11と、偏光ビームスプリッター4
5を反射した光はir22とする。なお、この偏光ビー
ムスプリッター45では、ノマルスキープリズム13で
同一光束にされた光線OEと光線EOを再び分離するの
と同じ作用を有している。偏光ビームスプリッター45
を透過した光は、実質光線OEと同等に扱える光であ
り、また、偏光ビームスプリッター45を反射した光
は、実質光線EOと同等に扱える光である。
By the way, a part of the light beam in which the light beam EO and the light beam OE are made the same by the Nomarski prism 13 is reflected by the half mirror 65 and reaches the polarization beam splitter 45. Of the light beam that has reached the polarizing beam splitter 45, a component of the polarization plane parallel to the azimuth of θ4 = 0 ° with respect to the X axis is transmitted, and θ5 = 9 with respect to the X axis.
The component of the polarization plane parallel to the azimuth of 0 degree is reflected and reflected on the optical axis AX3.
Proceed along. The polarization beam splitter 45
Is transmitted through the ir11 and the polarizing beam splitter 4
The light reflected from 5 is ir22. Note that the polarization beam splitter 45 has the same operation as separating the light beam OE and the light beam EO that have been made into the same light beam by the Nomarski prism 13 again. Polarizing beam splitter 45
Is the light that can be treated equivalently to the substantial light beam OE, and the light that has reflected the polarization beam splitter 45 is light that can be treated equivalently to the substantial light beam EO.

【0028】なお、図2に記載された直交座標(X4
、Y4 )〜(X7 、Y7 )に示した矢印は各光線の
偏光面の向きを示している。一方、物体を透過する光線
について図3(a)(b)に示す。ノマルスキープリズ
ム13により生じた光線EO、OEのうち被検査物8を
透過した光線EOおよび光線OEは、対物レンズ42に
より集光され対物レンズ42の焦点位置近傍に配置され
たノマルスキープリズム6によって同一光束i0にな
る。そして、同一光束となった光線i0は、点A、点
A’の方向に進行する。そして、光線i0はミラー64
によって反射され、偏光ビームスプリッタ62に至る。
偏光ビームスプリッタ62では、このビームスプリッタ
62に達した光線のうち、X軸に対しθ8 =0度の方
位に平行な偏光成分は透過し、X軸に対しθ9 =90度
の方位に平行な偏光成分を反射される。この様に偏光ビ
ームスプリッタ62を透過した光を光線it11とし、
偏光ビームスプリッタ62を反射した光を光線it22
としている。また、この光線it22はAX3に沿って
進行する。なお、この偏光ビームスプリッタ62では、
先に述べた偏光ビームスプリッター45と同様に、ノマ
ルスキープリズム6で同一光束にされた光線OEと光線
EOを再び分離するのと同じ作用を有している。偏光ビ
ームスプリッター45を透過した光は、実質光線OEと
同等に扱える光であり、また、偏光ビームスプリッター
45を反射した光は、実質光線EOと同等に扱える光で
ある。
Note that the rectangular coordinates (X4
, Y4) to (X7, Y7) indicate the direction of the polarization plane of each light beam. On the other hand, FIGS. 3A and 3B show light rays transmitted through an object. Of the light beams EO and OE generated by the Nomarski prism 13, the light beam EO and the light beam OE transmitted through the inspection object 8 are condensed by the objective lens 42, and are converged by the Nomarski prism 6 disposed near the focal position of the objective lens 42. It becomes i0. Then, the light beam i0 having the same light flux travels in the directions of the points A and A '. Then, the light beam i0 is reflected by the mirror 64
And is reflected by the polarization beam splitter 62.
In the polarization beam splitter 62, of the light beams that have reached the beam splitter 62, a polarization component parallel to the azimuth of θ8 = 0 ° with respect to the X axis is transmitted, and a polarization component parallel to the azimuth of θ9 = 90 ° with the X axis. The component is reflected. The light transmitted through the polarizing beam splitter 62 in this manner is referred to as a light ray it11,
The light reflected by the polarization beam splitter 62 is converted into a light beam it22.
And This light ray it22 travels along AX3. In addition, in this polarization beam splitter 62,
As in the case of the polarization beam splitter 45 described above, it has the same function as separating the light beam OE and the light beam EO that have been made into the same light beam by the Nomarski prism 6 again. The light that has passed through the polarization beam splitter 45 is light that can be treated equivalently to the substantial light beam OE, and the light that has reflected the polarization beam splitter 45 is light that can be treated equivalently to the substantial light beam EO.

【0029】ところで、本発明の第1の実施の形態で
は、光線OEと光線EOとを偏光干渉させて、後に述べ
る振幅微分像を取得しなくとも良いので、ノマルスキー
プリズム19をX方向に移動して、被検査物を透過した
光線OEと光線EOとの間の位相差を調整する必要はな
い。しかし図3では、被検査物8が光線OEおよび光線
EOが透過した位置において一様な場合、光線OEと光
線EOの位相差が2πの整数倍となるように、位相差が
調整されている。したがって、図3では光線EOと光線
OEが同一光束となった光線の偏光面をθ1 =45度
の直線偏光として描いている。
In the first embodiment of the present invention, since the light beam OE and the light beam EO need not be polarized and interfere with each other to obtain an amplitude differential image described later, the Nomarski prism 19 is moved in the X direction. Therefore, there is no need to adjust the phase difference between the light beam OE and the light beam EO transmitted through the inspection object. However, in FIG. 3, when the inspection object 8 is uniform at the position where the light beam OE and the light beam EO are transmitted, the phase difference is adjusted so that the phase difference between the light beam OE and the light beam EO becomes an integral multiple of 2π. . Accordingly, in FIG. 3, the polarization plane of the light beam in which the light beam EO and the light beam OE have the same light flux is drawn as linearly polarized light of θ1 = 45 degrees.

【0030】以上が、本発明の第1の実施の形態におけ
る欠陥検出装置の光学系の説明である。次に、本発明の
第1の実施の形態における欠陥検出装置の電気回路系の
説明を行う。図1に示すように、本発明の第1の実施の
形態である欠陥検出装置は、偏光ビームスプリッター1
4を透過した光を受光する光電変換素子17と、偏光ビ
ームスプリッター14を反射した光を受光する光電変換
素子18と、光電変換素子17からの信号と光電変換素
子18からの信号の差分を出力する差動増幅器32と、
偏光ビームスプリッター45を透過した光を受光する光
電変換素子49と、偏光ビームスプリッター45を反射
した光を受光する光電変換素子48と、光電変換素子4
9からの信号と光電変換素子48からの信号の差分を出
力する差動増幅器19と、偏光ビームスプリッタ62を
透過した光を受光する光電変換素子59と、偏光ビーム
スプリッタ62を反射した光を受光する光電変換素子5
6と、光電変換素子56からの信号と光電変換素子59
からの信号との差分を出力する差動増幅器57とを備え
ている。
The above is the description of the optical system of the defect detection device according to the first embodiment of the present invention. Next, an electric circuit system of the defect detection device according to the first embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, a defect detection device according to a first embodiment of the present invention includes a polarization beam splitter 1
4, a photoelectric conversion element 18 that receives light reflected by the polarization beam splitter 14, and outputs a difference between a signal from the photoelectric conversion element 17 and a signal from the photoelectric conversion element 18. A differential amplifier 32,
A photoelectric conversion element 49 for receiving light transmitted through the polarization beam splitter 45; a photoelectric conversion element 48 for receiving light reflected from the polarization beam splitter 45;
9, a differential amplifier 19 that outputs a difference between the signal from the photoelectric conversion element 48, a photoelectric conversion element 59 that receives light transmitted through the polarization beam splitter 62, and a light reception element that reflects light reflected by the polarization beam splitter 62. Photoelectric conversion element 5
6, the signal from the photoelectric conversion element 56 and the photoelectric conversion element 59
And a differential amplifier 57 that outputs the difference from the signal from

【0031】また、更に差動増幅器32からの信号、差
動増幅器19からの信号、差動増幅器57からの信号を
それぞれ入力し、被検査物に欠陥または異物が存在する
か否かに関する信号を出力する信号処理部24が備えら
れている。他には、信号処理部24から出力された信号
に対し、メインコンピュータ20で決定されたスライス
レベルの範囲内か否かの判定を行う検出回路33と、被
検査物8が載置されたステージ37を駆動させるための
ステージ駆動手段38と、光線走査光学部材26を駆動
させるための光線走査光学部材駆動手段25と、光線走
査光学部材駆動手段25とステージ駆動手段38との同
期制御を行う同期制御手段34と、信号処理部24の制
御、同期制御手段34に対し走査範囲の指定、検出回路
33に対しスライスレベルの指定などを行い、欠陥検出
装置全体の制御をつかさどるメインコンピュータ20を
備えている。なお、このメインコンピュータ20はノマ
ルスキープリズム13、6をX方向に移動させるための
位相差調整手段41、23も制御している。
Further, a signal from the differential amplifier 32, a signal from the differential amplifier 19, and a signal from the differential amplifier 57 are input, and a signal relating to whether or not a defect or a foreign substance exists in the inspection object is input. An output signal processing unit 24 is provided. In addition, a detection circuit 33 that determines whether or not the signal output from the signal processing unit 24 is within the range of the slice level determined by the main computer 20, and a stage on which the inspection object 8 is mounted A stage driving unit 38 for driving the light beam scanning optical member 26; a light beam scanning optical member driving unit 25 for driving the light beam scanning optical member 26; and a synchronous control for synchronizing the light beam scanning optical member driving unit 25 and the stage driving unit 38. The main computer 20 controls the control means 34 and the signal processing unit 24, designates a scanning range to the synchronization control means 34, designates a slice level to the detection circuit 33, and controls the entire defect detection apparatus. I have. The main computer 20 also controls phase difference adjusting means 41 and 23 for moving the Nomarski prisms 13 and 6 in the X direction.

【0032】なお、このメインコンピュータ20には、
表示装置21及びインターフェース22が接続されてい
る。次に、被検査物8がレチクルの場合を想定し、レチ
クル上に形成されたパターン像が光線ir1、光線ir
2、光線ir11、光線ir22、光線it11、光線
it22を受光して得られた信号について、その処理手
順を説明する。
The main computer 20 has:
The display device 21 and the interface 22 are connected. Next, assuming that the inspected object 8 is a reticle, the pattern images formed on the reticle are light rays ir1 and ir.
2. Processing procedures of signals obtained by receiving the light rays ir11, ir22, light rays it11, and light rays it22 will be described.

【0033】なお、レンズのOTF(Optical Transfer
Function)の影響も含めて説明し、そして、観察対象
の物体の段差は基本的に1次元の構造であるので以下の
解析では光学系を含めてすべて1次元で行う。ところ
で、光線OEおよび光線EO間に付加される位相差をα
とし、無欠陥のレチクルを観察する際の像面における強
度分布をレチクルの振幅分布をO(x)として考える。
The OTF (Optical Transfer) of the lens
Function) will be described, and the step of the object to be observed is basically a one-dimensional structure. Therefore, in the following analysis, all the steps including the optical system are performed in one dimension. By the way, the phase difference added between the light beam OE and the light beam EO is α
The intensity distribution on the image plane when observing a defect-free reticle is considered as the reticle amplitude distribution as O (x).

【0034】ここでレチクルの回路パターンの一次元モ
デルを図4(c)のように想定した。レチクルのパター
ンは、基板部分と遮光部分の高さの違いと反射率の違い
によって、反射率変化を伴う位相物体となっていると考
えられる。そこで、このような考えから、レチクル8か
らの反射光の振幅については、図4(a)のようなモデ
ルが考えられる。また、この図4(a)のモデルを図4
(b)のようにも表現できる。この図4(b)のモデル
については、式1の様に表すことができる。
Here, a one-dimensional model of the reticle circuit pattern is assumed as shown in FIG. The pattern of the reticle is considered to be a phase object with a change in reflectance due to the difference in height and the difference in reflectance between the substrate portion and the light-shielding portion. Therefore, from such an idea, a model as shown in FIG. 4A can be considered for the amplitude of the reflected light from the reticle 8. Further, the model of FIG.
It can also be expressed as shown in FIG. The model shown in FIG. 4B can be expressed as in Equation 1.

【0035】[0035]

【数1】 O(x)=A(x)×exp(iφ)+B・・・(1) この式(1)でにおいて、O(x)は、各位置における
振幅の大きさを示し、Bはその振幅の直流成分、A
(x)はその振幅の交流成分を示している。また、φ
は、レチクル8の基板部における反射光と遮光部におけ
る反射率のそれぞれの差によるもの、および遮光部と基
板部との反射光の光路長の差により生じうる位相差によ
るものに起因して変化する値である。また、iは虚数単
位である。
O (x) = A (x) × exp (iφ) + B (1) In this equation (1), O (x) represents the magnitude of the amplitude at each position, and Is the DC component of the amplitude, A
(X) shows the AC component of the amplitude. Also, φ
Changes due to the difference between the reflected light at the substrate portion of the reticle 8 and the reflectance at the light shielding portion, and due to the phase difference that can be caused by the difference in the optical path length of the reflected light between the light shielding portion and the substrate portion. Value. I is an imaginary unit.

【0036】ところで、光線OEと光線EOは、2δシ
アーされていることから、光線OEについてはO(x+
δ)、光線EOについてはO(x−δ)と表すことがで
きる。ここで、光線OEと光線EOが干渉した結果にお
ける像面の強度分布は、式2の様に表される。
Incidentally, since the light beam OE and the light beam EO are sheared by 2δ, O (x +
δ), the ray EO can be represented as O (x−δ). Here, the intensity distribution on the image plane as a result of the interference between the light beam OE and the light beam EO is expressed by Expression 2.

【0037】[0037]

【数2】 (Equation 2)

【0038】ここでPSF(x)は対物レンズの点像強
度分布(Point Spread Function)であり、位相差αは
微分干渉顕微鏡の位相差調整機構、例えばノマルスキー
プリズムの位置調整、1/2波長板と1/4波長板の組み合わ
せ、1/4波長板と1/4波長板の組み合わせ、またはセナル
モンのコンペンセータなどによって可変な量である。α
= +π/2, -π/2 とすれば(3)、(4)式を得る。
なお、この式(3)および式(4)は、光電変換素子1
7、18で取得される像に関する信号の特徴を表してい
る。この場合、式(3)が光電変換素子17で取得され
る信号に該当し、式(4)が光電変換素子18で取得さ
れる信号と対応する。
Here, PSF (x) is a point spread function (Point Spread Function) of the objective lens, and a phase difference α is a phase difference adjusting mechanism of a differential interference microscope, for example, a position adjustment of a Nomarski prism, a half-wave plate. The amount can be varied by a combination of a quarter-wave plate and a quarter-wave plate, a combination of a quarter-wave plate and a quarter-wave plate, or a Senarmon compensator. α
= + π / 2, -π / 2, the equations (3) and (4) are obtained.
Note that the expressions (3) and (4) are
7 and 8 show the characteristics of the signals related to the images acquired at 18. In this case, equation (3) corresponds to the signal acquired by the photoelectric conversion element 17, and equation (4) corresponds to the signal acquired by the photoelectric conversion element 18.

【0039】[0039]

【数3】 (Equation 3)

【0040】[0040]

【数4】 (Equation 4)

【0041】ここで、式(3)および式(4)の差分を
出力する場合には、以下のよう式5に表現することがで
きる。このように、式(5)ではA(x−δ)とA(x
+δ)の項が1次のものしかない式になる。
Here, when the difference between Expressions (3) and (4) is output, Expression 5 can be expressed as follows. Thus, in equation (5), A (x−δ) and A (x
+ Δ) is an equation having only a first-order term.

【0042】[0042]

【数5】 (Equation 5)

【0043】なお、この式(5)は、光電変換素子17
および光電変換素子18から出力された信号を差動増幅
器32に入力して、得られた差動増幅器32の出力信号
の特徴を表している。なお、このように式(5)のよう
な特徴を有した信号を1次微分信号または振幅微分信号
(または位相微分信号)として以下に述べる。
Note that this equation (5) is
Further, the signal output from the photoelectric conversion element 18 is input to the differential amplifier 32, and the characteristics of the obtained output signal of the differential amplifier 32 are shown. Note that a signal having such a characteristic as the expression (5) will be described below as a primary differential signal or an amplitude differential signal (or a phase differential signal).

【0044】ところで、式(5)で得られた結果は、図
5の様に示すことができる。図5は、レチクル8を反射
した光EOにおける基板部の反射光の振幅を実数軸と平
行に表示し、レチクル8を反射した光OEと光EOにお
ける基板部の反射の振幅をそれぞれ直交して表示し、か
つそれぞれの基板部の反射の振幅の成す角度がπ/2に
なるように示している。このようなモデルを挙げて、光
EOと光OEが偏光干渉することによって得られる光E
Oと光OEとを合成した結果は、図6の様に表すことが
出来る。なお、図5、図6の実数軸と虚数軸は直交軸で
表すことが出来る。
Incidentally, the result obtained by the equation (5) can be shown in FIG. FIG. 5 shows the amplitude of the light reflected by the substrate portion in the light EO reflected by the reticle 8 parallel to the real axis, and the amplitudes of the light OE reflected by the reticle 8 and the light reflected by the substrate portion by the light EO are orthogonal to each other. And the angles formed by the reflection amplitudes of the respective substrate portions are set to be π / 2. Taking such a model as an example, the light E obtained by the polarization interference between the light EO and the light OE is obtained.
The result of combining O and light OE can be represented as shown in FIG. The real axis and the imaginary axis in FIGS. 5 and 6 can be represented by orthogonal axes.

【0045】また、この様にして、光電変換受光素子1
7で得られる光EOと光OEとの干渉像における信号
は、虚数軸または実数軸を含む面に図6のモデルの形状
を射影した形状と同じであり、図7の様に表すことが出
来る。なお、前述した計算では、光EOと光OEとを素
数部と複素数部とに分け、光EOと光OEの振幅におけ
るベクトルを合成させ、合成した結果の強度を得てい
る。この様に、図6を用いたモデルでは、図4(b)に
示すようなモデルを用いなかったが最終的には、同様な
解が得られる。
In this manner, the photoelectric conversion light receiving element 1
The signal in the interference image between the light EO and the light OE obtained in 7 is the same as the shape obtained by projecting the shape of the model in FIG. 6 onto a plane including the imaginary axis or the real axis, and can be represented as shown in FIG. . In the above-described calculation, the light EO and the light OE are divided into a prime part and a complex number part, and vectors at the amplitudes of the light EO and the light OE are combined to obtain the combined intensity. As described above, in the model using FIG. 6, a model as shown in FIG. 4B was not used, but a similar solution is finally obtained.

【0046】次に、光電変換素子18で受光する像で
は、以下の通りに説明することができる。この光電変換
素子18では、式4の様になるので、以上の様にして得
られた結果を、図8で描かれたモデルで説明することが
できる。図8は、レチクル8を反射した光EOにおける
基板部の反射光の振幅を実数軸と平行に表示し、レチク
ル8を反射した光OEと光EOにおける基板部の反射の
振幅をそれぞれ直交して表示し、かつそれぞれの基板部
の反射の振幅の成す角度が−π/2になるように示して
いる。このようなモデルを挙げて、光EOと光OEが偏
光干渉することによって得られる光EOと光OEとを合
成した結果は、図9の様に表すことが出来る。
Next, the image received by the photoelectric conversion element 18 can be described as follows. In the photoelectric conversion element 18, Equation 4 is obtained, so that the result obtained as described above can be explained with the model drawn in FIG. 8. FIG. 8 shows the amplitude of the light reflected by the substrate portion in the light EO reflected by the reticle 8 in parallel with the real axis, and the amplitude of the light OE reflected by the reticle 8 and the amplitude of the light reflected by the substrate portion by the light EO are orthogonal to each other. And the angles formed by the amplitudes of the reflections of the respective substrate portions are shown as -π / 2. The result of combining such a model and the light EO and the light OE obtained by the polarization interference of the light EO and the light OE can be represented as shown in FIG.

【0047】また、この様にして、光電変換受光素子1
7で得られる光EOと光OEとの干渉像における信号
は、虚数軸または実数軸を含む面に図6のモデルの形状
を射影した形状と同じであり、図10の様に表すことが
出来る。光電変換素子17と光電変換素子18とから得
られる強度I(π/2)及びI(−π/2)の差分は、
上述の式(5)の様になるが、これをモデルで書き表す
と図11の様になる。
Also, in this manner, the photoelectric conversion light-receiving element 1
The signal in the interference image of the light EO and the light OE obtained in 7 is the same as the shape obtained by projecting the shape of the model in FIG. 6 onto a plane including the imaginary axis or the real axis, and can be represented as shown in FIG. . The difference between the intensities I (π / 2) and I (−π / 2) obtained from the photoelectric conversion elements 17 and 18 is as follows:
The above equation (5) is obtained. When this is expressed by a model, it becomes as shown in FIG.

【0048】この図11(a)は、光電変換素子17か
ら出力された信号の波形であり、また、図11(b)
は、光電変換素子18から出力された信号の波形であ
る。差動増幅器32は、光電変換素子17の信号と光電
変換素子18の信号との差分を示す信号を出力するの
で、図11(c)の様な信号が出力される。このよう
に、レチクル8上のパターンのエッジの位置に応じて、
信号が出力されるとが容易にわかる。
FIG. 11A shows the waveform of the signal output from the photoelectric conversion element 17, and FIG.
Is a waveform of a signal output from the photoelectric conversion element 18. Since the differential amplifier 32 outputs a signal indicating the difference between the signal of the photoelectric conversion element 17 and the signal of the photoelectric conversion element 18, a signal as shown in FIG. 11C is output. Thus, according to the position of the edge of the pattern on the reticle 8,
It is easy to see that the signal is output.

【0049】なお、差動増幅器32の出力信号は、式
(5)で示されるとおり振幅A(x)の関数であるの
で、レチクル8表面における反射率の変化や、段差の変
化によって変化するものであるので、レチクル8表面に
存在する位相物体であるクロムパターン、異物の付着の
有無及び位相レチクルのシフターの欠陥部分の存在する
位置を検出することができる。
Since the output signal of the differential amplifier 32 is a function of the amplitude A (x) as shown by the equation (5), the output signal changes due to a change in the reflectance on the surface of the reticle 8 or a change in the step. Therefore, it is possible to detect the chromium pattern which is a phase object existing on the surface of the reticle 8, the presence / absence of foreign matter, and the position where the defective portion of the shifter of the phase reticle exists.

【0050】ところで、他の光電変換素子に関する信号
は、次の通りである。最初に光線ir11及び光線ir
12について説明する。図2で示され、レチクル8を反
射した光線ir11及び光線ir22による像は、光線
OEおよび光線EOだけによる像であって、お互いに2
δだけ横ずれした2つの明視野像である。したがって、
光電変換素子48および光電変換素子49から出力され
る信号を、Ii(x+δ)およびIi(x−δ)とする
と、以下の示す式(6)および式(7)のように表すこ
とができる。
By the way, signals relating to other photoelectric conversion elements are as follows. First, the rays ir11 and ir
12 will be described. The image formed by the light beams ir11 and ir22 reflected on the reticle 8 shown in FIG. 2 is an image formed only by the light beams OE and EO, and
These are two bright field images shifted laterally by δ. Therefore,
Assuming that the signals output from the photoelectric conversion elements 48 and 49 are Ii (x + δ) and Ii (x−δ), they can be expressed as in the following equations (6) and (7).

【0051】[0051]

【数6】 (Equation 6)

【0052】[0052]

【数7】 (Equation 7)

【0053】そして、この光電変換素子48および光電
変換素子49からの出力信号は、次に差動増幅器19に
入力されるが、このときの差動増幅器19の出力である
反射の強度差動出力Si(x)は式(8)のように示さ
れる。
The output signals from the photoelectric conversion element 48 and the photoelectric conversion element 49 are then input to the differential amplifier 19, and the output of the differential amplifier 19 at this time is the differential output of the reflection intensity. Si (x) is expressed as in equation (8).

【0054】[0054]

【数8】 (Equation 8)

【0055】この式(8)をみて、わかるように反射の
強度差動増幅出力Si(x)は、A(x−δ)およびA
(x+δ)の項が、2次のものと1次のものが含まれて
いる。ところで、この光電変換素子49および光電変換
素子48から得られる信号は、図12の様に表すことが
できる。この図では横軸にレチクル8上の位置xを、そ
して、縦軸には各光電変換素子48、49からの信号の
強度を示している。
As can be seen from the equation (8), the reflection intensity differential amplification output Si (x) is represented by A (x−δ) and A (x−δ).
The term (x + δ) includes a second-order term and a first-order term. Incidentally, signals obtained from the photoelectric conversion elements 49 and 48 can be represented as shown in FIG. In this figure, the horizontal axis indicates the position x on the reticle 8, and the vertical axis indicates the intensity of the signal from each of the photoelectric conversion elements 48 and 49.

【0056】ところで、図12の点線1201で描かれ
た線は、光電変換素子48で得られた信号を表してい
る。また、図12の実線1202で描かれた線は、光電
変換素子49で得られた信号を表している。これらの信
号は、差動増幅器19に入力されて、光電変換素子48
および光電変換素子49のそれぞれの信号から、差分を
とる。
Incidentally, a line drawn by a dotted line 1201 in FIG. 12 represents a signal obtained by the photoelectric conversion element 48. A line drawn by a solid line 1202 in FIG. 12 represents a signal obtained by the photoelectric conversion element 49. These signals are input to the differential amplifier 19 and the photoelectric conversion element 48
And a difference from each signal of the photoelectric conversion element 49.

【0057】ところで、差動増幅器19から出力される
信号は、図13に示された波形となる。このように、差
動増幅器19からの出力信号では、差動増幅器24と同
様にパターンエッジの位置で信号が出力される。また、
その信号の波形は、差動増幅器24では見られない1次
微分信号とは異なる2次微分成分の波形の特徴が現れ
る。この2次微分成分は、図13で示されているような
信号波形となっている。
The signal output from the differential amplifier 19 has the waveform shown in FIG. As described above, in the output signal from the differential amplifier 19, a signal is output at the position of the pattern edge similarly to the differential amplifier 24. Also,
The waveform of the signal has the characteristic of the waveform of the secondary differential component different from the primary differential signal that cannot be seen in the differential amplifier 24. This secondary differential component has a signal waveform as shown in FIG.

【0058】ちょうど、この2次微分成分は、式(8)
のA(x−δ)及びA(x+δ)の2次の項に該当する
成分と考えることができる。次に、レチクル8を透過し
た光について、説明する。ところで、レチクルの回路パ
ターンの一次元モデルを図4(c)のように想定した場
合、レチクルのパターンが形成されることで、基板部分
と遮光部分との厚さの違いと遮光部と基板部分の屈折率
等の違いが生ずると考られる。そこで、レチクル8から
の透過光については、図14(a)のようなモデルが考
えられる。また、この図14(a)のモデルを図14
(b)のようにも表現できる。この図14(b)のモデ
ルについては、式9の様に表すことができる。
The second-order differential component is calculated by the following equation (8).
A (x−δ) and A (x + δ) can be considered as components corresponding to the quadratic terms. Next, light transmitted through the reticle 8 will be described. By the way, when a one-dimensional model of the circuit pattern of the reticle is assumed as shown in FIG. 4C, the difference in thickness between the substrate portion and the light-shielding portion, It is considered that a difference in the refractive index and the like occurs. Therefore, a model as shown in FIG. 14A is conceivable for the transmitted light from the reticle 8. Further, the model of FIG.
It can also be expressed as shown in FIG. The model of FIG. 14B can be expressed as in Expression 9.

【0059】[0059]

【数9】Ot(x)=√(Kt)×A(x)exp(iφt)+Bt・・・(9) なお、式(9)のBtは、振幅分布の直流成分を示し、
また、A(x)は、その交流成分を示している。また、
φtは、レチクル8における基板部と遮光部における透
過率の差や光路長の差によって、変化する値である。ま
た、√Ktは、レチクル8からの振幅反射率の交流成分
に対する透過率の交流成分の比率を表している。
(9) Ot (x) = √ (Kt) × A (x) exp (iφt) + Bt (9) where Bt in Expression (9) indicates a DC component of the amplitude distribution,
A (x) indicates the AC component. Also,
φt is a value that changes depending on the difference in transmittance and the difference in optical path length between the substrate portion and the light shielding portion of the reticle 8. √Kt represents the ratio of the AC component of the transmittance to the AC component of the amplitude reflectance from the reticle 8.

【0060】図3に示され、レチクル8を透過した光線
it22及びit11による像は、式(9)の光線OE
および光線EOだけによる像であって、お互いに2δだ
け横ずれした2つの透過明視野像である。したがって、
光電変換素子56および光電変換素子59から出力され
る信号を、Iit(x+δ)およびIit(x−δ)とする
ことができ、式(6)および式(7)同様な数式がたて
られる。
The image formed by the light beams it22 and it11 transmitted through the reticle 8 is shown in FIG.
And two transmitted bright-field images shifted laterally by 2δ from each other only by the light beam EO. Therefore,
The signals output from the photoelectric conversion element 56 and the photoelectric conversion element 59 can be Iit (x + δ) and Iit (x−δ), and equations similar to Equations (6) and (7) are obtained.

【0061】そして、光電変換素子56および光電変換
素子59からの出力信号は、次に差動増幅器57に入力
されるが、このときの差動増幅器57の出力である透過
の強度差動出力Sit(x)は、式(10)のように示さ
れる。
The output signals from the photoelectric conversion elements 56 and 59 are then input to the differential amplifier 57. The transmission intensity differential output Sit which is the output of the differential amplifier 57 at this time. (X) is expressed as in equation (10).

【0062】[0062]

【数10】 (Equation 10)

【0063】この式(10)をみても、わかるように透
過の強度差動出力Sit(x)は、反射の強度差動増幅出
力Si(x)と同様に、A(x−δ)およびA(x+
δ)の項が、2次のものと1次のものが含まれている。
ところで、以上のことをモデルにあげて説明すると、次
の通りとなる。この光電変換素子56および光電変換素
子59から得られる信号は、図15の様に表すことがで
きる。この図では横軸にレチクル8上の位置xを、そし
て、縦軸には各光電変換素子56、59からの信号の強
度を示している。
As can be seen from equation (10), as can be seen, the transmission intensity differential output Sit (x) is A (x−δ) and A (x−δ) similarly to the reflection intensity differential amplified output Si (x). (X +
The term δ) includes a second-order term and a first-order term.
By the way, the above can be described as a model as follows. The signals obtained from the photoelectric conversion elements 56 and 59 can be represented as shown in FIG. In this figure, the horizontal axis indicates the position x on the reticle 8, and the vertical axis indicates the intensity of the signal from each of the photoelectric conversion elements 56 and 59.

【0064】ところで、図15の点線1501で描かれ
た線は、光電変換素子56で得られた信号を表してい
る。また、図15の実線1502で描かれた線は、光電
変換素子59で得られた信号を表している。これらの信
号は、差動増幅器57に入力されて、光電変換素子56
および光電変換素子59のそれぞれの信号から、差分を
とる。
Incidentally, a line drawn by a dotted line 1501 in FIG. 15 represents a signal obtained by the photoelectric conversion element 56. A line drawn by a solid line 1502 in FIG. 15 represents a signal obtained by the photoelectric conversion element 59. These signals are input to the differential amplifier 57 and the photoelectric conversion element 56
And a difference from each signal of the photoelectric conversion element 59.

【0065】ところで、差動増幅器57から出力される
信号は、図16に示された波形となる。このように、差
動増幅器57からの出力信号では、差動増幅器19と同
様にパターンエッジの位置で信号が出力される。また、
その信号の波形は、差動増幅器24では見られない1次
微分信号とは異なる2次微分成分の波形の特徴が現れ
る。この2次微分成分は、図16で示されているような
信号波形となっている。これは先の落射証明のときの強
度微分像と同じよう考えられ、この2次微分成分は、式
(10)のA(x−δ)及びA(x+δ)の2次の項に
該当する成分と考えることができる。
The signal output from the differential amplifier 57 has the waveform shown in FIG. Thus, in the output signal from the differential amplifier 57, the signal is output at the position of the pattern edge similarly to the differential amplifier 19. Also,
The waveform of the signal has the characteristic of the waveform of the secondary differential component different from the primary differential signal that cannot be seen in the differential amplifier 24. This secondary differential component has a signal waveform as shown in FIG. This is considered to be the same as the intensity differential image at the time of the above-described epi-illumination proof, and the secondary differential component is a component corresponding to the second-order terms of A (x−δ) and A (x + δ) in Expression (10). Can be considered.

【0066】なお、このように式(8)や式(10)の
ような特徴を有した信号を強度微分信号として以下に述
べる。ところで、本発明の第1の実施の形態では、信号
処理部24において、差動増幅器19からの出力信号と
差動増幅器57からの出力信号との相違分を示す信号を
出力している。なお、本発明の第1の実施の形態の欠陥
検出装置では、最終的には差動増幅器19からの出力信
号からパターンエッジの部分だけを消去したいので、差
動増幅器32と同じ1次微分成分の信号だけを取り出す
ようにする。
Note that a signal having such features as Expressions (8) and (10) will be described below as an intensity differential signal. By the way, in the first embodiment of the present invention, the signal processing unit 24 outputs a signal indicating a difference between the output signal from the differential amplifier 19 and the output signal from the differential amplifier 57. In the defect detection apparatus according to the first embodiment of the present invention, since it is desired to finally eliminate only the pattern edge portion from the output signal from the differential amplifier 19, the same primary differential component as that of the differential amplifier 32 is used. Only take out the signal.

【0067】そこで、差動増幅器19からの反射の強度
微分信号に対して、差動増幅器57からの透過の強度微
分信号は、レチクル8の複素振幅分布の交流成分が√
(Kt)倍であるので、その自乗のKtを差動増幅器57
の出力から割った信号を用いる。なお、実際には差動増
幅器19の出力信号と差動増幅器57の出力信号とを所
望の強度にするための図示されていない増幅器が備えら
れていて、これによって、上述のように透過光と反射光
とのによる相対的な信号の大きさを調整する。
Therefore, in contrast to the intensity differential signal of the reflection from the differential amplifier 19, the AC differential component of the complex amplitude distribution of the reticle 8 is different from the intensity differential signal of the transmission from the differential amplifier 57.
(Kt) times, the squared Kt is calculated by the differential amplifier 57.
Use the signal divided from the output of Note that an amplifier (not shown) is provided to make the output signal of the differential amplifier 19 and the output signal of the differential amplifier 57 have desired strengths. The magnitude of the signal relative to the reflected light is adjusted.

【0068】なお、この差動増幅器19からの出力信号
と差動増幅器57からの出力信号の相違分を出力する際
には、本発明の実施の形態では、それぞれの信号の和信
号を出力した。なぜならば、レチクルパターンの像は、
反射光と透過光で明暗とその位置が反対であるためであ
る。ところで、差動増幅器19の出力信号と差動増幅器
57の出力信号との差分の信号は、式(11)の様に表
すことができる。
When the difference between the output signal from the differential amplifier 19 and the output signal from the differential amplifier 57 is output, in the embodiment of the present invention, the sum signal of each signal is output. . Because the image of the reticle pattern is
This is because the light and darkness and the position are opposite between the reflected light and the transmitted light. By the way, the difference signal between the output signal of the differential amplifier 19 and the output signal of the differential amplifier 57 can be expressed as in equation (11).

【0069】[0069]

【数11】 [Equation 11]

【0070】信号処理部24で上述の様に処理を行え
ば、反射(落射)の強度微分信号と透過の強度微分信号
とから、1次微分信号のみを取り出すことができる。と
ころで、簡単な2値化処理による欠陥検出を考えると、
誤差信号Es は無欠陥のレチクル上の回路パターン最小
(ゼロ)であることが望ましい。そこで、次に、信号処
理部24では、先の強度微分信号から得られた1次微分
信号と差動増幅器19から得られた1次微分信号とから
パターンエッジの信号を消して、欠陥が存在するときの
み、信号が出力されるよう次の処理を行う。
By performing the above-described processing in the signal processing section 24, only the primary differential signal can be extracted from the reflected (emitted) intensity differential signal and the transmitted intensity differential signal. By the way, considering defect detection by simple binarization processing,
It is desirable that the error signal Es has a minimum (zero) circuit pattern on the reticle having no defect. Then, next, the signal processing unit 24 erases the signal of the pattern edge from the primary differential signal obtained from the intensity differential signal and the primary differential signal obtained from the differential amplifier 19, so that the defect exists. The following processing is performed so that the signal is output only when the operation is performed.

【0071】レチクル8に存在する欠陥が有った場合の
み、信号を出力するには、次の二つの方法がある。ま
ず、一つ目は信号処理部24で反射の強度微分信号と透
過の強度微分信号とから得られた1次微分信号と差動増
幅器32から出力された1次微分信号との差分を出力し
て、誤差信号Es を得る方法である。
There are the following two methods for outputting a signal only when there is a defect existing in the reticle 8. First, the signal processing unit 24 outputs the difference between the primary differential signal obtained from the reflection intensity differential signal and the transmission intensity differential signal and the primary differential signal output from the differential amplifier 32. Thus, the error signal Es is obtained.

【0072】この誤差信号Es は式(12)として表す
ことができる。
This error signal Es can be expressed as equation (12).

【0073】[0073]

【数12】 (Equation 12)

【0074】また、2つ目の方法は、信号処理部24で
反射の強度微分信号と透過の強度微分信号とから得られ
た1次微分信号と差動増幅器32から出力された1次微
分信号との比を出力して、比信号Er を得る方法であ
る。この比信号Er は式(13)として表すことができ
る。
In the second method, the primary differential signal obtained from the reflected intensity differential signal and the transmitted intensity differential signal in the signal processing section 24 and the primary differential signal output from the differential amplifier 32 are used. Is output to obtain a ratio signal Er. This ratio signal Er can be expressed as equation (13).

【0075】[0075]

【数13】 (Equation 13)

【0076】なお、B、Bt、Kt、φ、φtは定数であっ
て、無欠陥のレチクル上の回路パターンが一種類のパタ
ーン描画材料によって描画され、基板部と遮光部との段
差が一種類であれば、これらの定数はレチクル全面で変
わらない。したがって、検査対象のレチクルの品種が決
定すれば定数B、Bt、Kt、φ、φtの値が概ねきまり、
これらの値に基ずいて、式(12)または式(13)に
示した方法によって、式(5)と式(10)式を比較す
れば、簡単に欠陥のみを抽出できる。なお、誤差信号E
sは欠陥が存在しないところでは「0」の信号が出力さ
れ、比信号Er では、欠陥が存在しないところでは
「1」の信号が出力される。
Note that B, Bt, Kt, φ, and φt are constants, and a circuit pattern on a defect-free reticle is drawn with one type of pattern drawing material, and a step between the substrate portion and the light shielding portion has one type. If so, these constants do not change over the reticle. Therefore, if the type of the reticle to be inspected is determined, the values of the constants B, Bt, Kt, φ, and φt are substantially determined,
Based on these values and comparing the equations (5) and (10) by the method shown in the equation (12) or (13), only the defect can be easily extracted. Note that the error signal E
For s, a signal of "0" is output where no defect exists, and in the ratio signal Er, a signal of "1" is output where no defect exists.

【0077】なお、信号処理部24では、図示されてい
ない増幅器により、反射の強度微分信号Si、透過の強
度微分信号Sit、振幅微分信号Sa間の相対的な信号
強度を調整することで、欠陥検出の2値化が達成でき
る。ところで、これらの微分信号の相対的なゲインの調
整は、欠陥検査に先立って、レチクル上の回路パターン
の無欠陥の段差部分で調整を行う。なお、この各微分信
号同士の相対的なゲイン調整については、この欠陥検出
装置に備えられたコンピュータ20で自動化することで
も可能である。ところで、ゲイン調整の自動化について
は、本発明の実施の形態では、最初にオペレーターがレ
チクル8内の無欠陥部分を登録して行っている。また、
他の方法としては、レチクル8に照射される光束を検査
時よりも十分に大きくする。こうすることで、欠陥が存
在しても感受性が十分低下させることができる。そし
て、レチクル8上の決まった位置、たとえば、回路パタ
ーンが必ず存在するアライメントマークの座標付近を使
って、検査開始前の各差動増幅器19、32、57の相
対的なゲインを自動化することができる。
The signal processing unit 24 adjusts the relative signal intensity between the reflected intensity differential signal Si, the transmitted intensity differential signal Sit, and the amplitude differential signal Sa by using an amplifier (not shown), thereby obtaining a defect. Binarization of detection can be achieved. Incidentally, adjustment of the relative gain of these differential signals is performed at a defect-free step portion of the circuit pattern on the reticle prior to defect inspection. Note that the relative gain adjustment between the differential signals can be automated by a computer 20 provided in the defect detection device. By the way, with regard to automation of gain adjustment, in the embodiment of the present invention, an operator first registers a non-defective portion in the reticle 8 and performs it. Also,
As another method, the luminous flux applied to the reticle 8 is made sufficiently larger than that at the time of inspection. By doing so, the sensitivity can be sufficiently reduced even if a defect exists. Then, the relative gain of each of the differential amplifiers 19, 32, and 57 before the start of the inspection can be automated by using a fixed position on the reticle 8, for example, near the coordinates of the alignment mark where the circuit pattern always exists. it can.

【0078】ところで、レチクル8の種類が変わるごと
に、定数B、Bt、Kt、φ、φtの値は製造誤差に伴う許
容値を伴う。したがって、レチクル1枚ごとの実際の定
数に式(12)、式(13)が完全になりたつように差
動増幅器32の信号と差動増幅器19からの信号と差動
増幅器57あらの信号のそれぞれの相対的な信号強度を
調整することが理想的である。この場合、定数B、Bt、K
t、φ、φtの値を直接計測せずに、欠陥検査の検査対
象のレチクルの、無欠陥の回路パターン部分を用いて、
式(12)、式(13)式がなりたつように、相対的な
信号強度を調整することが好ましい。
By the way, each time the type of the reticle 8 changes, the values of the constants B, Bt, Kt, φ, and φt have an allowable value accompanying a manufacturing error. Therefore, the signals of the differential amplifier 32, the signal from the differential amplifier 19, and the signal of the differential amplifier 57 are respectively set so that the actual constants for each reticle satisfy the equations (12) and (13). It is ideal to adjust the relative signal strength of In this case, the constants B, Bt, K
Without directly measuring the values of t, φ, and φt, using the defect-free circuit pattern portion of the reticle to be inspected for defect inspection,
It is preferable to adjust the relative signal strength so that the equations (12) and (13) are satisfied.

【0079】ところで、本発明の第1の実施の形態の欠
陥検出装置では、検出回路33を備えている。本発明の
第1の実施の形態である欠陥検出装置では、実際には、
ノイズの影響や各種部材の設定条件などにより、レチク
ル8に欠陥が無い場合でも誤差信号Es が完全に0にな
らず、また比信号Er も同様に完全に1にならない。し
たがって、信号検出回路24で演算された誤差信号Es
および比信号Er は、つぎに誤差信号Es および比信号
Er のスライスレベルを決定するウインドコンパレータ
ー回路を有する検出回路33に入力され、この二つの信
号に対して適当な値にもうけら得たスライスレベルが設
定されている。そして、このスライスレベルの範囲外に
ある信号を検出したものをレチクル8の欠陥として、信
号を出力している。ところで、本発明を適用した欠陥検
出装置では、このようにスライスレベルが設定されてい
ても、従来の欠陥検出装置に比べ、スライスレベルを低
い値に設定することができる。したがって、感度のよい
欠陥検出装置を得ることができるようになる利点を有す
る。
Incidentally, the defect detection apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a detection circuit 33. In the defect detection apparatus according to the first embodiment of the present invention, actually,
Due to the influence of noise and the setting conditions of various members, even when the reticle 8 has no defect, the error signal Es does not become completely zero and the ratio signal Er similarly does not become completely one. Therefore, the error signal Es calculated by the signal detection circuit 24
The ratio signal Er is then input to a detection circuit 33 having a window comparator circuit for determining the slice levels of the error signal Es and the ratio signal Er, and the slice signal obtained as an appropriate value for the two signals is obtained. Level is set. A signal detected outside the range of the slice level is output as a defect of the reticle 8. By the way, in the defect detection device to which the present invention is applied, even if the slice level is set in this way, the slice level can be set to a lower value than in the conventional defect detection device. Therefore, there is an advantage that a highly sensitive defect detection device can be obtained.

【0080】なお、この検出回路33に有するウインド
コンパレーター回路は、光学的なノイズ、電気的なノイ
ズよってレチクルの欠陥の誤検出を生じないレベルにス
ライスレベルを設定している。また、誤差信号Es のス
ライスレベルは、誤差信号Es =0に対して正の側と負
の側のそれぞれに設定している。また比信号Er のスラ
イスレベルは、比信号Er =1に対して、1より大きい
側と1より小さい側のそれぞれに設定している。
The slice level of the window comparator circuit included in the detection circuit 33 is set to a level that does not cause erroneous detection of a reticle defect due to optical noise or electrical noise. The slice level of the error signal Es is set on each of the positive side and the negative side with respect to the error signal Es = 0. Further, the slice level of the ratio signal Er is set to a value larger than 1 and a value smaller than 1 with respect to the ratio signal Er = 1.

【0081】ところで、この検出回路33には、同期装
置34と接続されている。この同期回路34は、検査実
行中におけるレーザー光走査手段26と、レチクル8を
X−Y方向に移動させるX−Yステージ37とのそれぞ
れの動きを同期制御している。なお、レーザー光走査手
段26はアクチュエーター25を介して駆動される。ま
た、X−Yステージ37はアクチュエーター38を介し
て駆動される。また、同期装置34で生成される同期信
号は、検出回路33に入力され、異物や欠陥(汚染)な
どによる信号が出力された場合、その位置が特定できる
ようになっている。
The detection circuit 33 is connected to a synchronizer 34. The synchronizing circuit 34 synchronously controls the respective movements of the laser beam scanning unit 26 during the inspection and the XY stage 37 for moving the reticle 8 in the XY directions. The laser beam scanning means 26 is driven via the actuator 25. The XY stage 37 is driven via an actuator 38. The synchronization signal generated by the synchronization device 34 is input to the detection circuit 33, and when a signal due to a foreign matter, a defect (contamination), or the like is output, the position of the signal can be specified.

【0082】なお、欠陥検出の結果はコンピューター2
0に出力されていて、欠陥検出された位置を表示手段2
1によって表示できるようになっている。また、レチク
ル8表面の複数の場所に欠陥が検出されたような場合に
も一目で欠陥個所が確認できるようにするため、欠陥の
位置をマッピングした検査結果のマップを表示すること
もできるようになっている。
Note that the result of the defect detection is
0 is displayed on the display means 2
1 can be displayed. In addition, even when a defect is detected at a plurality of locations on the surface of the reticle 8, a map of an inspection result in which the position of the defect is mapped can be displayed so that the defect location can be confirmed at a glance. Has become.

【0083】また、誤差信号Es 、比信号Er 、差動増
幅器32、19、57の出力値などは、欠陥の程度にほ
ぼ比例するのでこれをもって欠陥の程度をディスプレイ
に表示することは、欠陥の程度を表示する点で有効な方
法である。したがって、本発明の第1の実施の形態であ
る欠陥検出装置では、このような信号をディスプレイ2
1に表示する場合には、誤差信号Es 、比信号Er 、ま
たは差動増幅器32、19、57の出力値と、同期装置
34から出力される位置情報と、スライスラインの範囲
外であるか否かの情報とを対応づけてディスプレイに出
力するようにしている。
The error signal Es, the ratio signal Er, and the output values of the differential amplifiers 32, 19, and 57 are almost proportional to the degree of the defect. This is an effective method for displaying the degree. Therefore, in the defect detection device according to the first embodiment of the present invention, such a signal is displayed on the display 2.
In the case of displaying at 1, the error signal Es, the ratio signal Er, or the output values of the differential amplifiers 32, 19, and 57, the position information output from the synchronizer 34, and whether or not the slice line is outside the range. The information is output to the display in association with the information.

【0084】更に、このコンピューター20では、さら
に信号検出回路24へ入力される各差動増幅器からの信
号の信号強度を調節するために信号処理部24で増幅利
得の調整を行っている。また同期装置34の制御を行う
他に、ノマルスキープリズム13、6の位置調節を行っ
ていおり、ノマルスキープリズム13から射出された光
線EOと光線OEとの位相差を調整することができる。
Further, in the computer 20, the signal processing section 24 adjusts the amplification gain in order to adjust the signal strength of the signal from each differential amplifier input to the signal detection circuit 24. In addition to controlling the synchronizer 34, the position of the Nomarski prisms 13 and 6 is adjusted, and the phase difference between the light beam EO and the light beam OE emitted from the Nomarski prism 13 can be adjusted.

【0085】ところで、差動増幅器32の出力である振
幅差動出力Saは式5のように示されるが、これは差動
出力のゲインが最大の時を示しており、一般的には式1
4に示される様に2つの干渉像が+,−θの関係にあれ
ばよい。
By the way, the amplitude differential output Sa, which is the output of the differential amplifier 32, is expressed by the following equation (5). This shows the case where the gain of the differential output is maximum.
It is sufficient that the two interference images have a relationship of + and -θ as shown in FIG.

【0086】[0086]

【数14】 [Equation 14]

【0087】ただし、式14からわかるように、差動出
力はθ=π/2+nπ(nは整数)の時に最大のゲイン
となるので、この関係が満たすように、光線EOと光線
OEの位相差を調整すると好ましい。なお、本発明の実
施の形態の欠陥検出装置では、コンピューター20によ
りノマルスキープリズム13をX軸方向に移動させるこ
とで、最大ゲインが得られるようにしている。
However, as can be seen from Expression 14, the differential output has the maximum gain when θ = π / 2 + nπ (n is an integer), so that the phase difference between the light beam EO and the light beam OE is satisfied so that this relationship is satisfied. Is preferably adjusted. In the defect detection device according to the embodiment of the present invention, the maximum gain can be obtained by moving the Nomarski prism 13 in the X-axis direction by the computer 20.

【0088】また、コンピューター20には、外部オペ
レータが検査感度、検査領域、装置の初期設定の実行、
検査の実行などを本欠陥検出装置に入力するために、イ
ンターフェース22が設けられている。ところで、本発
明の第1の実施の形態における欠陥検出装置では、レチ
クル8はX−Yステージを走査させることによって、対
物レンズ10、42の視野外の領域においても欠陥検査
を行うことができる。その様子を図17を用いて説明す
る。
The computer 20 allows the external operator to execute the initial setting of the inspection sensitivity, the inspection area, and the apparatus.
An interface 22 is provided for inputting the execution of the inspection and the like to the present defect detection apparatus. By the way, in the defect detection apparatus according to the first embodiment of the present invention, the reticle 8 scans the XY stage, so that the defect inspection can be performed even in a region outside the field of view of the objective lenses 10 and 42. This will be described with reference to FIG.

【0089】使用者が指定する検査領域Dは、レチクル
R上の一部の領域を示す。図1の欠陥検出装置では、視
野FV内が観察可能領域である。また、レチクルRはX
−Yステージにより駆動走査される様になっている。X
−Yステージを図17のY方向に移動させながら、光E
Oおよび光OEをX方向に往復走査させ、光OEおよび
光EOの走査距離Lに等しい幅を有する帯状の光の走査
のみで検査できる領域Sの長さをY方向に連続的に拡大
することで、検査領域D全体を検査することが出来る。
また、領域SをX方向に拡大するためにレチクルをX方
向にステップ移動することでも、検査領域D全体を検査
することが出来る。また、この場合、光EOと光OEと
が分離されたシャーの方向が光の走査方向に一致してい
るため、走査距離Lは最大でも視野FVの直径よりもシ
アー量分である2δ短い。また、Y方向の送り速度は解
像限界の1/2以下とすることがサンプリング定理から
望ましい。同様に画像信号を時系列のデジタルデーター
にコンバートする際も、解像限界の1/2以下の細かさ
で取り込むことが好ましい。なお、走査方向とシャー方
向は必ずしも一致させる必要はない。
The inspection area D specified by the user indicates a partial area on the reticle R. In the defect detection device of FIG. 1, the inside of the visual field FV is an observable area. Reticle R is X
It is driven and scanned by a -Y stage. X
While moving the Y stage in the Y direction in FIG.
O and light OE are reciprocally scanned in the X direction, and the length of a region S that can be inspected only by scanning of a strip light having a width equal to the scanning distance L of the light OE and light EO is continuously enlarged in the Y direction. Thus, the entire inspection area D can be inspected.
Also, the entire inspection area D can be inspected by stepwise moving the reticle in the X direction to enlarge the area S in the X direction. In this case, since the direction of the shear where the light EO and the light OE are separated coincides with the scanning direction of the light, the scanning distance L is at most 2δ shorter than the diameter of the visual field FV by the amount of shear. In addition, it is desirable from the sampling theorem that the feed speed in the Y direction be equal to or less than 1/2 of the resolution limit. Similarly, when converting an image signal into time-series digital data, it is preferable to capture the image signal with a fineness equal to or less than half the resolution limit. Note that the scanning direction and the shear direction do not necessarily need to be matched.

【0090】本発明の第1の実施の形態である欠陥検出
装置は、以上の通りである。しかしながら、本発明は、
これだけに限られた発明ではなく、たとえば、光源から
の光を光EOと光OEに分ける手段、およびレチクル8
から反射、透過した光EOと光OEとを同一光軸上に合
成する手段としてノマルスキープリズムを用いた。しか
しながら、本発明はこのようなことを行う手段としてノ
マルスキープリズムだけに限られず、ウォラストンプリ
ズムでも構わない。要するに、光学的異方性を有し複屈
折を有した光学部材であり、この複屈折を利用して、楔
型を有した物体を光源からの光の軸が互いに直角になる
ように貼り合わしたことによって、光の偏光方向で異な
る屈折角を有するものであればいっこうに構わない。こ
の様にすることで、偏光面が異なりかつ可干渉な2つ光
を発生させることができる。
The defect detecting device according to the first embodiment of the present invention is as described above. However, the present invention
The invention is not limited to this. For example, means for dividing light from a light source into light EO and light OE, and a reticle 8
A Nomarski prism was used as a means for combining light EO and light OE reflected and transmitted from the optical axis on the same optical axis. However, the present invention is not limited to a Nomarski prism as means for performing such a thing, and a Wollaston prism may be used. In short, it is an optical member having optical anisotropy and having birefringence, and using this birefringence, an object having a wedge shape is bonded so that the axes of light from a light source are perpendicular to each other. As a result, any material having a different refraction angle depending on the polarization direction of light may be used. By doing so, two lights having different polarization planes and coherent light can be generated.

【0091】ところで、以上のモデルを使って行った説
明は、結像型の微分干渉顕微鏡の結像面における点像の
強度をもって説明した。しかしながら、レーザ走査光学
系の微分干渉顕微鏡によっても焦点深度が異なる以外、
同じ波長で同じNAの対物レンズを用いたとすれば、結
像型の微分干渉顕微鏡における照明光学系のNA、もし
くはレーザ走査光学系のディテクタ側のNAを適当に設
定すれば全く同一の微分干渉像が得られる。
The description made using the above model is based on the intensity of the point image on the image plane of the imaging type differential interference microscope. However, except for the depth of focus depending on the differential interference microscope of the laser scanning optical system,
If an objective lens with the same wavelength and the same NA is used, if the NA of the illumination optical system in the imaging type differential interference microscope or the NA on the detector side of the laser scanning optical system is appropriately set, the exact same differential interference image Is obtained.

【0092】また、観察対象の物体の段差は基本的に1
次元の構造であるので以下の解析では光学系を含めてす
べて1次元で行う。実際の光学系は2次元であるが、以
下の議論では1次元の仮定で全く差し支えない。検査装
置として実現するためには、検査時間はできるだけ短く
しなければならない。このためにはできるだけ照明光の
輝度を上げる必要がある。この目的に最も適した光源が
レーザであり、レーザ走査光学系の微分干渉顕微鏡によ
って検査装置を構成できることが望まれる。レーザ走査
光学系の微分干渉顕微鏡によって得られる像は、ディテ
クタ側のNAが「0」のときにのみコヒーレント結像と
なり、ディテクタ側のNAを上げると部分コヒーレント
結像となり、ディテクタ側のNAが対物レンズのNAと
等しいときに、インコヒーレント結像となる。したがっ
て、インコヒーレント結像による光学像が容易に得られ
る。以下ではインコヒーレント結像による光学像につい
て議論する。
The step of the object to be observed is basically 1
Because of the dimensional structure, the following analysis is performed in one dimension, including the optical system. Although the actual optical system is two-dimensional, in the following discussion, one-dimensional assumption is perfectly acceptable. To be implemented as an inspection device, the inspection time must be as short as possible. For this purpose, it is necessary to increase the brightness of the illumination light as much as possible. It is desired that a laser is the most suitable light source for this purpose, and that the inspection apparatus can be constituted by a differential interference microscope of a laser scanning optical system. The image obtained by the differential interference microscope of the laser scanning optical system becomes coherent imaging only when the NA on the detector side is “0”, and when the NA on the detector side is increased, the image becomes partially coherent and the NA on the detector side becomes the objective. When it is equal to the NA of the lens, incoherent imaging occurs. Therefore, an optical image by incoherent imaging can be easily obtained. Hereinafter, an optical image by incoherent imaging will be discussed.

【0093】本発明の実施の形態は、微分干渉顕微鏡の
光学系を踏襲したレーザ走査顕微鏡になっているため、
被検査物の異なる位置から反射または透過した2つのビ
ームの振幅および位相情報は、光線合成手段(例えばノ
マルスキープリズム)によって一つの光束に合成されて
も保存されている。したがって、像平面以外の位置、た
とえば瞳共役平面近傍などに設置された、光電変換素子
によっても微分干渉像は得られる。したがって、本発明
の実施の形態における欠陥検出装置では、光電変換素子
の設置位置は光線合成手段以降で有れば、どこでもよ
い。
Since the embodiment of the present invention is a laser scanning microscope following the optical system of a differential interference microscope,
The amplitude and phase information of the two beams reflected or transmitted from different positions on the inspection object are stored even if they are combined into one light beam by a light beam combining means (for example, a Nomarski prism). Therefore, a differential interference image can be obtained by a photoelectric conversion element installed at a position other than the image plane, for example, near the pupil conjugate plane. Therefore, in the defect detection device according to the embodiment of the present invention, the installation position of the photoelectric conversion element may be any position as long as it is located after the light beam combining means.

【0094】なお、微分干渉顕微鏡によって得られる像
は、シャーによる間隔2δだけ互いに離れた、2つの像
の干渉像である。次に、本発明の第1の実施の形態であ
る欠陥検出装置を用いて、理想対物レンズを想定した場
合の一次元のシミュレーション結果を図18および図1
9に示す。このシュミレーションの条件は以下の通りで
ある。波長:488nm、照明条件:イン・コヒーレン
ト照明の落射照明、対物レンズのN.A.=0.4、レ
チクル上に50nmの酸化クロム膜。そして、この酸化
クロム膜には5μm幅と1μm幅の酸化クロムなし部分があ
りここではガラスが露出している。酸化クロム膜の段差
による位相差ψは2×50nm/488nm×360゜=
73.77゜である。酸化クロムの強度反射率は48
%、ガラスの強度反射率は4%とした。
The image obtained by the differential interference microscope is an interference image of two images separated from each other by a shearing distance 2δ. Next, one-dimensional simulation results when an ideal objective lens is assumed using the defect detection device according to the first embodiment of the present invention are shown in FIGS.
9 The conditions of this simulation are as follows. Wavelength: 488 nm, illumination conditions: epi-illumination of incoherent illumination, N.I. A. = 0.4, 50 nm chromium oxide film on the reticle. The chromium oxide film has portions of 5 μm width and 1 μm width without chromium oxide, where the glass is exposed. The phase difference に よ る due to the step of the chromium oxide film is 2 × 50 nm / 488 nm × 360 ゜ =
73.77 °. The intensity reflectance of chromium oxide is 48
%, And the intensity reflectance of the glass was 4%.

【0095】グラフの縦軸は強度を示している。また、
k1は定数で、合成強度微分信号と振幅微分信号の引き
算結果がゼロとなるように波高値をそろえてある。横軸
は位置を示し単位はμmである。図18には、酸化クロ
ムなし部分が1μmの場合のシュミレーション信号が表
示されていて、図19には、酸化クロムなし部分が5μ
mの場合のシュミレーション信号が表示されている。
The vertical axis of the graph indicates the intensity. Also,
k1 is a constant, and the peak values are aligned so that the subtraction result of the combined intensity differential signal and the amplitude differential signal becomes zero. The horizontal axis indicates the position, and the unit is μm. FIG. 18 shows a simulation signal when the portion without chromium oxide is 1 μm, and FIG.
The simulation signal in the case of m is displayed.

【0096】このように図18、19を見るとわかるよ
うに、誤差信号Esが完全にゼロとなることがシミュレ
ーションを用いて確認された。本発明によれば、無欠陥
の段差の像を完全に消去可能なために、対物レンズの解
像限界(=λ/NA(コヒーレント照明)〜λ/2NA
(イン・コヒーレント照明))程度もしくはそれ以下の
物体の段差でも問題無く、段差、反射率の異常を検出で
きる。したがって異物などのレチクル上の異常を検出す
る能力は、レチクルの回路パターンのエッジが垂直であ
れば電気的なノイズのレベルのみに依存し、高い検出感
度を達成可能である。
As can be seen from FIGS. 18 and 19, it has been confirmed by simulation that the error signal Es becomes completely zero. According to the present invention, since the image of the defect-free step can be completely erased, the resolution limit of the objective lens (= λ / NA (coherent illumination) to λ / 2NA)
(In-coherent illumination) Even if the object has a level difference of about or less, it is possible to detect a level difference and an abnormality in reflectance without any problem. Therefore, the ability to detect an abnormality on the reticle such as a foreign matter depends only on the level of the electrical noise if the edge of the circuit pattern of the reticle is vertical, and high detection sensitivity can be achieved.

【0097】次に、本発明の第1の実施の形態を元に発
展した異なる実施の形態の欠陥検出装置について説明し
てゆく。 [発明の第2の実施の形態]つぎに、本発明の第2の実
施の形態である欠陥検出装置について説明する。この欠
陥検出装置の構成図を図18に示す。なお、図1と同一
符号を付した構成は、本発明の第1の実施の形態の構成
と同じ物であるので、ここでの説明は省略する。
Next, a description will be given of a defect detection apparatus according to another embodiment which is developed based on the first embodiment of the present invention. [Second Embodiment of the Invention] Next, a defect detection apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 18 shows a configuration diagram of this defect detection apparatus. Note that the configuration denoted by the same reference numeral as FIG. 1 is the same as the configuration of the first embodiment of the present invention, and the description is omitted here.

【0098】ところで、本発明の第2の実施の形態であ
る欠陥検出装置と、本発明の第1の実施の形態である欠
陥検出装置との異なる点は、振幅微分信号を取得するた
めの構成である1/4波長板36、偏光ビームスプリッ
ター14、集光レンズ15、16、光電変換素子17、
18、差動増幅器32の代わりに、1/4波長板60、
偏光ビームスプリッタ63、集光レンズ52,53、光
電変換素子51,54および差動増幅器50を備えた。
また、本発明の第1の実施の形態の欠陥検出装置ではハ
ーフミラー65が備えられた箇所に、本発明の第2の実
施の形態の欠陥検出装置では全反射ミラー65aを設
け、さらに全反射ミラー64が備えられた箇所に本発明
の第2の実施の形態の欠陥検出装置ではハーフミラー6
4aが備えられている。
The difference between the defect detection apparatus according to the second embodiment of the present invention and the defect detection apparatus according to the first embodiment of the present invention is that a configuration for acquiring an amplitude differential signal is used. 1 / wavelength plate 36, polarizing beam splitter 14, condenser lenses 15 and 16, photoelectric conversion element 17,
18. Instead of the differential amplifier 32, a quarter-wave plate 60,
A polarization beam splitter 63, condenser lenses 52 and 53, photoelectric conversion elements 51 and 54, and a differential amplifier 50 are provided.
Further, in the defect detecting device according to the first embodiment of the present invention, a total reflection mirror 65a is provided at a position where the half mirror 65 is provided, and in the defect detecting device according to the second embodiment of the present invention, furthermore, total reflection is performed. In the defect detecting device according to the second embodiment of the present invention, the half mirror 6 is provided at a position where the mirror 64 is provided.
4a is provided.

【0099】このように、本発明の第2の実施の形態の
欠陥検出装置は振幅微分信号をレチクル8からの反射光
で得るのではく、透過光で得ることとした。なお、その
ほかの点は、本発明の第1の実施の形態と同一である。
したがって、レチクル8の透過光で振幅微分信号である
振幅差動出力Satを求めるため、本発明の第2の実施の
形態である振幅差動出力Satは式15の様になる。な
お、この式(15)の出力は、差動増幅器50からの出
力信号の特徴を表している。
As described above, in the defect detection apparatus according to the second embodiment of the present invention, the amplitude differential signal is obtained not by the reflected light from the reticle 8 but by the transmitted light. The other points are the same as those of the first embodiment of the present invention.
Therefore, since the amplitude differential output Sat, which is the amplitude differential signal, is obtained from the transmitted light of the reticle 8, the amplitude differential output Sat according to the second embodiment of the present invention is as shown in Expression 15. Note that the output of the equation (15) represents the characteristics of the output signal from the differential amplifier 50.

【0100】[0100]

【数15】 (Equation 15)

【0101】この様に本発明の第2の実施の形態では、
第1の実施の形態での振幅差動出力Sa に対して√Kt
を乗じた値となる。したがって、本発明の第2の実施
の形態で算出される誤差信号Estは、式(16)の様に
なる。
As described above, in the second embodiment of the present invention,
For the amplitude differential output Sa in the first embodiment, √Kt
Multiplied by. Therefore, the error signal Est calculated in the second embodiment of the present invention is as shown in Expression (16).

【0102】[0102]

【数16】 (Equation 16)

【0103】また、本発明の第2の実施の形態で算出さ
れる誤差信号Ertは、式(17)の様になる。
The error signal Ert calculated according to the second embodiment of the present invention is as shown in equation (17).

【0104】[0104]

【数17】 [Equation 17]

【0105】この様な信号の処理を行うため、本発明の
第2の実施の形態での信号処理回路24aは、本発明の
第1の実施の形態での信号処理回路24とは誤差信号E
st、比信号Ertの演算内容が異なるが、そのほかの演算
については、本発明の第1の実施の形態における信号処
理回路24と同じである。なお、本発明の第2の実施の
形態である欠陥検出装置の各光の偏光方向などを示す図
を図21、図22に示す。図21は落射照明の強度微分
信号を取得するための光学系を示した図であり、図22
は透過照明の各種微分信号を取得するための光学系を示
した図である。これらの図は、光の偏光状態と各光学素
子の方位角を示している。
In order to perform such signal processing, the signal processing circuit 24a according to the second embodiment of the present invention is different from the signal processing circuit 24 according to the first embodiment of the present invention in that an error signal E is obtained.
Although the operation contents of the st and the ratio signal Ert are different, other operations are the same as those of the signal processing circuit 24 according to the first embodiment of the present invention. FIGS. 21 and 22 show the polarization direction of each light and the like of the defect detection device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 21 is a diagram showing an optical system for acquiring an intensity differential signal of epi-illumination, and FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an optical system for acquiring various differential signals of transmitted illumination. These figures show the polarization state of light and the azimuth of each optical element.

【0106】図22については、紙面の都合上、光軸A
Xを二分割して表示している。点Aと点A’は本来つな
がっていて矢印は光線の進行方向を示している。同図は
本発明の透過の振幅微分像(または位相微分像)を用い
て構成する場合である。なお、説明をわかりやすくする
ため主光線のみを用いて説明する。各々の光学素子近傍
に表示した直交座標(X1、Y1)〜(X13、Y1
3)は光軸AXに対し直交する平面を表している。そし
て、各X各Yは、同じ方位とする。また以下では各座標
軸に対する方位を、単にX軸、Y軸に対する方位と呼
ぶ。
Referring to FIG. 22, the optical axis A
X is divided into two and displayed. Point A and point A 'are originally connected, and the arrow indicates the traveling direction of the light beam. FIG. 11 shows a case where the present invention is configured using the amplitude differential image (or phase differential image) of transmission. In addition, in order to make explanation easy to understand, it demonstrates using only a chief ray. The rectangular coordinates (X1, Y1) to (X13, Y1) displayed near each optical element.
3) represents a plane orthogonal to the optical axis AX. Then, each X and each Y have the same orientation. In the following, the direction with respect to each coordinate axis is simply referred to as the direction with respect to the X axis and the Y axis.

【0107】ところで、光線i00は本発明の第1の実
施の形態と同様、光源1から発せられた光線である。こ
の光線i00は、ハーフミラー3で反射されて光軸AX
と平行に光線が進む。ハーフミラー3によって反射され
た光線は、ノマルスキープリズム13と対物レンズ10
によって被検査物8の表面(X2、Y2座標の平面)上
で2δシャー(横ずらし)された光線EOと光線OEの
二本の光束に分割される。光線EOはY3 軸に平行な
偏波面の直線偏光であり、光線OEはX3 軸に平行な
偏光面の直線偏光である。なお、ノマルスキープリズム
13は対物レンズ10の焦点位置近傍に配置されてお
り、ノマルスキープリズム13に生じた光線OEと光線
EOは、対物レンズ10により、互いにほぼ平行な光束
となる。そして、構成EOと光線OEは、レチクル8を
反射または透過する。
Incidentally, the light beam i00 is a light beam emitted from the light source 1, as in the first embodiment of the present invention. This light beam i00 is reflected by the half mirror 3 and has an optical axis AX
The light travels in parallel with. The light reflected by the half mirror 3 is transmitted to the Nomarski prism 13 and the objective lens 10.
As a result, the light beam is split into two light beams, a light beam EO and a light beam OE displaced by 2δ on the surface (plane of the X2 and Y2 coordinates) of the inspection object 8. The ray EO is linearly polarized light having a plane of polarization parallel to the Y3 axis, and the ray OE is linearly polarized light having a plane of polarization parallel to the X3 axis. The Nomarski prism 13 is arranged near the focal position of the objective lens 10, and the light beam OE and the light beam EO generated in the Nomarski prism 13 are converted into substantially parallel light beams by the objective lens 10. Then, the configuration EO and the light beam OE reflect or transmit the reticle 8.

【0108】ところで、レチクル8を反射した光線EO
と光線OEは、本発明の第1の実施の形態と同様に同一
光束にされ、ミラー65aを経て、偏光ビームスプリッ
ター45に至る。これ以降は、本発明の第1の形態と同
様なので、説明を省略する。一方、物体を透過する光線
について図22(a)(b)に示す。ノマルスキープリ
ズム13により生じた光線EO、OEのうち被検査物8
を透過した光線EOおよび光線OEは、本発明の第1の
実施の形態と同様に、対物レンズ42により集光され対
物レンズ42の焦点位置近傍に配置されたノマルスキー
プリズム6によって同一光束i0になる。そして、同一
光束となった光線i0は、点A、点A’の方向に進行す
る。そして、光線i0はハーフミラー64a によって反
射され、一方は偏光ビームスプリッタ62に、そして他
方は1/4波長板60を経て偏光ビームスプリッター6
3至る。偏光ビームスプリッタ62については、本発明
の第1の実施の形態と同じなので、ここでの説明は省略
する。
The light beam EO reflected from the reticle 8
And the light beam OE are made into the same light beam as in the first embodiment of the present invention, and reach the polarization beam splitter 45 via the mirror 65a. Subsequent steps are the same as in the first embodiment of the present invention, and a description thereof will be omitted. On the other hand, FIGS. 22A and 22B show light rays that pass through the object. Inspection object 8 out of light beams EO and OE generated by Nomarski prism 13
The light beam EO and the light beam OE that have passed through are collected by the objective lens 42 and become the same light beam i0 by the Nomarski prism 6 arranged near the focal position of the objective lens 42, as in the first embodiment of the present invention. . Then, the light beam i0 having the same light flux travels in the directions of the points A and A '. Then, the light ray i0 is reflected by the half mirror 64a, one on the polarization beam splitter 62 and the other via the quarter-wave plate 60 on the polarization beam splitter 6a.
Three. Since the polarization beam splitter 62 is the same as that of the first embodiment of the present invention, the description is omitted here.

【0109】ところで、1/4波長板60に入射した光
は、本発明の第1の形態の1/4波長板36と同様に設
置されている。そして、1/4波長板60を透過した光
は偏光ビームスプリッター63に入射する。ところで、
この偏光ビームスプリッター63は、本発明の第1の実
施の形態の偏光ビームスプリッター14と同じ物であ
り、偏光ビームスプリッタ63を透過する光線は光線i
t1となりX軸に45度の直線偏光となる。また、偏光
ビームスプリッタ63で反射される光線は光線it2と
なりX軸に135度の方位の直線偏光となる。そして、
この偏光ビームスプリッター63の反射光を光電変換素
子51で受光し、透過光を光電変換素子54で受光して
いる。この光電変換素子51と56から得られる出力信
号とを差動増幅器50で差動出力を得ることで、レチク
ル8の透過光の振幅微分信号を得ている。
By the way, the light incident on the quarter-wave plate 60 is set in the same manner as the quarter-wave plate 36 of the first embodiment of the present invention. Then, the light transmitted through the 波長 wavelength plate 60 enters the polarization beam splitter 63. by the way,
The polarization beam splitter 63 is the same as the polarization beam splitter 14 according to the first embodiment of the present invention, and the light beam transmitted through the polarization beam splitter 63 is a light beam i.
It becomes t1 and becomes linearly polarized light of 45 degrees on the X axis. The light beam reflected by the polarization beam splitter 63 becomes a light beam it2 and becomes a linearly polarized light having an azimuth of 135 degrees with respect to the X axis. And
The reflected light of the polarization beam splitter 63 is received by the photoelectric conversion element 51, and the transmitted light is received by the photoelectric conversion element 54. The output signals obtained from the photoelectric conversion elements 51 and 56 are differentially output by the differential amplifier 50 to obtain an amplitude differential signal of the light transmitted through the reticle 8.

【0110】まお、各光学素子の方位角は図21および
図22に示されるように設定する。光軸AXを中心とし
たX軸に対する方位角はY軸方向を正とすると、1/4
波長板60の光学軸は0度、ノマルスキープリズム6、
ノマルスキープリズム13の楔の向きは0度、偏光ビー
ムスプリッタ63のアナライザ角(θ6) は+45
度、偏光ビームスプリッタ45、偏光ビームスプリッタ
62のアナライザ角(θ4、θ6)は0度にする。
The azimuth of each optical element is set as shown in FIGS. 21 and 22. The azimuth with respect to the X axis about the optical axis AX is 1/4 when the Y axis direction is positive.
The optical axis of the wave plate 60 is 0 degree, the Nomarski prism 6,
The direction of the wedge of the Nomarski prism 13 is 0 degree, and the analyzer angle (θ6) of the polarizing beam splitter 63 is +45.
The analyzer angles (θ4, θ6) of the polarization beam splitter 45 and the polarization beam splitter 62 are set to 0 degree.

【0111】このようにして得られる、反射強度微分像
と透過振幅微分像とに関する信号と、一つの透過振幅微
分像に関する信号とから信号処理部24によって、誤差
信号Es または比信号Er を得て、本発明の第1の実施
の形態と同様に欠陥などの異常箇所を検出することがで
きる。 [本発明の第3の実施の形態]次に本発明の第3の実施
の形態の欠陥検出装置について説明する。本発明の第3
の実施の形態の欠陥検出装置は、第1の実施の形態の欠
陥検出装置と第2の実施の形態の欠陥検出装置を組み合
わせた物である。この本発明の第3の実施の形態の欠陥
検出装置を図23に示す。ところで、図1と同一符号が
付された構成は、本発明の第1の実施の形態の欠陥検出
装置と同じ構成であり、図20と同一符号が付された構
成は、本発明の第2の実施の形態の欠陥検出装置と同じ
構成である。 なお、本発明の第3の実施の形態におけ
る欠陥検出装置は、信号処理部24b以外については、
第1の実施の形態と第2の実施の形態で説明されたもの
であるので、ここでの構成の説明は省略する。
An error signal Es or a ratio signal Er is obtained by the signal processing unit 24 from the signal regarding the reflection intensity differential image and the transmission amplitude differential image and the signal regarding one transmission amplitude differential image thus obtained. In the same manner as in the first embodiment of the present invention, an abnormal portion such as a defect can be detected. [Third Embodiment of the Present Invention] Next, a defect detecting apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. Third of the present invention
The defect detection device according to the embodiment is a combination of the defect detection device according to the first embodiment and the defect detection device according to the second embodiment. FIG. 23 shows a defect detection apparatus according to the third embodiment of the present invention. By the way, the configuration denoted by the same reference numeral as FIG. 1 is the same configuration as the defect detection device according to the first embodiment of the present invention, and the configuration denoted by the same reference numeral as FIG. The configuration is the same as that of the defect detection device according to the embodiment. Note that the defect detection device according to the third embodiment of the present invention has a configuration other than the signal processing unit 24b.
Since the configuration has been described in the first embodiment and the second embodiment, the description of the configuration here is omitted.

【0112】本発明の第3の実施の形態の特徴的な部分
は、信号処理部24bのところである。第3の実施の形
態における欠陥検出装置では、振幅微分信号を得るため
の構成をレチクル8を透過した光とレチクル8を反射し
た光との両方の光から求めている。なお、レチクル8を
反射光による振幅微分信号を得るための構成は、1/4
波長板36と偏光ビームスプリッター14と集光レンズ
15、16と光電変換素子17、18と差動増幅器32
である。また、レチクル8を透過光について振幅微分信
号を得るための構成は、1/4波長板60と偏光ビーム
スプリッター63と集光レンズ52、53と光電変換素
子51、54と差動増幅器50である。
The characteristic part of the third embodiment of the present invention is the signal processing section 24b. In the defect detection device according to the third embodiment, the configuration for obtaining the amplitude differential signal is obtained from both the light transmitted through the reticle 8 and the light reflected from the reticle 8. The configuration for obtaining the amplitude differential signal of the reticle 8 by the reflected light is 、
Wave plate 36, polarizing beam splitter 14, condensing lenses 15, 16, photoelectric conversion elements 17, 18 and differential amplifier 32
It is. The configuration for obtaining an amplitude differential signal with respect to light transmitted through the reticle 8 is a quarter-wave plate 60, a polarizing beam splitter 63, condenser lenses 52 and 53, photoelectric conversion elements 51 and 54, and a differential amplifier 50. .

【0113】本発明の第3の実施の形態では、差動増幅
器19、57、32、50からの信号を信号処理部24
bで受ける。つぎに差動増幅器19、57の信号と差動
増幅器32の信号とから、式12で表された誤差信号E
s と式13で表された比信号Er を信号処理部24bで
算出する。更に、信号処理部24bでは差動増幅器1
9、57からの信号と、差動増幅器50の信号とから式
16で表された誤差信号Estと式17で表された比信号
Ertとを算出する。
In the third embodiment of the present invention, the signals from the differential amplifiers 19, 57, 32, 50
Receive with b. Next, from the signals of the differential amplifiers 19 and 57 and the signal of the differential amplifier 32, the error signal E
The signal processing unit 24b calculates s and the ratio signal Er expressed by Expression 13. Further, in the signal processing unit 24b, the differential amplifier 1
The error signal Est expressed by Expression 16 and the ratio signal Ert expressed by Expression 17 are calculated from the signals from the signals 9 and 57 and the signal of the differential amplifier 50.

【0114】そして、信号処理部24bでは誤差信号E
s の絶対値と誤差信号Estの絶対値との和を取ること
で、また、同じく信号処理部24bで比信号Er の絶対
値と比信号Ertの絶対値との積を取ることで信頼性の高
い欠陥判定が可能となる。また、誤差信号Es とEstと
をそれぞれ、別個にそのままスライスレベルを基準にし
て欠陥の有る無しの結果を出力し、どちらか一方でもス
ライスレベルの範囲を超えれば欠陥ありとする「ORロ
ジック」を用いて、欠陥の有無を表示しても良い。ま
た、誤差信号Es とEstの両方ともスライスレベルの範
囲を超えた場合に欠陥ありとする「ANDロジック」を
用いることで、欠陥の有無の表示を行っても構わない。
The error signal E is output from the signal processor 24b.
By taking the sum of the absolute value of s and the absolute value of the error signal Est, and also by taking the product of the absolute value of the ratio signal Er and the absolute value of the ratio signal Ert in the signal processor 24b, the reliability is obtained. High defect determination is possible. In addition, the error signals Es and Est are separately output as a result of the presence or absence of a defect based on the slice level as they are, and if one of them exceeds the range of the slice level, an “OR logic” that determines that there is a defect is output. The presence / absence of a defect may be displayed by using this. Alternatively, the presence or absence of a defect may be indicated by using “AND logic” that determines that there is a defect when both the error signals Es and Est exceed the slice level range.

【0115】ところで、本発明の第3の実施の形態にお
ける欠陥検出装置の光学系における、光の偏光状態と各
光学素子の方位角を示した図が図24、図25である。
図24はレチクル8の反射光について、示された図面で
あり、図2と同じものである。また、図25については
レチクル8の透過光について、示された図面であり図2
2と同じである。また、各構成の配置関係も同じである
ので、ここでの説明は省略する。
FIGS. 24 and 25 show the polarization state of light and the azimuth of each optical element in the optical system of the defect detection apparatus according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a drawing showing the reflected light of the reticle 8, and is the same as FIG. FIG. 25 shows the transmitted light of the reticle 8 and FIG.
Same as 2. Further, since the arrangement relationship of each component is the same, the description is omitted here.

【0116】なお、本発明のこれらの実施の形態では、
振幅微分信号Saで検出できる振幅微分像が位相物体に
対して高い検出能力を有する。また、レチクルの欠陥に
よる位相の変化は、レチクルからの反射光を検出した振
幅微分信号の方が大きく出力される。しかし、被検査レ
チクルがレベンソンタイプ等の位相シフトレチクルの場
合は、レチクルからの透過光を検出した振幅微分信号を
用いた方が疑似欠陥を検出してしまう可能性が少なくな
る。レチクルからの反射光によって振幅微分信号をとる
か、レチクルからの透過光によって振幅微分信号をとる
かでこの様な性質の差があるので、レチクルのタイプご
とに検出のロジックを変更することはたいへん有効であ
る。
Note that, in these embodiments of the present invention,
An amplitude differential image that can be detected by the amplitude differential signal Sa has a high detection capability for a phase object. In addition, the phase change due to the defect of the reticle is larger when the amplitude differential signal that detects the reflected light from the reticle is output. However, when the reticle to be inspected is a phase shift reticle such as a Levenson type, the possibility of detecting a pseudo defect is reduced by using the amplitude differential signal obtained by detecting the transmitted light from the reticle. Since there is such a difference in whether the differential amplitude signal is obtained by the reflected light from the reticle or the differential amplitude signal by the transmitted light from the reticle, it is very difficult to change the detection logic for each reticle type. It is valid.

【0117】ところで、以上の本発明の実施の形態で
は、本発明の第1から第3までの実施の形態における欠
陥検出装置では、光EOと光OEとの位相差の調整機構
について、ノマルスキープリズム13、6を光軸方向を
横切る方向に移動させて調整した。だが、これだけに限
られず、1/4波長板と光軸を中心に回転可能なポララ
イザーとを組み合わせることによって光EOと光OEと
の位相差の調節を行っても構わない。
In the above-described embodiment of the present invention, the defect detecting apparatus according to the first to third embodiments of the present invention employs the Nomarski prism for adjusting the phase difference between the light EO and the light OE. 13 and 6 were adjusted by moving in the direction crossing the optical axis direction. However, the present invention is not limited to this, and the phase difference between the light EO and the light OE may be adjusted by combining a quarter-wave plate and a polarizer rotatable around the optical axis.

【0118】また、以上の実施例では、レーザー走査型
をベースに説明したが、ハロゲンランプを使った結像型
の装置を構成して、本発明を適用してもいっこうに構わ
ない。その場合、照明光は、レザーのビームスポットと
は異なり、対物レンズを一括照明して、光電変換素子に
は複数の画素を持つイメージセンサーを用い、イメージ
センサーは物体と共役な結像位置に配置する必要があ
る。 [本発明の第4の実施の形態]上述した本発明の実施の
形態では、強度微分信号から得られる1次微分成分と2
次微分成分の信号成分から、反射の強度微分信号と透過
の強度微分信号との和信号を生成して、1次微分信号を
得ている。しかしながら、2次微分信号成分と1次微分
信号成分との比率は、落射微分像と透過微分像とで異な
るため、落射の強度微分信号と透過の強度微分信号との
和信号を得るときに、それぞれの信号に与える利得を変
えることで、2次微分信号を得ることができる。
In the above embodiments, the description has been given based on the laser scanning type. However, the present invention may be applied to an imaging type apparatus using a halogen lamp. In this case, the illumination light is different from the laser beam spot, and collectively illuminates the objective lens, uses an image sensor with multiple pixels for the photoelectric conversion element, and places the image sensor at an imaging position conjugate to the object. There is a need to. [Fourth Embodiment of the Present Invention] In the above-described embodiment of the present invention, the first-order differential component obtained from the intensity differential signal and
From the signal component of the second derivative component, a sum signal of the intensity differential signal of reflection and the intensity differential signal of transmission is generated to obtain a first differential signal. However, since the ratio between the secondary differential signal component and the primary differential signal component is different between the incident-light differential image and the transmitted differential image, when obtaining the sum signal of the reflected-light intensity differential signal and the transmitted-light intensity differential signal, By changing the gain given to each signal, a second-order differential signal can be obtained.

【0119】そこで本発明者らは、落射による強度微分
信号と透過による強度微分信号とから、2次微分信号を
取り出した場合の欠陥検出装置を発明した。その発明の
実施の形態として以下に説明する。ところで、本発明の
第4の実施の形態における欠陥検出装置は、唯一、信号
処理部24が異なるのみで、そのほかは本発明の第1の
実施の形態の欠陥検出装置と同じ構成を有している。そ
こで、以下に挙げる図番は、図1の記された番号と同じ
ものである。
Therefore, the present inventors have invented a defect detection apparatus in which a secondary differential signal is extracted from an intensity differential signal due to incident light and an intensity differential signal due to transmission. An embodiment of the invention will be described below. Incidentally, the defect detection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention has the same configuration as the defect detection apparatus according to the first embodiment of the present invention except for the signal processing unit 24 only. I have. Therefore, the figure numbers given below are the same as the numbers shown in FIG.

【0120】なお、本発明の第4の実施の形態の説明は
信号処理部24の違いのみについて、説明することとす
る。本発明の第4の実施の形態の形態では、差動増幅器
32から得られた1次微分信号と、差動増幅器19から
出力された強度微分信号とから、2次微分信号を得てい
る。実際には、信号処理部24に設けられた第1の差動
増幅器に差動増幅器32から得られた1次微分信号と、
差動増幅器19から出力された強度微分信号とを入力す
る。その際、強度微分信号の1次微分信号成分と差動増
幅器32から出力された1次微分信号とが同じ値になる
ように、強度微分信号を一旦増幅器に入力させておく。
それから、その強度微分信号を信号処理部24内の第1
の差動増幅器に入力させ、差動増幅器32から出力され
た1次微分信号との差分を出力する。
In the description of the fourth embodiment of the present invention, only the difference between the signal processing units 24 will be described. In the fourth embodiment of the present invention, a secondary differential signal is obtained from the primary differential signal obtained from the differential amplifier 32 and the intensity differential signal output from the differential amplifier 19. Actually, a first differential signal obtained from the differential amplifier 32 is added to a first differential amplifier provided in the signal processing unit 24,
The intensity differential signal output from the differential amplifier 19 is input. At this time, the intensity differential signal is once input to the amplifier so that the primary differential signal component of the intensity differential signal and the primary differential signal output from the differential amplifier 32 have the same value.
Then, the intensity differential signal is transmitted to the first
, And outputs a difference from the first-order differential signal output from the differential amplifier 32.

【0121】また、同時に、信号処理部24内の第2の
差動増幅器に差動増幅器19から出力された落射の強度
微分信号と差動増幅器57から出力された透過の強度微
分信号が入力される。なお、信号処理部24内の第2の
差動増幅器にそれぞれの信号を入力する前に、互いの1
次微分信号成分の波高値が同じになるようにそれぞれの
信号を所定の増幅率を有する増幅器に入力している。こ
のようにして、落射の強度微分信号と透過の強度微分信
号との1次微分信号成分が同じ波高値にしている。
At the same time, the incident intensity differential signal output from the differential amplifier 19 and the transmitted intensity differential signal output from the differential amplifier 57 are input to the second differential amplifier in the signal processing unit 24. You. Before inputting each signal to the second differential amplifier in the signal processing unit 24,
Each signal is input to an amplifier having a predetermined amplification factor so that the peak value of the next differential signal component becomes the same. In this way, the primary differential signal components of the incident intensity differential signal and the transmitted intensity differential signal have the same peak value.

【0122】このようにして、信号処理部24内の第1
の差動増幅器と第2の差動増幅器からそれぞれ2次微分
信号を得て、第1の差動増幅器の出力信号と第2の差動
増幅器の出力信号の波高値を揃える。そして、互いの波
形の相違分を出力して誤差信号Es を出力したり、また
は互いの信号の比を出力して、比信号Er を出力するこ
とで、レチクル8に欠陥が生じているか否かを検出して
いる。
As described above, the first in the signal processing unit 24
Second differential signals are obtained from the differential amplifier and the second differential amplifier, and the peak values of the output signal of the first differential amplifier and the output signal of the second differential amplifier are made uniform. By outputting the difference between the waveforms and outputting the error signal Es, or by outputting the ratio of the signals and outputting the ratio signal Er, it is determined whether or not the reticle 8 has a defect. Has been detected.

【0123】次に、これらの動作を、シュミレーション
して得られた信号波形でもって説明する。最初に、シュ
ミレーションを行うにあたって用いたレチクルのモデル
を図26に示す。図26(a)(b)は、透明なガラス
基板上に50nmの酸化クロム膜。そして、この酸化ク
ロム膜には5μm幅と1μm幅の酸化クロムなし部分があり
ここではガラスが露出している。酸化クロム膜の段差に
よる位相差ψは2×50nm/488nm×360゜=7
3.77゜である。酸化クロムの強度反射率は48%、
ガラスの強度反射率は4%とした。なお、図26(a)
は酸化クロム無しの部分が1μm幅のもので、図26
(b)は酸化クロム無しの部分が5μm幅のものであ
る。
Next, these operations will be described with reference to signal waveforms obtained by simulation. First, a reticle model used in performing the simulation is shown in FIG. FIGS. 26A and 26B show a 50 nm chromium oxide film on a transparent glass substrate. The chromium oxide film has portions of 5 μm width and 1 μm width without chromium oxide, where the glass is exposed. The phase difference に よ る due to the step of the chromium oxide film is 2 × 50 nm / 488 nm × 360 ゜ = 7
3.77 °. The intensity reflectance of chromium oxide is 48%,
The intensity reflectance of the glass was 4%. FIG. 26 (a)
In FIG. 26, the portion without chromium oxide has a width of 1 μm.
In (b), the portion without chromium oxide has a width of 5 μm.

【0124】ところで、以下に示すシュミレーション波
形では、図26(b)のものを用いた。ところで、図2
7は、差動増幅器19からの出力である落射の強度微分
強度信号Si を増幅器に入力させて得られた出力信号S
i*K4波形2701と、差動増幅器32からの出力で
ある落射の振幅微分信号Sa波形2702と、落射の強
度微分信号Si*K4と振幅微分信号Saとの差である
第1の2次微分信号Sa-Si *K4波形2703とをシ
ミュレーションしたものである。
By the way, the simulation waveform shown in FIG. 26B was used. By the way, FIG.
Reference numeral 7 denotes an output signal S obtained by inputting the intensity-differential intensity signal Si of the epi-illumination output from the differential amplifier 19 to the amplifier.
i * K4 waveform 2701, reflected amplitude differential signal Sa waveform 2702 output from differential amplifier 32, and first secondary differential which is the difference between the intensity differential signal Si * K4 and the amplitude differential signal Sa. This is a simulation of the signal Sa-Si * K4 waveform 2703.

【0125】また、図28は落射の強度微分信号Si *
K4波形2701と、差動増幅器57からの出力である
透過の強度微分強度信号St を増幅器に入力させて得ら
れた出力信号St *K5波形2704と、落射の強度微
分信号Si *K4と透過の強度微分信号St *K5とを
の和信号である第2の2次微分信号(Si *K4+St
*K5)の波形2705をシュミレーションしたもので
ある。
FIG. 28 shows the intensity differential signal Si * of the epi-illumination.
The output signal St * K5 waveform 2704 obtained by inputting the K4 waveform 2701, the transmission intensity differential intensity signal St output from the differential amplifier 57 to the amplifier, the reflected intensity intensity signal Si * K4, and the transmission A second secondary differential signal (Si * K4 + St) which is a sum signal of the intensity differential signal St * K5
This is a simulation of the waveform 2705 of * K5).

【0126】ところで、この図27、図28は、横軸を
レチクルモデルの位置に関する座標にし、縦軸を信号の
大きさを示している。ところで、酸化クロムのパターン
のエッジは、図27、図28の横軸で−2.5と2.5
の位置になる。ところで、二つの2次微分信号、Sa-S
i*K4と、Si*K4+St*K5とのそれぞれの波形
を対比してみると、図29の様になる。この様に、Sa-
Si*K4と、Si*K4+St*K5とは相似の波形で
あり、この2つの信号の増幅利得を変えて波高値を一致
させ、両者の和[(Sa−Si *K4)+(Si *K4
+Sit*K5)*K6]をとると、図26のように完全
にゼロとなる。
In FIGS. 27 and 28, the horizontal axis indicates coordinates relating to the position of the reticle model, and the vertical axis indicates the magnitude of the signal. The edges of the chromium oxide pattern are -2.5 and 2.5 on the horizontal axis in FIGS.
Position. By the way, two second derivative signals, Sa-S
FIG. 29 shows a comparison between the respective waveforms of i * K4 and Si * K4 + St * K5. In this way, Sa-
Si * K4 and Si * K4 + St * K5 have similar waveforms. The amplification gains of these two signals are changed so that the peak values match, and the sum of the two is [(Sa−Si * K4) + (Si * K4).
+ Sit * K5) * K6], it becomes completely zero as shown in FIG.

【0127】なお、図30に示された波形は、第1の2
次微分信号の波形2705と、第1の2次微分信号Sa
−Si*K4と波高値を併せた第2の2次微分信号(Si
*K4+Sit*K5)*K6の波形2706と、2つの
2次微分信号の両者の和[(Sa−Si *K4)+(Si
*K4+Sit*K5)*K6]の波形2707であ
る。
Note that the waveform shown in FIG.
The second derivative signal waveform 2705 and the first second derivative signal Sa
−Si * K4 and the second secondary differential signal (Si
* K4 + Sit * K5) * The sum of the waveform 2706 of K6 and the two secondary differential signals [(Sa-Si * K4) + (Si
* K4 + Sit * K5) * K6].

【0128】この様に本発明の第1の実施の形態と同じ
構成を用いて、信号処理部24の部分を本発明の第4の
実施の形態で示した信号処理を行うものにすれば、パタ
ーンのエッジ部分の信号を出力することを防ぐことがで
きる。 [本発明の第5の実施の形態]次に、本発明の第5の実
施の形態の欠陥検出装置について説明する。この本発明
の第5の実施の形態の欠陥検出装置は、図31に示す構
成を有している。本発明の第1の実施の形態における欠
陥検出装置と対比すると、アクチュエータATによって
光軸AXを中心に回転可能な1/2波長板HWが追加さ
れ、信号処理部24の処理方法が変更され、信号処理部
24eとなっている。
As described above, by using the same configuration as that of the first embodiment of the present invention and making the signal processing section 24 perform the signal processing shown in the fourth embodiment of the present invention, It is possible to prevent the output of the signal of the edge portion of the pattern. [Fifth Embodiment of the Invention] Next, a defect detection apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described. The defect detection device according to the fifth embodiment of the present invention has a configuration shown in FIG. Compared with the defect detection device according to the first embodiment of the present invention, a half-wave plate HW rotatable around the optical axis AX by the actuator AT is added, and the processing method of the signal processing unit 24 is changed. It is a signal processing unit 24e.

【0129】ところで、偏光ビームスプリッター14
は、本発明の第1および第2実施の形態で示したよう
に、光線OE、EOの偏光面に対して45゜をなすアナ
ライザー角(透過軸の向き)に設定していたが、これか
ら45゜回転させると直線偏光OE、EOを干渉させず
に取り出せ、二つの明視野像となって差動増幅器32の
出力は強度微分信号となる。なお、これら二つの角度条
件以外では振幅微分信号と強度微分信号が混じり合った
像となり、アナライザー角の180゜の周期で振幅微分
信号と強度微分信号は強め合ったり弱め合ったりする。
By the way, the polarization beam splitter 14
Is set to an analyzer angle (direction of the transmission axis) of 45 ° with respect to the polarization plane of the light beams OE and EO as shown in the first and second embodiments of the present invention.゜ When rotated, the linearly polarized light OE and EO can be extracted without causing interference, resulting in two bright field images, and the output of the differential amplifier 32 becomes an intensity differential signal. Note that, under conditions other than these two angle conditions, an image is obtained in which the amplitude differential signal and the intensity differential signal are mixed, and the amplitude differential signal and the intensity differential signal are strengthened or weakened at a cycle of 180 ° of the analyzer angle.

【0130】なお、図31に示す構成で1/2波長板H
Wを回転させることとその2倍の角度でアナライザー角
を回転させることとは等価である。アナライザー角を調
整すると振幅微分像と強度微分像は弱め合い最終的には
2次微分像のみを残すことが可能である。したがって図
31の差動増幅器32は2次微分信号を出力することが
できるように、1/2波長板を回転させることができる
構成になっている。
In the structure shown in FIG. 31, the half-wave plate H
Rotating W is equivalent to rotating the analyzer angle at twice its angle. When the analyzer angle is adjusted, the amplitude differential image and the intensity differential image weaken each other, so that only the secondary differential image can be finally left. Therefore, the differential amplifier 32 in FIG. 31 has a configuration in which the half-wave plate can be rotated so as to output the second-order differential signal.

【0131】このようなに、1/2波長板HWと1/2
波長板回転機構であるアクチュエーターATを備えるこ
とで、差動増幅器32から2次微分信号を出力させるよ
うにした。なお、このアクチュエーターATは、コンピ
ューターATで制御され、信号処理部24eから得られ
た信号を基に、1/2波長板HWが最適な角度になるよ
うに調整することができる。
As described above, the half-wave plate HW and the half-wave plate
With the provision of the actuator AT, which is a wave plate rotating mechanism, the differential amplifier 32 outputs a secondary differential signal. The actuator AT is controlled by the computer AT, and can be adjusted based on the signal obtained from the signal processing unit 24e so that the half-wave plate HW has an optimum angle.

【0132】ところで、本発明の第5の実施の形態にお
ける欠陥検出装置において、好適な信号処理部32の回
路構成図は図32に示す。図32の符号で図31と同一
符号を付されたものは、互いに同一部材である。ところ
で、光電変換素子17、18、48、49、56、59
はそれぞれ差動増幅器32、19、57内の設けられた
ゲイン調整可能なプリアンプAに入力される。ここのプ
リアンプAでそれぞれの光電変換素子17、18、4
8、49の出力を適当な増幅利得で増幅する。つぎに、
光電変換素子17、18から出力は、差動増幅器32内
の差動増幅回路D1に入力される。同様に、光電変換素
子48、49からの出力は、差動増幅器19内の差動増
幅回路D2に、そして光電変換素子56、59の出力は
差動増幅器57内の差動増幅回路D3に入力される。
FIG. 32 is a circuit diagram of a preferred signal processing unit 32 in the defect detection apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. Those given the same reference numerals in FIG. 32 as those in FIG. 31 are the same members. By the way, the photoelectric conversion elements 17, 18, 48, 49, 56, 59
Are input to preamplifiers A in which the gains can be adjusted provided in the differential amplifiers 32, 19, and 57, respectively. Each of the photoelectric conversion elements 17, 18, 4
The outputs of 8 and 49 are amplified with an appropriate amplification gain. Next,
Outputs from the photoelectric conversion elements 17 and 18 are input to a differential amplifier circuit D1 in the differential amplifier 32. Similarly, outputs from the photoelectric conversion elements 48 and 49 are input to a differential amplifier circuit D2 in the differential amplifier 19, and outputs from the photoelectric conversion elements 56 and 59 are input to a differential amplifier circuit D3 in the differential amplifier 57. Is done.

【0133】ここで、差動増幅回路D1は光電変換素子
17、18からの信号から2次微分信号を出力する。ま
た、差動増幅回路D2はレチクル8からの反射光におけ
る強度微分信号を、差動増幅器D3はレチクル8からの
透過光における強度微分信号を出力する。つぎに、差動
増幅回路D2、D3の出力信号は、信号処理部24e内
のバランス調整回路Balに入力され、ここでD2、D
3からの出力信号の波高値をそろえる。そして、波形合
成回路Mixによって、差動増幅器19からの強度微分
信号と差動増幅器57からの強度微分信号が足し合わさ
れ、2次微分信号が出力される。
Here, the differential amplifier circuit D1 outputs a secondary differential signal from the signals from the photoelectric conversion elements 17 and 18. Further, the differential amplifier circuit D2 outputs an intensity differential signal in the reflected light from the reticle 8, and the differential amplifier D3 outputs an intensity differential signal in the transmitted light from the reticle 8. Next, the output signals of the differential amplifier circuits D2 and D3 are input to a balance adjustment circuit Bal in the signal processing unit 24e, where D2 and D3 are output.
3. The peak values of the output signal from 3 are aligned. Then, the intensity differential signal from the differential amplifier 19 and the intensity differential signal from the differential amplifier 57 are added by the waveform synthesis circuit Mix, and a secondary differential signal is output.

【0134】つぎに、差動増幅器32から得られた2次
微分信号と、信号処理回路内の波形合成回路Mixで得
られた2次微分信号は、相対強度の調整をおこなった後
に、信号呂理回路24e内の差動増幅回路D4により減
算される。これが前述の誤差信号Es となる。この誤差
信号Es は、正負2つのスライスレベルTh.H、Th.Lの信
号が入力されたウィンドウコンパレータWcomに入力
される。このウィンドコンパレーターWcomで誤差信
号Es は二値化され異物のあり無しを示すDet信号と
なる。
Next, the secondary differential signal obtained by the differential amplifier 32 and the secondary differential signal obtained by the waveform synthesizing circuit Mix in the signal processing circuit are adjusted in relative intensity, and then subjected to signal modulation. The difference is subtracted by the differential amplifier circuit D4 in the logical circuit 24e. This becomes the aforementioned error signal Es. The error signal Es is input to a window comparator Wcom to which signals of two positive and negative slice levels Th.H and Th.L are input. The error signal Es is binarized by the window comparator Wcom and becomes a Det signal indicating presence / absence of foreign matter.

【0135】そして、異物の大きさの検出については、
差動増幅回路D1、波形合成回路Mixの出力が用いら
れる。これらは信号選択器SSにより選択される。信号
選択器SSでは、たとえばより強い信号強度を選択し出
力する最大値出力回路であってもよいし、逆に最小値出
力回路であってもよい。これは使用用途によって選択さ
れるべきものである。
As for the detection of the size of the foreign matter,
The outputs of the differential amplifier circuit D1 and the waveform synthesizing circuit Mix are used. These are selected by the signal selector SS. The signal selector SS may be, for example, a maximum value output circuit that selects and outputs a stronger signal strength, or may be a minimum value output circuit. This should be chosen according to the intended use.

【0136】図28における回路では、本発明の第1の
実施の形態にもそのまま適用可能であって、その時は差
動増幅回路D1、および波形合成回路Mixは振幅微分
像(1次微分像)を出力することは言うまでもない。な
お、本発明の第5の実施の形態における欠陥検出装置で
は、波形合成回路Mixの出力と差動増幅回路D1との
出力との相対強度の調整を行っているが、この調整は、
バランス回路Balと差動増幅器内のプリアンプAで調
整している。 本発明の第2の実施の形態] [本発明の第5の実施の形態]次に、本発明の第5の実
施の形態の欠陥検出装置について説明する。この本発明
の第5の実施の形態の欠陥検出装置は、図27に示す。
本発明の第4の実施の形態で示した欠陥検出装置の他
に、図23で示したように、2次微分信号であるSa−
Si *K4の信号を出力して2次微分信号を出力するこ
とも可能であるが第27図の本発明の第5の実施の形態
によれば差動増幅器32による光電変換素子17と光電
変換素子18との信号の差動出力結果を、このような2
次微分信号とさせることができる。
The circuit in FIG. 28 can be applied to the first embodiment of the present invention as it is, in which case the differential amplifier circuit D1 and the waveform synthesizing circuit Mix use the amplitude differential image (primary differential image). Needless to say, the output is In the defect detection device according to the fifth embodiment of the present invention, the relative intensity between the output of the waveform synthesizing circuit Mix and the output of the differential amplifier circuit D1 is adjusted.
The adjustment is performed by the balance circuit Bal and the preamplifier A in the differential amplifier. Second Embodiment of the Present Invention] [Fifth Embodiment of the Present Invention] Next, a defect detecting apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 27 shows a defect detection apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
In addition to the defect detection device shown in the fourth embodiment of the present invention, as shown in FIG.
Although it is possible to output the signal of Si * K4 to output the second derivative signal, according to the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 27, the photoelectric conversion element 17 and the photoelectric conversion by the differential amplifier 32 are provided. The result of the differential output of the signal with the element 18 is
It can be the second derivative signal.

【0137】このため本発明の第5実施の形態では、コ
ンピューター20、アクチュエータATによって光軸A
Xを中心に回転可能な1/2波長板HWが追加される。
偏光ビームスプリッタ14eは第1、第2、第3、第4
の実施の形態と同様に入射する光に対して、45度の角
度をなす光を透過するようにアナライザー角を設定した
偏光ビームスプリッター14を更に45度回転させて用
いている。この様にすると、差動増幅器32の出力は、
先に説明した2次微分成分のみを出力する。
Therefore, in the fifth embodiment of the present invention, the optical axis A is controlled by the computer 20 and the actuator AT.
A half-wave plate HW rotatable about X is added.
The polarizing beam splitter 14e includes first, second, third, and fourth
Similarly to the embodiment, the polarization beam splitter 14 in which the analyzer angle is set so as to transmit the light having an angle of 45 degrees with respect to the incident light is further rotated by 45 degrees. In this case, the output of the differential amplifier 32 is
Only the second-order differential component described above is output.

【0138】偏光ビームスプリッター14eのアナライ
ザー角と1/2波長板HWの方位角の条件がある条件以
外では振幅微分像と強度微分像の混じり合った像とな
る。また、偏光ビームスプリッター14eのアナライザ
ー角は、180度の周期で振幅微分像と強度微分像は強
め合ったり弱め合ったりする。1/2波長板HWを回転
させるとその2倍の角度で偏光ビームスプリッター14
eのアナライザー角を回転させるのと等価である。
[0138] Except for the conditions of the analyzer angle of the polarizing beam splitter 14e and the azimuth of the half-wave plate HW, the image is a mixture of the amplitude differential image and the intensity differential image. Further, the amplitude differential image and the intensity differential image are strengthened or weakened at an analyzer angle of the polarizing beam splitter 14e of 180 degrees. When the half-wave plate HW is rotated, the angle of the polarization beam splitter 14 becomes twice as large.
This is equivalent to rotating the analyzer angle of e.

【0139】また、偏光ビームスプリッター14eのア
ナライザー角および1/2波長板HWの方位角を調整す
ると、振幅微分像と強度微分像は弱め合い最終的には2
次微分像のみを残すことが可能である。なお、もう一つ
の2次微分信号は、差動増幅器57と差動増幅器32か
ら得られる信号との差から得られる。
When the analyzer angle of the polarizing beam splitter 14e and the azimuth angle of the half-wave plate HW are adjusted, the amplitude differential image and the intensity differential image weaken each other, and finally the intensity differential image and the intensity differential image become 2
It is possible to leave only the second derivative image. Note that another secondary differential signal is obtained from the difference between the signals obtained from the differential amplifier 57 and the differential amplifier 32.

【0140】ところで、本発明の第5の実施の形態にお
ける欠陥検出装置において、好適な信号処理回路は図2
8に示す。図28の符号で図27と同一符号を付された
ものは、互いに同一部材である。ところで、光電変換素
子17、18、48、49、56、59はそれぞれ差動
増幅器32、19、57内の設けられたゲイン調整可能
なプリアンプAに入力される。ここのプリアンプAでそ
れぞれの光電変換素子17、18、48、49の出力を
適当な増幅利得で増幅する。つぎに、光電変換素子1
7、18から出力は、差動増幅器32内の差動増幅回路
D1に入力される。同様に、光電変換素子48、49か
らの出力は、差動増幅器19内の差動増幅回路D2に、
そして光電変換素子56、59の出力は差動増幅器57
内の差動増幅回路D3に入力される。
By the way, in the defect detection apparatus according to the fifth embodiment of the present invention, a suitable signal processing circuit is shown in FIG.
FIG. Those given the same reference numerals in FIG. 28 as those in FIG. 27 are the same members. By the way, the photoelectric conversion elements 17, 18, 48, 49, 56, 59 are inputted to preamplifiers A provided in the differential amplifiers 32, 19, 57, respectively. The output of each of the photoelectric conversion elements 17, 18, 48, and 49 is amplified by the preamplifier A with an appropriate amplification gain. Next, the photoelectric conversion element 1
Outputs from 7 and 18 are input to a differential amplifier circuit D1 in the differential amplifier 32. Similarly, outputs from the photoelectric conversion elements 48 and 49 are sent to a differential amplifier circuit D2 in the differential amplifier 19,
The output of the photoelectric conversion elements 56 and 59 is
Is input to the differential amplifier circuit D3.

【0141】ここで、差動増幅回路D1は光電変換素子
17、18からの信号から2次微分信号を出力する。ま
た、差動増幅回路D2はレチクル8からの反射光におけ
る強度微分信号を、差動増幅器D3はレチクル8からの
透過光における強度微分信号を出力する。つぎに、差動
増幅回路D2、D3の出力信号は、信号処理回路24e
内のバランス調整回路Balに入力され、ここでD2、
D3からの出力信号の波高値をそろえる。そして、波形
合成回路MixでD2、D3からの出力から、2次微分
信号を出力する。
Here, the differential amplifier circuit D1 outputs a secondary differential signal from the signals from the photoelectric conversion elements 17 and 18. Further, the differential amplifier circuit D2 outputs an intensity differential signal in the reflected light from the reticle 8, and the differential amplifier D3 outputs an intensity differential signal in the transmitted light from the reticle 8. Next, the output signals of the differential amplifier circuits D2 and D3 are output to the signal processing circuit 24e.
Is input to a balance adjustment circuit Bal in
The peak values of the output signal from D3 are aligned. Then, a second derivative signal is output from the outputs from D2 and D3 in the waveform synthesis circuit Mix.

【0142】つぎに、差動増幅器32から得られた2次
微分信号と、信号処理部24e内の波形合成回路Mix
で得られた2次微分信号は、相対強度の調整をおこなっ
た後に、信号処理部24e内の差動増幅回路D4により
減算される。この差動増幅器D4の出力が、前述の誤差
信号Es となる。この誤差信号Es は、次に、検出回路
33内にある正負2つのスライスレベルTh.H、Th.Lの信
号が入力されたウィンドウコンパレータWcomに入力
される。このウィンドコンパレーターWcomで誤差信
号Es は二値化され異物のあり無しを示すDet信号が
出力される。
Next, the secondary differential signal obtained from the differential amplifier 32 and the waveform synthesizing circuit Mix in the signal processing section 24e.
Is adjusted by the differential amplification circuit D4 in the signal processing unit 24e after the relative intensity is adjusted. The output of the differential amplifier D4 becomes the aforementioned error signal Es. Next, this error signal Es is input to the window comparator Wcom in the detection circuit 33 to which two signals of positive and negative slice levels Th.H and Th.L are input. The error signal Es is binarized by the window comparator Wcom, and a Det signal indicating the presence or absence of a foreign substance is output.

【0143】そして、異物の大きさの検出については、
差動増幅回路D1、波形合成回路Mixの出力が用いら
れる。これらは信号処理部24eにある信号選択器SS
により選択される。信号選択器SSでは、たとえばより
強い信号強度を選択し出力する最大値出力回路であって
もよいし、逆に最小値出力回路であってもよい。これは
使用用途によって選択されるべきものである。
As for the detection of the size of the foreign matter,
The outputs of the differential amplifier circuit D1 and the waveform synthesizing circuit Mix are used. These are signal selectors SS in the signal processor 24e.
Is selected by The signal selector SS may be, for example, a maximum value output circuit that selects and outputs a stronger signal strength, or may be a minimum value output circuit. This should be chosen according to the intended use.

【0144】ところで、図32における回路構成は、本
発明の第1の実施の形態にもそのまま適用可能であっ
て、その時は差動増幅器32内の差動増幅回路D1、お
よび波形合成回路Mixは振幅微分信号(1次微分信
号)を出力することは言うまでもない。また、全ての実
施の形態に言えることであるが、波形合成回路は加算器
または差動増幅器(減算器)のどちらか一方の機能を有
する。加算、減算の選択は差動増幅器D2、D3の出力
信号の極性に依存する。たとえば、エッジによるピーク
値が逆の極性であれば加算器が用いられる。また波形合
成回路は差動増幅器として、差動増幅回路D2またはD
3に入力される光電変換素子の信号を入れ換えてもよい
ことは言うまでも無い。 [本発明の第6の実施の形態]次に、本発明の第6の実
施の形態に関する欠陥検出装置について、説明する。本
発明の第6の実施の形態の欠陥検出装置の構成を図33
に示す。なお、図33の符号で図1の符号と同じもの
は、本発明の第1の実施の形態と同じものである。とこ
ろで、本発明の第6の実施の形態は、これまで挙げた本
発明の実施の形態と違って、反射画像を取り込む光学
系、及びディテクターのみで構成されている。本発明の
第6の実施の形態の大きな特徴としては、2次微分類似
波形生成回路Sdが追加されていることである。
By the way, the circuit configuration in FIG. 32 can be applied to the first embodiment of the present invention as it is, in which case the differential amplifier circuit D1 in the differential amplifier 32 and the waveform synthesizing circuit Mix are not used. It goes without saying that an amplitude differential signal (primary differential signal) is output. Further, as can be said in all the embodiments, the waveform synthesizing circuit has a function of either an adder or a differential amplifier (subtractor). Selection of addition or subtraction depends on the polarity of the output signal of the differential amplifiers D2 and D3. For example, if the peak value due to the edge has the opposite polarity, an adder is used. Further, the waveform synthesizing circuit is a differential amplifier, and the differential amplifying circuit D2 or D2
It goes without saying that the signal of the photoelectric conversion element input to 3 may be exchanged. [Sixth Embodiment of the Present Invention] Next, a defect detection apparatus according to a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 33 shows the configuration of the defect detection apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
Shown in 33 that are the same as those in FIG. 1 are the same as those in the first embodiment of the present invention. By the way, the sixth embodiment of the present invention is different from the above-described embodiments of the present invention only in the optical system for capturing the reflection image and the detector. A major feature of the sixth embodiment of the present invention is that a second derivative similar waveform generation circuit Sd is added.

【0145】この欠陥検出装置の信号処理回路の系統図
を図34に示す。ところで、この2次微分類似波形生成
回路Sdは、図34に示すとおりにオフセット調整回路
Offsetと2乗回路Squareからなっている。
差動増幅器32内の差動増幅回路D1と差動増幅器19
内の差動増幅回路D2は本発明の第1の実施の形態と同
様に反射の振幅微分信号と反射の強度微分信号を出力す
る。したがって、無欠陥回路パターンの1次微分信号は
これらの出力から除去可能である。したがって、2次微
分類似波形生成回路Sdが2次微分信号を生成すれば無
欠陥回路パターンの像を除去できることは明らかであ
る。
FIG. 34 is a system diagram of a signal processing circuit of this defect detection apparatus. Incidentally, the second derivative similar waveform generation circuit Sd includes an offset adjustment circuit Offset and a square circuit Square as shown in FIG.
The differential amplifier circuit D1 in the differential amplifier 32 and the differential amplifier 19
The differential amplifier circuit D2 outputs a reflected amplitude differential signal and a reflected intensity differential signal as in the first embodiment of the present invention. Therefore, the primary differential signal of the defect-free circuit pattern can be removed from these outputs. Therefore, it is clear that the image of the defect-free circuit pattern can be removed if the secondary differential similar waveform generation circuit Sd generates the secondary differential signal.

【0146】そこで、2次微分類似波形生成回路Sdの
説明をする。なお、併せて波形の模式図が示された図3
5、36、37、34、38および39を用いて説明す
る。図35は光電変換素子17が受光したときに得られ
る信号であるが、この信号に対して、印加するオフセッ
ト量であるOffset1の値を次のように決定する。
オフセット量Offset1は、光電変換素子17の出
力信号のエッジ部1とエッジ部2の波高値に対して中央
値になるように設定される。そして、このオフセット量
Offset1は、光電変換素子17の出力信号に対
し、オフセット調整回路で印加する。次に、オフセット
調整回路でオフセットが印加された光電変換素子17の
出力信号を、2乗回路に入力する。このような処理を経
た2乗回路squareからの出力は図36に示され
る。
Therefore, the second derivative similar waveform generation circuit Sd will be described. FIG. 3 also shows a schematic diagram of the waveform.
This will be described with reference to 5, 36, 37, 34, 38 and 39. FIG. 35 shows a signal obtained when the photoelectric conversion element 17 receives light. With respect to this signal, the value of Offset1, which is the amount of offset to be applied, is determined as follows.
The offset amount Offset1 is set to be a median value with respect to the peak values of the edge portions 1 and 2 of the output signal of the photoelectric conversion element 17. Then, this offset amount Offset1 is applied to the output signal of the photoelectric conversion element 17 by an offset adjustment circuit. Next, the output signal of the photoelectric conversion element 17 to which the offset has been applied by the offset adjustment circuit is input to the squaring circuit. FIG. 36 shows the output from the squaring circuit square after such processing.

【0147】また、同様に、図37で示した光電変換素
子18で同様な処理を行う。最初に光電変換素子18か
ら出力された信号に対し、オフセット量Offset2
をエッジ部1とエッジ部2の波高値に対して中央値にな
るように設定する。次に光電変換素子18からの出力信
号に対し、設定されたオフセット量をオフセット調整回
路で印加する。そして、オフセット調整回路でオフセッ
ト量Offset2が印加された光電変換素子18の出
力信号は、次に2乗回路squareに入力される。こ
のような処理を経た2乗回路squareからの出力は
図38に示される。
Similarly, the same processing is performed by the photoelectric conversion element 18 shown in FIG. The offset amount Offset2 is added to the signal output from the photoelectric conversion element 18 first.
Is set to be a median value with respect to the peak values of the edge portions 1 and 2. Next, the set offset amount is applied to the output signal from the photoelectric conversion element 18 by an offset adjustment circuit. Then, the output signal of the photoelectric conversion element 18 to which the offset amount Offset2 has been applied by the offset adjustment circuit is next input to the squaring circuit square. The output from the squaring circuit “square” that has undergone such processing is shown in FIG.

【0148】そして、それぞれの2乗回路から出力され
た光電変換素子17の出力信号および光電変換素子18
の出力信号は、差動増幅器に入力される。このようにし
て得られた信号の波形の模式図は図39の様になる。こ
のように2次微分信号と殆ど相似の波形を有した信号が
得られる。しかしながら、このように得られた信号は、
厳密には2次微分信号と同じは刑ではない。そこで、次
にシュミレーションによりどれだけ類似しているかを評
価した。
The output signal of the photoelectric conversion element 17 and the output signal of the photoelectric conversion element 18 output from the respective squaring circuits.
Is input to the differential amplifier. A schematic diagram of the waveform of the signal thus obtained is as shown in FIG. Thus, a signal having a waveform almost similar to the second derivative signal is obtained. However, the signal thus obtained is
Strictly speaking, it is not the same as the second derivative signal. Therefore, the degree of similarity was next evaluated by simulation.

【0149】ところで、図36は振幅微分信号[270]-[9
0]の波形4001を示す。また、同図には、光電変換素
子18で得られた信号[270]の波形4002と、光電変
換素子17で得られた信号[90]の波形4003とを併せ
て表示している。また、図41は強度微分信号Idif
fの波形4004を示す。ところで、強度微分信号Id
iffは、差動増幅器19から出力された信号である。
また、図41には併せて、光電変換素子48の出力信号
(-0.25) の波形4005と、光電変換素子49からの出
力信号(0.25)の波形4006とを表示している。
FIG. 36 shows amplitude differential signals [270]-[9].
0] of FIG. Also, FIG. 7 shows a waveform 4002 of the signal [270] obtained by the photoelectric conversion element 18 and a waveform 4003 of the signal [90] obtained by the photoelectric conversion element 17 together. FIG. 41 shows the intensity differential signal Idif.
The waveform 4004 of f is shown. By the way, the intensity differential signal Id
“iff” is a signal output from the differential amplifier 19.
FIG. 41 also shows the output signal of the photoelectric conversion element 48.
A waveform 4005 of (−0.25) and a waveform 4006 of the output signal (0.25) from the photoelectric conversion element 49 are displayed.

【0150】ところで、振幅微分信号[270]-[90]対して
強度微分信号Idiffの信号の波高値を合わせ、1次
微分成分を除去して得られた2次微分信号の波形400
7を図42に示す。なお、振幅微分信号[270]-[90]と波
高値を併せた強度微分信号Idiffの波形4004a
と、振幅微分信号[270]-[90]の波形4001も併せて掲
載している。
By the way, the amplitude differential signal [270]-[90] is matched with the peak value of the intensity differential signal Idiff, and the secondary differential signal waveform 400 obtained by removing the primary differential component is obtained.
7 is shown in FIG. A waveform 4004a of the intensity differential signal Idiff combining the amplitude differential signals [270]-[90] and the peak value
And the waveform 4001 of the amplitude differential signal [270]-[90].

【0151】なお、図43は2次微分類似波形生成回路
Sdにおけるオフセット調整回路のオフセット調整の仕
方を示している。図38、図40で示す調整方法ではパ
ターンエッジを示す波形が、対物レンズの影響で鈍って
いるためそのままは適用できない。オフセット量を調整
する主旨は1次微分の除去にあるため、これが取り除か
れるようにオフセット量を調整する。つまり光EOと光
OEのそれぞれが示すパターンエッジの位置の中間位置
で、これから生成される二次微分類似波形の値がゼロに
なるように設定する。なお、図43には、オフセット印
加後の光電変換素子17の出力信号の波形4003aと
光電変換素子18の出力信号の波形4002aを示し
た。
FIG. 43 shows how the offset adjusting circuit of the second derivative similar waveform generating circuit Sd adjusts the offset. In the adjustment methods shown in FIGS. 38 and 40, the waveform indicating the pattern edge is dull due to the effect of the objective lens, and cannot be applied as it is. Since the purpose of adjusting the offset amount lies in the elimination of the first derivative, the offset amount is adjusted so as to remove this. That is, the value of the second derivative similar waveform generated from the intermediate position between the pattern edge positions indicated by the light EO and the light OE is set to be zero. FIG. 43 shows the waveform 4003a of the output signal of the photoelectric conversion element 17 after the offset application and the waveform 4002a of the output signal of the photoelectric conversion element 18.

【0152】そこで、本発明の第6の実施の形態では、
シュミレーションに使用したモデルは、図26(b)の
レチクルパターンであり、光電変換素子17からの出力
信号にオフセットをかけたときの信号(R, [90]-DCport
ion)と、光電変換素子18からの出力信号にオフセッ
トをかけたときの信号(R, [270]-DCportion)は、パタ
ーンエッジの位置に対してシアー量2δの半分であるδ
分の+0.25μm, -0.25μmシフトして回路パターンのエ
ッジを表している。そこで、オフセットを調整すると、
グラフの横軸(強度ゼロレベル)と交差する位置が変化
するので、二つの波形に対して同じだけオフセット量を
調整し、本来のパターンエッジの位置で、(R, [90]-DC
portion)の信号波形の波高値と(R, [270]-DCportio
n)の信号波形の波高値との絶対値が一致するように設
定する。この設定は、2次微分類似波形発生回路Sdの
オフセット調整回路offsetで行われる。
Therefore, in the sixth embodiment of the present invention,
The model used for the simulation is the reticle pattern shown in FIG. 26B, and a signal (R, [90] -DCport) obtained by applying an offset to the output signal from the photoelectric conversion element 17.
ion) and a signal (R, [270] -DCportion) obtained by offsetting the output signal from the photoelectric conversion element 18 are δ which is half of the sheer amount 2δ with respect to the position of the pattern edge.
The edge of the circuit pattern is shifted by +0.25 μm and −0.25 μm. So, if you adjust the offset,
Since the position intersecting with the horizontal axis (zero intensity level) of the graph changes, adjust the offset amount by the same amount for the two waveforms and (R, [90] -DC
portion) signal peak value and (R, [270] -DCportio
Set so that the absolute value and the peak value of the signal waveform of n) match. This setting is performed by the offset adjustment circuit offset of the secondary differential similar waveform generation circuit Sd.

【0153】このようにOffset調整がなされた後、2乗
回路squareでそれぞれの信号の波高値に対して2乗す
る。このように2乗した結果の波形を図44に示した。
光電変換素子17からの出力信号にオフセットを印加し
て、2乗をとった信号は波形4008となり、光電変換
素子18からの出力信号にオフセットを印加して、2乗
をとった信号は波形4009となる。そして、これらの
信号の差をとると図44の波形4010のようになる。
この波形4010が2次微分類似波形信号 (90ac^2-270
ac^2)が表す波形である。なお、それぞれの2乗回路か
ら得られた2つ信号は、差動増幅回路D3によって差を
とり、2次微分類似波形信号(90ac^2-270ac^2)が得られ
る様になっている。
After the Offset adjustment is performed as described above, the peak value of each signal is squared by the squaring circuit square. FIG. 44 shows a waveform as a result of squaring in this manner.
A signal obtained by applying an offset to the output signal from the photoelectric conversion element 17 and taking the square becomes a waveform 4008, and a signal obtained by applying an offset to the output signal from the photoelectric conversion element 18 and taking the square becomes a waveform 4009. Becomes Then, when the difference between these signals is calculated, a waveform 4010 in FIG. 44 is obtained.
This waveform 4010 is a second derivative similar waveform signal (90ac ^ 2-270
ac ^ 2). The two signals obtained from the respective squaring circuits are differentiated by a differential amplifier circuit D3 to obtain a second derivative similar waveform signal (90ac ^ 2-270ac ^ 2).

【0154】以上のようにして得られた2次微分類似波
形信(90ac^2-270ac^2)と、図34に示す信号処理部24
に設けられた差動増幅器D4からの出力信号である2次
微分信号とは、信号処理回路24内の差動増幅回路D5
入力され、和信号を出力する。なお、2次微分類似波形
生成回路Sdから出力される2次微分類似波形信号は、
増幅器Balによって差動増幅器D4の出力信号と波高
値を揃えられる。このようにして得られた信号の波形は
図45に示す。波形4010aは、2次微分類似波形発
生回路からの出力信号で、増幅器Balからの出力信号
である。また、波形4011は、差動増幅器D5の出力
信号であり、波形4010aの2次微分類似波形信号と
波形4007の2次微分信号との和信号である。
The second derivative similar waveform signal (90ac ^ 2-270ac ^ 2) obtained as described above and the signal processing unit 24 shown in FIG.
The secondary differential signal, which is an output signal from the differential amplifier D4 provided in the signal processing circuit 24,
Input and output sum signal. The secondary differential similar waveform signal output from the secondary differential similar waveform generation circuit Sd is:
The output signal of the differential amplifier D4 and the peak value can be made uniform by the amplifier Bal. The waveform of the signal thus obtained is shown in FIG. A waveform 4010a is an output signal from the second derivative similar waveform generation circuit and is an output signal from the amplifier Bal. A waveform 4011 is an output signal of the differential amplifier D5, and is a sum signal of a second derivative similar waveform signal of the waveform 4010a and a second derivative signal of the waveform 4007.

【0155】なお、この例では2次微分類似波形;(90ac
^2-270ac^2)が2次微分波形と位相が逆転しているので
足し算によって2次微分波形を打ち消したが2次微分類
似波形;[(90ac^2-270ac^2)] をつくるときの引き算の方
向によって2次微分類似波形;[(270ac^2-90ac^2)] は2
次微分波形と同じ位相となる。ところで、図46では、
以上の波形をまとめて示した。図46では、差動増幅器
32からの出力信号([270]-[90])の波形4001と、差
動増幅器32からの出力信号([270]-[90])に対して、波
高値を揃えた差動増幅器19からの出力信号Idiff
の波形4004aと、信号処理部24f内の差動増幅器
D4の出力信号である2次微分強度信号(2nd derivativ
e)の波形4007と、2次微分類似波形信号 (90ac^2-2
70ac^2)と2次微分信号(2nd derivative)との加算結果
である誤差信号Es である[resi(90ac^2-270ac^2)]の波
形4011を示した。なお、あわせて、差動増幅器19
からの出力信号Idiffと2次微分類似波形信号(90a
c^2-270ac^2)とから一次微分信号を取り出した波形40
12も示した。この様に、1次微分信号、2次微分信号
に対して十分に誤差信号Es ;resi(90ac^2-270ac^2)が
小さくなっていることが分かる。
In this example, the second derivative similar waveform; (90ac
Since the phase of ^ 2-270ac ^ 2) is opposite to that of the second derivative waveform, the second derivative waveform was canceled by addition, but when creating a second derivative similar waveform; [(90ac ^ 2-270ac ^ 2)] [(270ac ^ 2-90ac ^ 2)] is 2 according to the subtraction direction of
It has the same phase as the next differential waveform. By the way, in FIG.
The above waveforms are shown together. In FIG. 46, the peak value is calculated for the waveform 4001 of the output signal ([270]-[90]) from the differential amplifier 32 and the output signal ([270]-[90]) from the differential amplifier 32. The output signal Idiff from the aligned differential amplifier 19
And a second differential intensity signal (2nd derivativ) which is an output signal of the differential amplifier D4 in the signal processing unit 24f.
e) waveform 4007 and second derivative similar waveform signal (90ac ^ 2-2
A waveform 4011 of [resi (90ac ^ 2-270ac ^ 2)], which is an error signal Es as a result of adding the 70ac ^ 2) and the second derivative signal (2nd derivative), is shown. In addition, the differential amplifier 19
And the second derivative similar waveform signal (90a
c ^ 2-270ac ^ 2)
12 is also shown. Thus, it can be seen that the error signal Es; resi (90ac ^ 2-270ac ^ 2) is sufficiently smaller than the primary differential signal and the secondary differential signal.

【0156】このように2次微分類似波形発生回路Sd
からの信号と振幅微分強度と強度微分による強度との信
号とから更に差動増幅回路D5で互いの信号の和または
差をとれば、クロムパターンのエッジの信号を低い信号
に抑えることが出来る。なお、このとき2次微分類似波
形発生回路Sdからの信号と、振幅微分強度と強度微分
による強度との信号は、それぞれバランス回路Balに
よって、波高値をだいたい揃えて、差動増幅回路D5に
入力している。
As described above, the second derivative similar waveform generating circuit Sd
If the sum or difference of the signals is further calculated by the differential amplifier circuit D5 from the signal of the amplitude differential intensity and the intensity differential signal, the signal of the edge of the chrome pattern can be suppressed to a low signal. At this time, the signal from the second derivative similar waveform generation circuit Sd, and the signal of the amplitude differential intensity and the intensity by the intensity differential are input to the differential amplifier circuit D5 with their peak values almost aligned by the balance circuit Bal. doing.

【0157】ところで、図48は図47の拡大図であ
る。この様に微小な信号であるが誤差信号Es は、パタ
ーンエッジについての信号を出力してしまう。図48は
回路パターンのモデルを5μmと3μmと1μmにガラ
ス部分の線幅を変化させたときの誤差信号Es ;resi(9
0ac^2-270ac^2)を示す。この図からわかるように、誤差
信号を算出する過程の波高値の相対比やオフセット量は
5μmのときで統一されている。したがって誤差信号はほ
とんど回路パターンの寸法に依存しないことが分かる。
このことはこの種の検査装置ではきわめて重要であり、
同一の遮光部材によるレチクル上の任意のパターン部分
で1度キャリブレーションすればどの様な回路デザイン
でも一様で十分小さい誤差信号しか発生しない。そのた
め誤差信号に対して適当な固定の敷値を設定すれば、こ
の欠陥検出装置では、容易にレチクル上の欠陥のみを検
出ができる。 [本発明の第7の実施の形態]つぎに、本発明の第7の
実施の形態の欠陥検出装置について説明する。本発明の
第7の実施の形態における欠陥検出装置の全体構成図
は、2次微分類似波形発生回路以外、全く同じものであ
る。本発明の第6の実施の形態である欠陥検出装置と異
なる点はについてのみ、説明する。
FIG. 48 is an enlarged view of FIG. Although such a small signal, the error signal Es outputs a signal about the pattern edge. FIG. 48 shows an error signal Es; resi (9) when the line width of the glass portion is changed to 5 μm, 3 μm, and 1 μm in the circuit pattern model.
0ac ^ 2-270ac ^ 2). As can be seen from this figure, the relative ratio and offset amount of the peak value in the process of calculating the error signal are
Standardized at 5 μm. Therefore, it can be seen that the error signal hardly depends on the dimensions of the circuit pattern.
This is very important for this type of testing equipment,
If calibration is performed once in an arbitrary pattern portion on the reticle using the same light shielding member, only a uniform and sufficiently small error signal is generated in any circuit design. Therefore, if an appropriate fixed threshold value is set for the error signal, this defect detection device can easily detect only the defect on the reticle. [Seventh Embodiment of the Present Invention] Next, a defect detection apparatus according to a seventh embodiment of the present invention will be described. The overall configuration diagram of the defect detection apparatus according to the seventh embodiment of the present invention is exactly the same except for the second derivative similar waveform generation circuit. Only differences from the defect detection apparatus according to the sixth embodiment of the present invention will be described.

【0158】ところで、本発明の第7の実施の形態であ
る欠陥検出装置は、図49に示すような2次微分類似波
形発生回路Sd2を用いて2次微分類似波形発生回路を
用いた。この2次微分類似波形回路Sd2は、第6の実
施の形態での用いた2次微分類似波形発生回路Sdの2
乗回路squareの代わりに、絶対値回路abs を用いてい
る。そして、オフセット調整回路offsetからの出力信号
の絶対値を、この絶対値回路abs で出力する。この様に
本発明の第7の実施の形態の2次微分類似波形発生回路
では、光電変換素子17、18からの出力に本発明の第
6の実施の形態と同様にオフセットを決定して、そのオ
フセットを基準に絶対値を算出している。
Incidentally, the defect detecting apparatus according to the seventh embodiment of the present invention uses a second derivative similar waveform generator circuit using a second derivative similar waveform generator circuit Sd2 as shown in FIG. This second derivative similar waveform circuit Sd2 is the same as the second derivative similar waveform generator Sd used in the sixth embodiment.
Instead of the square circuit square, an absolute value circuit abs is used. Then, the absolute value of the output signal from the offset adjustment circuit offset is output by the absolute value circuit abs. As described above, in the second derivative similar waveform generating circuit of the seventh embodiment of the present invention, the offset from the outputs from the photoelectric conversion elements 17 and 18 is determined in the same manner as in the sixth embodiment of the present invention. The absolute value is calculated based on the offset.

【0159】なお、その他の工程は、本発明の第6の実
施の形態による欠陥検出装置と同じなので、説明を省略
する。ところで、2次微分類似波形生成回路Sd2のオ
フセット調整回路offsetによってOffset調整を終了し、
かつ絶対値回路abs で出力された絶対値信号ABS[270ac]
の波形5001と絶対値信号ABS[90ac]の波形5002
の波形は図50になる。なお、図50では、図26
(b)のモデルを想定して、シュミレーションした結果
である。
Note that the other steps are the same as those of the defect detection apparatus according to the sixth embodiment of the present invention, and the description is omitted. By the way, the offset adjustment is ended by the offset adjustment circuit offset of the second derivative similar waveform generation circuit Sd2,
And the absolute value signal ABS [270ac] output by the absolute value circuit abs
Waveform 5001 and the absolute value signal ABS [90ac] waveform 5002
The waveform of FIG. In FIG. 50, FIG.
This is a result of simulation assuming the model of (b).

【0160】そして、絶対値信号ABS[270ac]と絶対値信
号ABS[90ac]とをそれぞれ2次微分類似波形発生回路S
d2内の差動増幅器D3に入力して、2次微分類似波形
信号diff.|270ac|-|90ac|を生成している。ところ
で、2次微分類似波形信号diff.|270ac|-|90ac|の
波形5003も併せて図50に示す。そして、差動増幅
器D4から出力された2次微分信号と2次微分類似波形
信号diff.|270ac|-|90ac|との相対強度を調整した
後、2次微分信号と2次微分類似波形信号とを信号処理
部24f内の差動増幅器24fに入力することで、誤差
信号Es [resi, Idiff, |270ac|-|90ac|]を出力す
ることができる。なお、図51に誤差信号Es ;[resi,
Idiff, |270ac|-|90ac|]の波形を示した。この図
は、クロムパターン間隔寸法が1μm、3μm、5μm
となった場合の誤差信号Es をそれぞれ示している。こ
の様に本発明の第7の実施の形態による欠陥検出装置に
おいても、クロムパターンによるエッジ信号を低くする
ことが出来た。 [本発明の第8の実施の形態]つぎに、本発明の第8の
実施の形態の欠陥検出装置について説明する。本発明の
第8の実施の形態の欠陥検出装置の構成を図52に示
す。
Then, the absolute value signal ABS [270ac] and the absolute value signal ABS [90ac] are respectively converted into a second derivative similar waveform generating circuit S.
The signal is input to the differential amplifier D3 in d2 to generate a second derivative similar waveform signal diff. | 270ac |-| 90ac |. FIG. 50 also shows the waveform 5003 of the second derivative similar waveform signal diff. | 270ac |-| 90ac |. After adjusting the relative strength between the second derivative signal and the second derivative similar waveform signal diff. | 270ac |-| 90ac | output from the differential amplifier D4, the second derivative signal and the second derivative similar waveform signal To the differential amplifier 24f in the signal processing unit 24f, an error signal Es [resi, Idiff, | 270ac |-| 90ac |] can be output. FIG. 51 shows an error signal Es; [resi,
Idiff, | 270ac |-| 90ac |]. This figure shows that the chrome pattern interval dimension is 1 μm, 3 μm, 5 μm
The error signal Es in the case of is shown. As described above, also in the defect detection device according to the seventh embodiment of the present invention, the edge signal due to the chrome pattern could be reduced. [Eighth Embodiment of the Present Invention] Next, a defect detection apparatus according to an eighth embodiment of the present invention will be described. FIG. 52 shows the configuration of the defect detection apparatus according to the eighth embodiment of the present invention.

【0161】ところで、本発明の第6の実施の形態の欠
陥検出装置と異なるところは、光電変換素子48、49
の出力信号を基に、2次微分類似波形発生回路Sdhで
2次微分類似波形信号を出力することである。なお、図
33と同じ符号の構成は、本発明の第6の実施の形態の
欠陥検出装置と同じものであるので、ここでの説明は省
略する。本発明の第8の実施の形態の欠陥検出装置にお
ける信号処理の系統図を図53に示す。この様に第8の
実施の形態の欠陥検出装置では、光電変換素子48と光
電変換素子49とからの信号を2次微分類似波形発生回
路Sdhに入力している。そして、2次微分類似波形発
生回路Sdhに入力した光電変換素子48及び49の信
号は、それぞれオフセット調整回路offsetに入力され
る。そして、オフセット調整回路offsetから出力された
信号は、絶対値回路abs にそれぞれ入力される。このよ
うな方法で得られた絶対値回路abs からの出力信号の波
形は、図54に示した。なお、図54には、光電変換素
子48から出力された信号を基に得られた絶対値回路ab
s の出力信号abs[I-ac]の波形5401と、光電変換素
子49から出力された信号を基に得られた絶対値回路ab
s の出力信号abs[I+ac]の波形5402との他に、2次
微分類似波形発生回路Sdh内の差動増幅器D3からの
出力信号abs[I+ac]-abs[I-ac]の波形5403を示して
いる。このように、絶対値回路abs から出力された2つ
の信号をそれぞれ差動増幅器D3に入力することで、2
次微分類似信号;abs[I+ac]-abs[I-ac]を形成した。
The difference from the defect detection apparatus according to the sixth embodiment of the present invention is that the photoelectric conversion elements 48 and 49 are different.
Is to output a second derivative similar waveform signal by the second derivative similar waveform generation circuit Sdh on the basis of the output signal of the above. Note that the configuration of the same reference numerals as in FIG. 33 is the same as that of the defect detection apparatus according to the sixth embodiment of the present invention, and the description is omitted here. FIG. 53 shows a system diagram of signal processing in the defect detection device according to the eighth embodiment of the present invention. As described above, in the defect detection apparatus according to the eighth embodiment, signals from the photoelectric conversion element 48 and the photoelectric conversion element 49 are input to the second derivative similar waveform generation circuit Sdh. Then, the signals of the photoelectric conversion elements 48 and 49 input to the second derivative similar waveform generation circuit Sdh are input to the offset adjustment circuit offset. The signals output from the offset adjustment circuit offset are input to the absolute value circuits abs. The waveform of the output signal from the absolute value circuit abs obtained by such a method is shown in FIG. FIG. 54 shows an absolute value circuit ab obtained based on the signal output from the photoelectric conversion element 48.
s output signal abs [I-ac] waveform 5401 and an absolute value circuit ab obtained based on the signal output from the photoelectric conversion element 49
In addition to the waveform 5402 of the output signal abs [I + ac] of S, the output signal abs [I + ac] -abs [I-ac] from the differential amplifier D3 in the second derivative similar waveform generation circuit Sdh. A waveform 5403 is shown. In this way, by inputting the two signals output from the absolute value circuit abs to the differential amplifier D3,
A second derivative similar signal; abs [I + ac] -abs [I-ac] was formed.

【0162】そして、2次微分類似波形信号;abs[I+a
c]-abs[I-ac]と信号処理部24fの差動増幅器D4から
の出力信号である2次微分信号との相対強度を増幅器B
alで調整し、信号処理部24f内の差動増幅器D5に
入力することで、誤差信号Es ;resi, iac diffを出力
することができる。なお、図53の差動出力部D1は、
差動増幅器19内に設置されたもので、また、差動出力
部D2は、差動増幅器32内に設置されたものである。
And a second derivative similar waveform signal; abs [I + a
The relative intensity between c] -abs [I-ac] and the second derivative signal, which is the output signal from the differential amplifier D4 of the signal processing unit 24f, is represented by an amplifier B.
By adjusting with al and inputting it to the differential amplifier D5 in the signal processing unit 24f, an error signal Es; resi, iac diff can be output. The differential output unit D1 in FIG.
The differential amplifier 19 is provided in the differential amplifier 19, and the differential output unit D 2 is provided in the differential amplifier 32.

【0163】ところで、図55には、誤差信号Es ;res
i, iac diffの信号波形を示した。なお、この図55に
は、パターンエッジの幅が、1μmのものと3μmのも
のも併せて示した。このようにパターン寸法が変わって
も、最大波高値は変わっていないことが確認できる。こ
のようにスライスレベルをパターン幅に応じて変えるこ
とをしなくても良い信号処理方法であることが確認でき
た。
FIG. 55 shows an error signal Es; res
The signal waveform of i, iac diff is shown. FIG. 55 also shows the pattern edge widths of 1 μm and 3 μm. Thus, it can be confirmed that even when the pattern dimension changes, the maximum peak value does not change. Thus, it was confirmed that the signal processing method does not need to change the slice level according to the pattern width.

【0164】また、本発明の第8の実施の形態の応用例
として、次の構成でも構わない。図56は、この応用例
の信号処理の系統図を示している。ところで、先の実施
の形態と異なるところは、2次微分類似波形発生回路の
中の絶対値回路abs の代わりに2乗回路squareが用いら
れていることである。シヤー量だけずれた2つの光O
E、光EOの強度像を表す2つの信号より2次微分類似
波形信号を形成する様子を図57に示す。この応用例で
は、本発明の第6の実施の形態と同様な要領によって、
光電変換素子48、49の信号出力をオフセット調整回
路Offsetで調整し、これらの信号を2乗して、差動増幅
器D3入力することで2次微分類似波形信号;[Iac]^2,
diffを形成できる。なお、図57には、オフセット調
整回路offsetおよび2乗回路squareを経た光電変換素子
48からの出力信号[I-ac]^2の波形5701と、オフセ
ット調整回路offsetおよび2乗回路squareを経た光電変
換素子49からの出力信号[I+ac]^2の波形5702と、
2次微分類似波形信号;[Iac]^2,diffの波形5703と
を示している。
As an application of the eighth embodiment of the present invention, the following configuration may be used. FIG. 56 shows a system diagram of signal processing of this application example. The difference from the previous embodiment is that a square circuit square is used instead of the absolute value circuit abs in the second derivative similar waveform generation circuit. Two lights O shifted by the shear amount
E, FIG. 57 shows how a second derivative similar waveform signal is formed from two signals representing the intensity image of light EO. In this application example, in the same manner as in the sixth embodiment of the present invention,
The signal outputs of the photoelectric conversion elements 48 and 49 are adjusted by an offset adjustment circuit Offset, and these signals are squared and input to the differential amplifier D3 to obtain a second derivative similar waveform signal; [Iac] ^ 2,
diff can be formed. FIG. 57 shows the waveform 5701 of the output signal [I-ac] ^ 2 from the photoelectric conversion element 48 that has passed through the offset adjustment circuit offset and the square circuit square, and the waveform of the photoelectric signal that has passed through the offset adjustment circuit offset and the square circuit square. A waveform 5702 of the output signal [I + ac] ^ 2 from the conversion element 49,
A second derivative similar waveform signal; a waveform 5703 of [Iac] ^ 2, diff.

【0165】この応用例で誤差信号Es を得る場合に
は、信号処理部24f内の差動増幅器D4からの出力信
号である2次微分信号と2次微分類似信号;[Iac]^2, d
iffとの相対強度を調整し、信号処理部24f内の差動
増幅器D5に入力して得ることができる。なお、誤差信
号Es ;resi,iac-2,diffの波形5704は図58に示
した。
To obtain the error signal Es in this application example, the secondary differential signal and the secondary differential analog signal which are the output signals from the differential amplifier D4 in the signal processing unit 24f; [Iac] ^ 2, d
It can be obtained by adjusting the relative intensity with respect to iff and inputting it to the differential amplifier D5 in the signal processing unit 24f. The waveform 5704 of the error signal Es; resi, iac-2, diff is shown in FIG.

【0166】なお、図58には、他に信号処理部24f
の差動増幅器D4の出力信号である2次微分信号2nd de
rivativeと、その2次微分信号との差異を表す3つの誤
差信号resi, Idiff, |270ac|-|90ac|,5μmとresi,
iac diff, 5μmとresi, iac^2, diff, 5μmを示す。い
ずれの誤差信号Es も図45に示す波形4011よりも
大きくなる。
FIG. 58 additionally shows the signal processing section 24f.
Differential signal 2nd de which is the output signal of the differential amplifier D4 of FIG.
rivative and three error signals resi, Idiff, | 270ac |-| 90ac |, 5 μm and resi,
iac diff, 5μm and resi, iac ^ 2, diff, 5μm. Each error signal Es is larger than the waveform 4011 shown in FIG.

【0167】このようにパターンエッジの影響を一番受
けにくい2次微分類似波形信号は、本発明の第6の実施
の形態である欠陥検出装置であることがわかる。なお、
そのほかの形態で発生させた2次微分類似波形信号を用
いることでも、本発明の概念に入ると言うことは、言う
までもない。 [本発明の第9の実施の形態]図59は本発明の第9の
実施の形態である欠陥検出装置の構成図ある。本発明の
第9の実施の形態では、コンピュータ20によって制御
されるアクチュエータATを介して回転可能な1/2波
長板HWが設けられている。このような構成を有してい
るので、先に説明した本発明の第4の実施の形態と同様
に差動増幅器32からは、2次微分信号を出力すること
ができる。
Thus, it can be understood that the second derivative similar waveform signal which is least affected by the pattern edge is the defect detection device according to the sixth embodiment of the present invention. In addition,
It goes without saying that the concept of the present invention can also be used by using a second derivative similar waveform signal generated in another form. [Ninth Embodiment of the Present Invention] FIG. 59 is a block diagram of a defect detection apparatus according to a ninth embodiment of the present invention. In the ninth embodiment of the present invention, a half-wave plate HW rotatable via an actuator AT controlled by a computer 20 is provided. With such a configuration, the differential amplifier 32 can output a second-order differential signal as in the above-described fourth embodiment of the present invention.

【0168】また、光軸AX2にそって1/4波長板Q
Wが追加されているので、光電変換素子48、49から
は、(1/2)πの位相差の干渉像と−(1/2)πの
位相差の干渉像信号を出力する。ところで、本発明の第
9の実施の形態である欠陥検出装置の信号処理系の系統
図を図60に示した。この欠陥検出装置では、光電変換
素子48および49の出力信号は、先に述べた本発明の
第6の実施の形態における2次微分類似波形発生回路と
同等の2次微分類似波形発生回路Sdiに入力され、2
次微分類似波形信号に変換される。
The 68 wavelength plate Q along the optical axis AX2
Since W is added, the photoelectric conversion elements 48 and 49 output an interference image signal having a phase difference of (1/2) π and an interference image signal having a phase difference of-(1/2) π. By the way, FIG. 60 shows a system diagram of a signal processing system of the defect detection device according to the ninth embodiment of the present invention. In this defect detection device, the output signals of the photoelectric conversion elements 48 and 49 are sent to the second derivative similar waveform generator Sdi, which is equivalent to the second derivative similar waveform generator of the sixth embodiment of the present invention described above. Input, 2
It is converted to a second derivative similar waveform signal.

【0169】そして、差動増幅器32からの出力信号と
2次微分類似波形発生回路Sdiからの出力信号は、そ
れぞれの増幅器Balによって、誤差信号Es が最小に
なるように波高値が設定される。そして、波高値が設定
されたそれぞれの出力信号は、信号処理部24g内の差
動増幅器D5に入力し、誤差信号Es を出力している。
このように、本発明の第9の実施の形態では回転可能
な1/2波長板の効果により2次微分信号が1つの差動
増幅器32内の差動出力回路D2によって出力され、ま
た、2次微分類似波形発生回路Sdは本発明の第6の実
施の形態と同等の演算によって2次微分類似波形を発生
することができる。そして、信号処理部24g内の差動
増幅器D5は誤差信号をEs を検出回路33内のウィン
ドウコンパレータWcomに出力している。このウィン
ドウコンパレータWcomはこれを二値化し、Det信
号として異物の検出を表す。
The peak values of the output signal from the differential amplifier 32 and the output signal from the second derivative similar waveform generation circuit Sdi are set by the respective amplifiers Bal so that the error signal Es is minimized. Each of the output signals for which the peak value is set is input to the differential amplifier D5 in the signal processing unit 24g, and outputs an error signal Es.
As described above, in the ninth embodiment of the present invention, the secondary differential signal is output by the differential output circuit D2 in one differential amplifier 32 due to the effect of the rotatable half-wave plate. The second derivative similar waveform generation circuit Sd can generate a second derivative similar waveform by the same operation as that of the sixth embodiment of the present invention. The differential amplifier D5 in the signal processing unit 24g outputs the error signal Es to the window comparator Wcom in the detection circuit 33. The window comparator Wcom binarizes the binarized signal and indicates the detection of a foreign object as a Det signal.

【0170】ところで、図60内に記載されたPout
信号は、欠陥の大きさを表す信号であって、差動増幅回
路D2およびD5の出力から信号選択器Ssによって選
択される。信号選択器SSは、たとえば強い信号強度を
選択し出力する最大値出力回路であってもよいし、逆に
最小値出力回路であってもよい。これは使用用途によっ
て選択されるべきものである。しかし差動増幅回路D5
の出力は回路パターンの影響がないため、この目的に最
も適している。
By the way, the Pout described in FIG.
The signal is a signal representing the size of the defect, and is selected by the signal selector Ss from the outputs of the differential amplifier circuits D2 and D5. The signal selector SS may be, for example, a maximum value output circuit that selects and outputs a strong signal strength, or may be a minimum value output circuit. This should be chosen according to the intended use. However, the differential amplifier circuit D5
Is best suited for this purpose because it is not affected by circuit patterns.

【0171】なお、ここに説明されたウィンドウコンパ
レータWcomおよび信号選択器Ssは、この実施の形
態だけに限られず、全ての実施の形態に適用できるもの
である。 [本発明の第10の実施の形態]図61は本発明の第1
0の実施の形態における欠陥検出装置である。今まで挙
げた実施の形態における欠陥検出装置では、振幅微分信
号を必ず必要としていたが本発明の第10の実施の形態
ではこれを必要としない。本発明の第10の実施の形態
では光電変換素子48、49、56、59はすべて明視
野像の信号を出力する。
Note that the window comparator Wcom and the signal selector Ss described here are not limited to this embodiment, but can be applied to all embodiments. [Tenth Embodiment of the Present Invention] FIG.
0 is a defect detection device according to the embodiment. In the defect detection devices according to the above-described embodiments, the amplitude differential signal is always required, but in the tenth embodiment of the present invention, this is not required. In the tenth embodiment of the present invention, all of the photoelectric conversion elements 48, 49, 56, 59 output bright field image signals.

【0172】したがって、光電変換素子48、49はレ
チクル8を反射した光の明視野像であって、お互いにレ
チクル上のスケールでシアー量2δ分の0.5μmだけ
横ずれした像の信号を出力している。また、光電変換素
子56、59はレチクル8を透過した光の明視野像であ
ってレチクル上のスケールで2つの反射明視野像と同じ
だけ横ずれした2つの透過明視野像の信号を出力する。
Accordingly, the photoelectric conversion elements 48 and 49 output bright-field images of the light reflected by the reticle 8, which are shifted from each other by 0.5 μm of the shear amount 2δ by 0.5 μm on the scale of the reticle. ing. The photoelectric conversion elements 56 and 59 output signals of two transmitted bright-field images which are bright-field images of light transmitted through the reticle 8 and are laterally shifted by the same scale as the two reflected bright-field images on the reticle.

【0173】なお、ノマルスキープリズム6は無くても
全く問題無い。なぜなら干渉像を作る必要がないためで
ある。ところで、図62に示す波形は、シヤー量2δが
0.5μm離れた二つの透過明視野像を受光した光電変
換素子56、59の出力信号の波形であって、更にこれ
らの出力信号をオフセット調整回路Offsetによって、オ
フセットを印加したときの波形である。波形6201
は、オフセットを印加した光電変換素子56からの出力
信号の波形であり、波形6202は、オフセットを印加
した光電変換素子59からの出力信号の波形である。な
お、オフセット調整回路のオフセット量は、本発明の第
6の実施の形態と同様に調整されている。
Note that there is no problem even if the Nomarski prism 6 is not provided. This is because there is no need to create an interference image. The waveform shown in FIG. 62 is the waveform of the output signals of the photoelectric conversion elements 56 and 59 that have received two transmitted bright-field images having a shear amount 2δ of 0.5 μm apart, and further adjusts these output signals by offset adjustment. This is a waveform when an offset is applied by the circuit Offset. Waveform 6201
Is the waveform of the output signal from the photoelectric conversion element 56 to which the offset is applied, and the waveform 6202 is the waveform of the output signal from the photoelectric conversion element 59 to which the offset is applied. The offset amount of the offset adjustment circuit is adjusted in the same manner as in the sixth embodiment of the present invention.

【0174】このようにオフセットを印加した光電変換
素子56、59からの出力信号を、それぞれ2乗回路に
入力し、それぞれの2乗すると図62に示す信号波形が
得られる。ちなみに、波形6301はオフセット調整回
路及び2乗回路を経た光電変化素子56からの出力信号
であり、波形6302は、オフセット調整回路及び2乗
回路を経た光電変化素子59からの出力信号である。
The output signals from the photoelectric conversion elements 56 and 59 to which the offset has been applied as described above are input to squaring circuits, respectively, and when each of them is squared, a signal waveform shown in FIG. 62 is obtained. Incidentally, a waveform 6301 is an output signal from the photoelectric change element 56 that has passed through the offset adjustment circuit and the squaring circuit, and a waveform 6302 is an output signal from the photoelectric change element 59 that has passed through the offset adjustment circuit and the squaring circuit.

【0175】そして、オフセット調整回路及び2乗回路
を経た光電変化素子56からの出力信号と、オフセット
調整回路及び2乗回路を経た光電変化素子59からの出
力信号とをそれぞれ2次微分類似波形発生回路Sdjの
差動増幅器D3に入力することで、透過像における2次
微分類似波形信号;[Itac]^2, diffを得ることができ
る。なお、透過像における2次微分類似波形信号;[Ita
c]^2, diffの波形6303は、図63に示した。図63
を見るとわかるように、同波形はシャーする以前のパタ
ーンエッジの位置(+2.5μm、−2.5μmの位
置)がゼロクロスポイントになっている。
The output signal from the photoelectric change element 56 that has passed through the offset adjustment circuit and the squaring circuit and the output signal from the photoelectric change element 59 that has passed through the offset adjustment circuit and the squaring circuit are each subjected to a second derivative similar waveform generation. By inputting to the differential amplifier D3 of the circuit Sdj, it is possible to obtain a second derivative similar waveform signal; [Itac] ^ 2, diff in the transmission image. In addition, the second derivative similar waveform signal in the transmission image; [Ita
The waveform 6303 of c] ^ 2, diff is shown in FIG. FIG.
As can be seen from the graph, the waveform has a zero cross point at the pattern edge position (+2.5 μm, −2.5 μm position) before shearing.

【0176】ところで、レチクル8の落射像による2次
微分類似波形信号は、次の通りに生成される。図64に
示す波形は、シヤー量2δが0.5μm離れた二つの落
射明視野像を受光した光電変換素子48、49の出力信
号の波形であって、更にこれらの出力信号をオフセット
調整回路Offsetによって、オフセットを印加したときの
波形である。波形6401は、オフセットを印加した光
電変換素子48からの出力信号の波形であり、波形64
02は、オフセットを印加した光電変換素子49からの
出力信号の波形である。
By the way, the second derivative similar waveform signal based on the reflected image of the reticle 8 is generated as follows. The waveform shown in FIG. 64 is the waveform of the output signals of the photoelectric conversion elements 48 and 49 that have received two reflected bright-field images whose shear amount 2δ is 0.5 μm apart. Is a waveform when an offset is applied. A waveform 6401 is a waveform of an output signal from the photoelectric conversion element 48 to which the offset has been applied.
02 denotes a waveform of an output signal from the photoelectric conversion element 49 to which an offset has been applied.

【0177】このようにオフセットを印加した光電変換
素子48、49からの出力信号を、それぞれ2乗回路に
入力し、それぞれの2乗すると図65に示す信号波形が
得られる。ちなみに、波形6501はオフセット調整回
路及び2乗回路を経た光電変化素子48からの出力信号
であり、波形6502は、オフセット調整回路及び2乗
回路を経た光電変化素子49からの出力信号である。
The output signals from the photoelectric conversion elements 48 and 49 to which the offset has been applied as described above are input to squaring circuits, and when each of them is squared, a signal waveform shown in FIG. 65 is obtained. Incidentally, a waveform 6501 is an output signal from the photoelectric change element 48 that has passed through the offset adjustment circuit and the squaring circuit, and a waveform 6502 is an output signal from the photoelectric change element 49 that has passed through the offset adjustment circuit and the squaring circuit.

【0178】そして、オフセット調整回路及び2乗回路
を経た光電変化素子48からの出力信号と、オフセット
調整回路及び2乗回路を経た光電変化素子49からの出
力信号とをそれぞれ2次微分類似波形発生回路Sdjの
差動増幅器D4に入力することで、落射像における2次
微分類似波形信号;[Iac]^2, diffを得ることができ
る。なお、落射像における2次微分類似波形信号;[Ia
c]^2, diffの波形6503は、図65に示した。図65
を見るとわかるように、同波形はシャーする以前のパタ
ーンエッジの位置(+2.5μm、−2.5μmの位
置)がゼロクロスポイントになっている。
The output signal from the photoelectric conversion element 48 that has passed through the offset adjustment circuit and the squaring circuit and the output signal from the photoelectric conversion element 49 that has passed through the offset adjustment circuit and the squaring circuit are each subjected to a second derivative similar waveform generation. By inputting the signal to the differential amplifier D4 of the circuit Sdj, it is possible to obtain a second derivative similar waveform signal in the reflected image; [Iac] ^ 2, diff. In addition, the second derivative similar waveform signal in the reflected image; [Ia
The waveform 6503 of c] ^ 2, diff is shown in FIG. Fig. 65
As can be seen from the graph, the waveform has a zero cross point at the pattern edge position (+2.5 μm, −2.5 μm position) before shearing.

【0179】次に、レチクル8を落射像における2次微
分類似波形信号;[Iac]^2, diffとレチクル8の透過像
における2次微分類似波形;[Itac]^2,diff とを合成し
て、合成2次微分波形[Iac]^2, diff, aveを発生させ
る。ところで、合成2次微分波形[Iac]^2, diff, aveは
立ち上がりと立ち下がりのピーク値が同一になるような
比率で反射の2次微分類似波形; [Iac]^2, diffと透過
の2次微分類似波形; [Itac]^2,diffの極性を合わせて
から加え合わせたものである。
Next, a second derivative similar waveform signal [Iac] ^ 2, diff in the reflected image of the reticle 8 and a second derivative similar waveform signal [Itac] ^ 2, diff in the transmitted image of the reticle 8 are synthesized. Then, a combined second derivative waveform [Iac] ^ 2, diff, ave is generated. By the way, the synthesized second derivative waveform [Iac] ^ 2, diff, ave is a second derivative similar waveform of reflection at a ratio such that the peak values at the rise and fall are equal; [Iac] ^ 2, diff and the transmission Second derivative similar waveform; [Itac] ^ 2, the polarities of diff are matched and then added.

【0180】なお、図83は、レチクル8を落射像にお
ける2次微分類似波形信号;[Iac]^2, diffとレチクル
8の透過像における2次微分類似波形;[Itac]^2,diff
との合成信号である合成2次微分波形信号;[Iac]^2, d
iff, aveの波形8301を示す。なお、図83には、あ
わせてオフセット調整回路及び2乗回路を経た光電変換
素子48、49からの出力信号[I-ac]^2及び[I+ac]^2の
波形も示している。
FIG. 83 shows a second derivative similar waveform signal in the reflected image of the reticle 8; [Iac] ^ 2, diff and a second derivative similar waveform in the transmitted image of the reticle 8; [Itac] ^ 2, diff
[Iac] ^ 2, d
A waveform 8301 of iff and ave is shown. FIG. 83 also shows the waveforms of the output signals [I-ac] ^ 2 and [I + ac] ^ 2 from the photoelectric conversion elements 48 and 49 via the offset adjustment circuit and the squaring circuit.

【0181】ところで、図62は、レチクル8からの透
過と反射の強度微分像による強度微分信号をそれぞれ所
望のゲインで増幅し、それぞれの信号を足しあわせて得
られた(Si*K4+Sit*K5)から得られる2次微分信号2nd
derivativeの波形6601と、先の2次微分信号2nd de
rivativeに対して合成2次微分波形 [Iac]^2, diff,の
極性を合わせて、かつ差し引いた結果が最小となるよう
に合成2次微分波形 [Iac]^2, diff, aveの波高値を調
整した信号を用いて、2次微分信号2nd derivativeとの
相違分を出力した誤差信号resi,iac^2,diff,ave,5μmの
波形6602を示す。なお、2次微分信号2nd derivati
veは、本発明の第6の実施の形態で示した2次微分信号
2nd derivativeと同じである。
By the way, FIG. 62 is obtained by amplifying the intensity differentiated signals based on the intensity differential images of the transmission and reflection from the reticle 8 with desired gains, and adding the respective signals to obtain (Si * K4 + Sit *). Second derivative signal 2nd obtained from K5)
derivative waveform 6601 and the second derivative signal 2nd de
The peak value of the synthetic second derivative waveform [Iac] ^ 2, diff, ave so that the result of subtracting the polarity of the combined second derivative waveform [Iac] ^ 2, diff, from the rivative is minimized A signal 6602 of an error signal resi, iac ^ 2, diff, ave, and 5 μm, which outputs a difference from the second derivative signal 2nd derivative, is shown using the signal adjusted for. The second derivative signal 2nd derivati
ve is the second derivative signal shown in the sixth embodiment of the present invention.
Same as 2nd derivative.

【0182】また、図67は回路パターンのモデルを5
μmと3μmと1μmにガラス部分の線幅を変化させたとき
に、本発明の第10の実施の形態による誤差信号Es ;
resi(90ac^2-270ac^2)を出力したときの信号波形を示
す。誤差信号を算出する過程の波高値の相対比やOffset
の値は5μmのときで統一されている。この図を見てもわ
かるように、誤差信号はほとんど回路パターンの寸法に
依存しないことが分かる。
FIG. 67 shows a model of a circuit pattern as shown in FIG.
When the line width of the glass portion is changed to μm, 3 μm, and 1 μm, the error signal Es according to the tenth embodiment of the present invention;
The signal waveform when resi (90ac ^ 2-270ac ^ 2) is output is shown. Relative ratio of peak value and Offset in the process of calculating error signal
Are standardized at 5 μm. As can be seen from this figure, the error signal hardly depends on the dimensions of the circuit pattern.

【0183】ところで、本発明の第10の実施の形態に
好適な信号処理回路系統図を図68に示す。同図におい
て光電変換素子48、49の出力信号は差動増幅器19
内の差動出力回路D1に、そして、光電変換素子56,
59の出力信号は差動増幅器57内の差動出力回路D2
に出力される。また、更に本発明の第10の実施の形態
では、光電変換素子56,59の出力信号は2次微分類
似波形生成回路1にも出力され、同様に光電変換素子4
8、49の出力信号は2次微分類似波形生成回路2に入
力される。そして、差動出力回路D1は反射強度微分信
号を出力し、差動出力回路D2は透過強度微分信号を出
力する。差動出力回路D1および差動出力回路D2のそ
れぞれの出力信号は、バランス回路Balによって、相
対強度を調整され、差動増幅回路D4により2次微分信
号に変換される。
FIG. 68 shows a signal processing circuit system diagram suitable for the tenth embodiment of the present invention. In the figure, the output signals of the photoelectric conversion elements 48 and 49 are
And the photoelectric conversion element 56,
The output signal of 59 is a differential output circuit D2 in the differential amplifier 57.
Is output to Further, in the tenth embodiment of the present invention, the output signals of the photoelectric conversion elements 56 and 59 are also output to the second derivative similar waveform generation circuit 1, and similarly, the photoelectric conversion element 4
The output signals 8 and 49 are input to the second derivative similar waveform generation circuit 2. Then, the differential output circuit D1 outputs a reflection intensity differential signal, and the differential output circuit D2 outputs a transmission intensity differential signal. Each output signal of the differential output circuit D1 and the differential output circuit D2 is adjusted in relative intensity by the balance circuit Bal, and is converted into a secondary differential signal by the differential amplifier circuit D4.

【0184】また同時に、二つの2次微分類似波形発生
回路1,2では、先に述べた方法で2つの2次微分類似
波形信号を出力し、これらの信号は、波形合成回路Mi
xにて先に述べた方法で合成2次微分波形信号に変換さ
れる。そして、合成2次微分波形信号と差動増幅回路D
4の出力信号であるの正規の2次微分信号は信号処理部
24h内にある差動出力回路D5に入力され、誤差信号
Es に変換される。
At the same time, the two second-order differential similar waveform generating circuits 1 and 2 output two second-order differential similar waveform signals by the method described above, and these signals are used as the waveform synthesizing circuit Mi.
At x, the signal is converted into a synthesized secondary differential waveform signal by the method described above. Then, the combined secondary differential waveform signal and the differential amplifier D
The normal secondary differential signal, which is the output signal of No. 4, is input to the differential output circuit D5 in the signal processing unit 24h and is converted into an error signal Es.

【0185】そして、誤差信号Es は、ウインドウコン
パレータWcomによって入力される。ウィンドウコン
パレータWcomによって高低二つの敷値によって2値
化される、これをDet信号として出力する。加算器A
ddは透過の明視野像についての信号と落射の明視野像
についての信号を加算し、回路パターンのエッジ以外の
像を消去し異物と回路パターンのエッジ像のみにするこ
とが可能である。したがって加算器Addの出力を用い
て、異物の検出はエッジ像の影響で困難であるが、欠陥
の信号強度を計測することは可能である。なお、加算器
Addの加算信号や信号処理部24g内の差動出力回路
D5の出力信号である誤差信号Es のなかから任意の信
号を信号選択器SSによって選択、または加算して出力
する。そして、信号選択器SSは最小信号、最大信号を
出力する機能も有しているので、どの信号をもって欠陥
の大きさを判定するかは任意であり、オペレータが選択
可能である。
The error signal Es is input by the window comparator Wcom. It is binarized by the window comparator Wcom with two threshold values, which are output as a Det signal. Adder A
In dd, it is possible to add the signal for the transmitted bright-field image and the signal for the reflected bright-field image, delete the image other than the edge of the circuit pattern, and leave only the edge image of the foreign matter and the circuit pattern. Therefore, although it is difficult to detect a foreign substance using the output of the adder Add due to the influence of the edge image, it is possible to measure the signal intensity of the defect. An arbitrary signal is selected or added by the signal selector SS from the addition signal of the adder Add and the error signal Es which is the output signal of the differential output circuit D5 in the signal processing unit 24g, and is output. Since the signal selector SS also has a function of outputting the minimum signal and the maximum signal, it is optional to determine which signal determines the size of the defect, and the operator can select the defect.

【0186】また式(14)などから欠陥や異物の高さ
を表す位相変調量(φ)を測定し、これを検査結果に含
めることもできる。これは本発明のすべての実施の形態
の欠陥検出装置に適用可能である。なお、本発明の第1
0の実施の形態においても2次微分信号および合成2次
微分信号を形成する際の2乗の演算を絶対値を求める演
算にすることも考えられ、これを本発明の第11の実施
の形態とする。また、好適な信号処理回路は図68に記
載された2乗回路Squareを前述の絶対値回路abs に変更
すれば良い。
Further, the phase modulation amount (φ) representing the height of a defect or a foreign substance can be measured from Expression (14) or the like, and this can be included in the inspection result. This is applicable to the defect detection devices of all the embodiments of the present invention. In addition, the first of the present invention
In the zeroth embodiment, the square operation for forming the secondary differential signal and the composite secondary differential signal may be an arithmetic operation for obtaining an absolute value, which is referred to as an eleventh embodiment of the present invention. And A suitable signal processing circuit may be obtained by changing the square circuit Square shown in FIG. 68 to the above-described absolute value circuit abs.

【0187】次に、この様に変更された欠陥検出装置を
本発明の第11の実施の形態の欠陥検出装置として説明
する。 [本発明の第11の実施の形態]本発明の第11の実施
の形態の説明にあたり、シミュレーション波形を用い
る。
Next, a description will be given of a defect detection apparatus thus modified as a defect detection apparatus according to an eleventh embodiment of the present invention. [Eleventh Embodiment of the Present Invention] In describing the eleventh embodiment of the present invention, a simulation waveform will be used.

【0188】図69は、レチクル8を透過した光の強度
像である光電変換素子56、59の出力信号に対しオフ
セット調整回路Offsetを加え、オフセット調整回路から
の出力を絶対値回路abs に入力して得られた信号の波形
を示している。なお、光電変化素子56によって得られ
た信号abs[It-ac]の波形6901と、光電変換素子59
によって得られた信号abs[It+ac]の波形6902を示し
ている。次に、絶対値回路abs から出力された信号は、
2次微分類似波形発生回路1の中の差動出力回路D3に
入力することで、2次微分類似波形信号abs[It+ac]-abs
[It-ac]が得られる。この2次微分類似波形信号abs[I+a
c]-abs[I-ac]の波形6903も図69に示している。と
ころで、オフセット調整回路Offsetで印加するオフセッ
ト量は、前述のとおり、2次微分類似波形;abs[It+ac]
-abs[It-ac]のゼロクロスポイントがシャーする前のパ
ターンエッジ位置に来るように設定する。
FIG. 69 shows a case where an offset adjustment circuit Offset is added to the output signals of the photoelectric conversion elements 56 and 59, which are the intensity images of the light transmitted through the reticle 8, and the output from the offset adjustment circuit is input to the absolute value circuit abs. 5 shows a waveform of a signal obtained by the above method. The waveform 6901 of the signal abs [It-ac] obtained by the photoelectric conversion element 56 and the photoelectric conversion element 59
Shows a waveform 6902 of the signal abs [It + ac] obtained by the above. Next, the signal output from the absolute value circuit abs is
By inputting to the differential output circuit D3 in the second derivative similar waveform generation circuit 1, the second derivative similar waveform signal abs [It + ac] -abs
[It-ac] is obtained. This second derivative similar waveform signal abs [I + a
The waveform 6903 of c] -abs [I-ac] is also shown in FIG. By the way, as described above, the offset amount applied by the offset adjustment circuit Offset is a second derivative similar waveform; abs [It + ac]
-abs [It-ac] is set so that the zero cross point is at the pattern edge position before shearing.

【0189】次に、レチクル8からの落射像について説
明する。図70はレチクル8を反射した光の強度像であ
る光電変換素子48、49の出力信号に対しオフセット
調整回路Offsetを加え、オフセット調整回路からの出力
を絶対値回路abs に入力して得られた信号の波形を示し
ている。なお、光電変化素子58によって得られた信号
abs[I-ac]の波形7001と、光電変換素子49によっ
て得られた信号abs[I+ac]の波形7002を示してい
る。次に、絶対値回路abs から出力された信号は、2次
微分類似波形発生回路2の中の差動出力回路D4に入力
することで、2次微分類似波形信号abs[I+ac]-abs[I-a
c]が得られる。この2次微分類似波形信号abs[I+ac]-ab
s[I-ac]の波形7003も図70に示している。
Next, a reflected image from the reticle 8 will be described. FIG. 70 is obtained by adding an offset adjustment circuit Offset to the output signals of the photoelectric conversion elements 48 and 49, which are the intensity images of the light reflected by the reticle 8, and inputting the output from the offset adjustment circuit to the absolute value circuit abs. 4 shows a signal waveform. Note that the signal obtained by the photoelectric conversion element 58
A waveform 7001 of abs [I-ac] and a waveform 7002 of a signal abs [I + ac] obtained by the photoelectric conversion element 49 are shown. Next, the signal output from the absolute value circuit abs is input to the differential output circuit D4 in the second derivative similar waveform generation circuit 2, whereby the second derivative similar waveform signal abs [I + ac] -abs [Ia
c] is obtained. This second derivative similar waveform signal abs [I + ac] -ab
A waveform 7003 of s [I-ac] is also shown in FIG.

【0190】ところで、オフセット調整回路Offsetで印
加するオフセット量は、前述のとおり、2次微分類似波
形信号;abs[I+ac]-abs[I-ac]のゼロクロスポイントが
シャーする前のパターンエッジ位置に来るように設定す
る。そして、次に透過像による2次微分類似波形信号;
abs[It+ac]-abs[It-ac]と、落射像による2次微分類似
波形信号;abs[I+ac]-abs[I-ac]とをそれぞれ図68に
示す合成回路Mixに入力することで、合成2微分類似
波形信号:abs[Iac], diff, Aveが得られる。
As described above, the offset amount applied by the offset adjustment circuit Offset is the pattern edge before the zero cross point of the second derivative similar waveform signal; abs [I + ac] -abs [I-ac] is sheared. Set to come in position. And then a second derivative similar waveform signal based on the transmitted image;
abs [It + ac] -abs [It-ac] and a second derivative similar waveform signal by an incident image; abs [I + ac] -abs [I-ac] are input to the combining circuit Mix shown in FIG. By doing so, a synthesized second derivative similar waveform signal: abs [Iac], diff, Ave is obtained.

【0191】なお、図84は、レチクル8の透過像にお
ける2次微分類似波形信号abs[It+ac]-abs[It-ac], 及
びレチクル8の落射像における2次微分類似波形信号ab
s[I+ac]-abs[I-ac]の合成信号である合成2次微分波
形:abs[Iac], diff, Aveの波形8401を示す。とこ
ろで、この合成2次微分波形信号は立ち上がりと立ち下
がりのピーク値が落射の2次微分類似波形:abs[I+ac]-
abs[I-ac]と透過の2次微分類似波形:abs[It+ac]-abs
[tI-ac]との極性を合わせてから加え合わせたものであ
る。
FIG. 84 shows a second derivative similar waveform signal abs [It + ac] -abs [It-ac] in the transmission image of the reticle 8, and a second derivative similar waveform signal ab in the incident image of the reticle 8.
A composite secondary differential waveform: abs [Iac], which is a composite signal of s [I + ac] -abs [I-ac], and a waveform 8401 of diff, Ave are shown. By the way, this composite secondary differential waveform signal has a peak value of rising and falling, and a secondary differential similar waveform with an incident light: abs [I + ac]-
abs [I-ac] and transmission second derivative similar waveform: abs [It + ac] -abs
This is the result of adding the polarity after matching the polarity with [tI-ac].

【0192】なお、レチクル8を透過した光と反射した
光の強度微分像(Si*K4+Sit*K5)から得られる2次微分
信号2nd derivativeに対して、合成2次微分類似波形信
号:abs[Iac], diff, Aveの位相を合わせてから差し引
いた結果が最小となるように波高値を調整した合成2次
微分類似波形信号と、2次微分信号2nd derivativeとを
信号処理部24h内の差動出力回路D5にして、誤差信
号Es :resi, abs[iac],diff,ave,が得られる。なお、
図71では、誤差信号Es :resi, abs[iac],diff,ave,
5μmの波形7101を示している。更に2次微分信号2n
d derivativeの波形7102も合わせてを示している。
The second derivative signal 2nd derivative obtained from the intensity differential image (Si * K4 + Sit * K5) of the light transmitted through the reticle 8 and the reflected light is a composite second derivative similar waveform signal: abs The combined second derivative similar waveform signal in which the peak value is adjusted so that the result of subtraction after the phases of [Iac], diff, and Ave are minimized, and the second derivative signal 2nd derivative are combined in the signal processing unit 24h. An error signal Es: resi, abs [iac], diff, ave is obtained from the differential output circuit D5. In addition,
In FIG. 71, the error signal Es: resi, abs [iac], diff, ave,
The waveform 7101 of 5 μm is shown. Furthermore, the second derivative signal 2n
The waveform 7102 of the d derivative is also shown.

【0193】なお、図72は回路パターンのモデルを5
μmと3μm,1μmにガラス部分の線幅を変化させたときの
誤差信号Es ;resi, abs[iac],diff,ave,5μm, 3μm,
1μmを示す。誤差信号を算出する過程の波高値の相対比
やオフセット調整回路Offsetで与えられるオフセット量
の値は5μmのときで統一されている。この図72を見る
と、誤差信号はほとんど回路パターンの寸法に依存しな
いことが分かる。 [本発明の第12の実施の形態]図73は本発明の第1
2の実施の形態における欠陥検出装置の概略構成を指名
している。なお、動作原理は基本的に先の第10の実施
の形態と同様である。この構成で得られるシミュレーシ
ョン波形は図62から図66までで示すことができる。
FIG. 72 shows the model of the circuit pattern as 5
Error signal Es when the line width of the glass portion is changed to μm, 3 μm, 1 μm; resi, abs [iac], diff, ave, 5 μm, 3 μm,
Indicates 1 μm. The relative ratio of the peak values in the process of calculating the error signal and the value of the offset amount given by the offset adjustment circuit Offset are standardized at 5 μm. It can be seen from FIG. 72 that the error signal hardly depends on the size of the circuit pattern. [Twelfth Embodiment of the Present Invention] FIG.
The schematic configuration of the defect detection device according to the second embodiment is designated. The operating principle is basically the same as that of the tenth embodiment. Simulation waveforms obtained by this configuration can be shown in FIGS. 62 to 66.

【0194】ところで、この欠陥検出装置は、ノマルス
キープリズム、偏光ビームスプリッターなどは省略され
ており、レーザー光がレチクル8上を光走査する構成は
先の第1〜11の発明の実施の形態と同様であるが、レ
ンズ10、レンズ47、ミラー65、光電変換素子49
による反射明視野受光系と、レンズ42、レンズ58、
ミラー64、光電変換素子59による透過明視野受光系
だけである。第10の実施の形態と同様の動作をするた
めには横ずれした透過、反射の明視野像や透過、反射の
強度微分像、つまり横ずれした明視野像の強度の差分を
示す像が必要である。そこで本実施例での信号処理の系
統は図74で示されるような構成を有している。
In this defect detection apparatus, a Nomarski prism, a polarizing beam splitter, and the like are omitted, and the configuration in which laser light is optically scanned on the reticle 8 is the same as that of the first to eleventh embodiments. However, the lens 10, the lens 47, the mirror 65, and the photoelectric conversion element 49
, A bright field light receiving system, a lens 42, a lens 58,
Only a transmitted bright field light receiving system using the mirror 64 and the photoelectric conversion element 59 is used. In order to perform the same operation as in the tenth embodiment, it is necessary to use a laterally shifted transmission / reflection bright-field image or an intensity differential image of transmission / reflection, that is, an image indicating the difference in the intensity of the laterally shifted bright-field image. . Therefore, the signal processing system in this embodiment has a configuration as shown in FIG.

【0195】この図74に示すように、本発明の第12
の実施の形態による光電変換素子49および59からの
出力信号から、電気的に強度画像を微分して強度微分信
号を形成する。具体的には本実施の形態では、レーザー
走査光学系なので画像信号は時系列の信号となる。これ
を2つに分岐し片側に時間遅延を与えてから両者の差分
をとることにより、微分値を得ている。
As shown in FIG. 74, the twelfth embodiment of the present invention
An intensity image is electrically differentiated from output signals from the photoelectric conversion elements 49 and 59 according to the embodiment to form an intensity differential signal. Specifically, in the present embodiment, since the image is a laser scanning optical system, the image signal is a time-series signal. This is branched into two, a time delay is given to one side, and the difference between the two is taken to obtain a differential value.

【0196】ところで、図74においてDL1、DL2
は時間遅延素子であってアナログ素子で言えば、たとえ
ばCCDやガラスディレイラインが用いられ、衆知のデ
ジタル技術によれば書換可能なメモリーを用いることで
任意の時間遅れの波形を形成できる。なお、本実施例の
大きな特徴は光学系にノマルスキープリズムを用いない
ことである。したがって途中の光路の偏光は管理する必
要がなく、高速の光走査の行えるが偏光特性が偏光干渉
の光学系にあまり向かないAOD(Acosto Optical Def
rector)などの使用が可能となることである。
By the way, in FIG. 74, DL1 and DL2
Is a time delay element and analog elements such as a CCD and a glass delay line are used. According to a well-known digital technology, an arbitrary time delay waveform can be formed by using a rewritable memory. A major feature of this embodiment is that no Nomarski prism is used in the optical system. Therefore, there is no need to control the polarization of the optical path in the middle, and high-speed optical scanning can be performed, but the polarization characteristics are not very suitable for the optical system of the polarization interference.
rector) can be used.

【0197】なお、本発明の実施の形態では、2次微分
類似波形発生回路1および2は、信号処理部24i内に
有している。以上のいずれの実施の形態でも、式14を
用いて回路パターンの段差(または透過光の位相差)の
測定が行えることは言うまでもなく、たとえば本発明の
欠陥検出装置によれば位相シフター付きレチクルの位相
シフト量の測定も同時に行える。
In the embodiment of the present invention, the second derivative similar waveform generating circuits 1 and 2 are included in the signal processing section 24i. In any of the above embodiments, it is needless to say that the step (or the phase difference of the transmitted light) of the circuit pattern can be measured by using the equation (14). For example, according to the defect detection device of the present invention, the reticle with the phase shifter can be measured. The phase shift amount can be measured at the same time.

【0198】ところで、発明者は本発明の多くのシミュ
レーション波形から本発明の新たな適用分野を見いだし
た。本明細書のなかで振幅微分信号は式5で示され、1
次微分波形であり、2次微分波形の成分を含まないこ
と。また、強度微分信号は式8、式10で示され1次微
分波形と2次微分波形を含むことを繰り返し指摘した。
また本発明は振幅微分信号以外の、例えば透過、反射の
強度微分信号には、1次微分信号に2次微分信号が混入
しており、強度微分信号から2次微分信号を完全にもし
くはほとんど完全に近く除去し、新たな1次微分信号を
生成可能なことも指摘した。このような背景を確認し、
以下に新らたな適用分野を説明する。
The inventor has found a new application field of the present invention from many simulation waveforms of the present invention. In the present specification, the amplitude differential signal is represented by Expression 5, and 1
It must be a second derivative waveform and do not include the components of the second derivative waveform. Further, it has been repeatedly pointed out that the intensity differential signal includes the first differential waveform and the second differential waveform represented by Expressions 8 and 10.
Further, in the present invention, the secondary differential signal is mixed with the primary differential signal in the intensity differential signal of transmission and reflection other than the amplitude differential signal, and the secondary differential signal is completely or almost completely converted from the intensity differential signal. It is also pointed out that a new first-order differential signal can be generated. After confirming this background,
The new application fields are described below.

【0199】本発明者らは、1次微分信号は回路パター
ンやこれと類似の形状の物体のエッジ部分(段差部分)
でゼロ以外の値をとるがその波形は段差の高さや、反射
率の差に依存せずに常にノマルスキープリズムによって
シアーされた方向に対してで左右対称であり、その発生
位置は厳密にシャー量だけ離れた二つのエッジの中央に
なっていることを見いだした。この性質は、回路パター
ンのエッジの位置を測定するのに非常に適している。つ
まり左右対象な1次微分波形の中心位置を例えば図75
のように1次微分波形を敷値のレベルでスライスし、こ
の中央値を求めれば良い。回路パターンがフォトマスク
のように透過照明を利用できる物体の場合、1次微分波
形は振幅微分信号のほかに透過、反射の強度微分像から
生成する1次微分信号が使用可能である。これらの1次
微分像のうち適当なものでパターンエッジの位置測定が
行える。
The present inventors have found that the primary differential signal is a circuit pattern or an edge portion (step portion) of an object having a similar shape.
However, the waveform is always symmetrical with respect to the direction sheared by the Nomarski prism without depending on the height of the step and the difference in reflectivity, and the generation position is exactly the amount of shear I found that it was the center of two edges that were just separated. This property is very suitable for measuring the position of the edge of the circuit pattern. That is, the center position of the left-right symmetric primary differential waveform is determined, for example, by using FIG.
The primary differential waveform may be sliced at the level of the threshold value, and the median value may be obtained. When the circuit pattern is an object such as a photomask that can use transmitted illumination, as the primary differential waveform, a primary differential signal generated from an intensity differential image of transmission and reflection can be used in addition to an amplitude differential signal. The position of the pattern edge can be measured with an appropriate one of these primary differential images.

【0200】ただし、振幅微分信号は式5で示されるご
とく、段差がない場合、信号がゼロになりエッジ位置の
計測ができない。その様な場合には振幅微分信号を用い
ず、他の方法から1次微分信号を用いることが望まし
い。例えば、強度微分信号から2次微分信号成分を差分
で取り除く方法である。なお、検出したい回路パターン
が光を透過しないウェハー上にあるときは、1次微分波
形として、振幅微分信号を用いるか、もしくは強度微分
信号から1次微分信号を出力する多くの例がにより、1
次微分波形にほとんど一致した波形の信号を用いて、エ
ッジ位置の測定を行える。
However, as shown in Equation 5, when the amplitude differential signal has no step, the signal becomes zero and the edge position cannot be measured. In such a case, it is desirable to use the primary differential signal from another method without using the amplitude differential signal. For example, there is a method of removing a secondary differential signal component from an intensity differential signal by a difference. When the circuit pattern to be detected is on a wafer that does not transmit light, there are many examples of using an amplitude differential signal as a primary differential waveform or outputting a primary differential signal from an intensity differential signal.
The edge position can be measured using a signal having a waveform almost coincident with the next differential waveform.

【0201】回路パターンのエッジ位置の正確な測定を
行う装置としては、フォトマスクの座標測定装置、ステ
ッパーの重ね合わせ露光の精度を、現像されたウェハー
上のレジスト像のエッジを測定することで求める、レジ
ストレーション測定器や、ステッパーが重ね合わせ露光
を行う際に1回前の露光や、現像時に形成されるアライ
メントマークの位置測定がある。このような用途では測
定対象のパターンは非常に段差の低いものから(〜10n
m)数ミクロン程度の段差まである。したがって、アラ
イメントマークに応じて最適な1次微分信号の生成方法
を選択できるようにすればより汎用性が高まる。
As a device for accurately measuring the edge position of a circuit pattern, a coordinate measuring device for a photomask and the accuracy of superposition exposure of a stepper are obtained by measuring the edge of a resist image on a developed wafer. There is an exposure one time before when a registration measuring device or a stepper performs overlay exposure, and a position measurement of an alignment mark formed at the time of development. In such an application, the pattern to be measured starts with a very low step (低 い 10n).
m) There is a step of about several microns. Therefore, the versatility is further improved if the optimal method of generating the primary differential signal can be selected according to the alignment mark.

【0202】なお、この場合、より波高値の高い1次微
分信号を得ることが電気的、光学的なノイズに対する許
容度が増加し望ましい。また、測定対象がレジスト像の
ように照明光の偏光方向によってエッジの明視野像が変
化する場合、1次微分信号は、ノマルスキープリズムを
用いない方法、反射強度微分と2次微分類似波形を用
い、強度微分信号から2次微分類似信号を取り除くこと
によって、て1次微分類似信号を出力する。そして、そ
の1次微分類似信号に基ずいて、物体のエッジ位置を測
定することが望ましい。
In this case, it is desirable to obtain a first-order differential signal having a higher peak value because electrical and optical noise tolerance increases. When the bright field image of the edge changes depending on the polarization direction of the illuminating light, such as a resist image, the primary differential signal uses a method that does not use a Nomarski prism, a reflection intensity differential and a secondary differential similar waveform. By removing the second derivative similar signal from the intensity derivative signal, the first derivative similar signal is output. Then, it is desirable to measure the edge position of the object based on the first derivative similarity signal.

【0203】図76はレジストレーション測定器であ
る。座標計測ユニットは最適な1次微分信号または1次
微分類似信号を選択可能である。これらの信号のうち、
最適な信号を図中の信号選択ユニットよって最適な1次
微分信号を選択し、その信号の波形から座標演算ユニッ
トによって、座標を測定するようにしている。また、図
77はステッパー用アライメントシステムである。座標
計測ユニットは最適な1次微分信号または1次微分類似
信号を選択可能である。得られる1次微分信号と1次微
分類似信号とのどちらか一方を選択する。そして、選択
された信号から座標演算ユニットによって、座標測定位
置を示している。なお、干渉計はステージの位置を計測
して、これら2つの測定位置から真の位置をアライメン
トする。
FIG. 76 shows a registration measuring device. The coordinate measuring unit can select the optimal first derivative signal or first derivative similar signal. Of these signals,
The optimum primary differential signal is selected from the optimum signal by the signal selection unit in the figure, and the coordinates are measured by the coordinate calculation unit from the waveform of the signal. FIG. 77 shows an alignment system for a stepper. The coordinate measuring unit can select the optimal first derivative signal or first derivative similar signal. Either the obtained first derivative signal or first derivative similar signal is selected. Then, the coordinate calculation unit indicates the coordinate measurement position from the selected signal. The interferometer measures the position of the stage and aligns the true position from these two measured positions.

【0204】なお、上述の装置は、落射照明によってエ
ッジ位置の計測を行う。また、他にはレチクルを製造す
る際の設計値と、出来上がったレチクルの回路パターン
の寸法、形状、位置、などの誤差を測定もしくは検査す
るレチクル外観検査装置としての応用も考えられる。こ
の種の装置は対物レンズによって一般に明視野透過画像
を信号処理回路に取り込み、デザインデータとの比較を
行う。このとき、本明細書の中の多くの明視野像にみら
れるように対物レンズによって回路パターンのエッジは
鈍ってしまう。そのため、エッジの位置は判然としなく
なる。このレンズによる像の鈍りを軽減するため、例え
ば、式11のPSFの影響が鈍りであるのでこれを衆知
のデジタル画像処理技術によって逆特性の空間フィルタ
によるデコンボリューションを行うことが考えられる
が、このような技術は、像に多くの高周波ノイズを付加
することになり、理想的なエッジ位置が再現しない。
The above-described apparatus measures the edge position by epi-illumination. In addition, application to a reticle appearance inspection apparatus for measuring or inspecting errors in a design value for manufacturing a reticle and a size, shape, position, and the like of a circuit pattern of the completed reticle can be considered. In this type of apparatus, a bright-field transmitted image is generally taken into a signal processing circuit by an objective lens, and is compared with design data. At this time, the edge of the circuit pattern is dull due to the objective lens as seen in many bright field images in this specification. Therefore, the position of the edge becomes unclear. In order to reduce the dullness of the image due to this lens, for example, since the influence of the PSF in Expression 11 is dull, it is conceivable to perform deconvolution by a well-known digital image processing technique using a spatial filter having an inverse characteristic. Such a technique would add a lot of high frequency noise to the image and would not reproduce ideal edge positions.

【0205】この種の装置も外観検査に必要な情報は回
路パターンのエッジの位置であるから1次微分信号を用
いることで精密なる、パターン形状の測定が可能とな
る。また回路パターンが2次元の物体であるので、回路
パターンの存在する面内で2方向の1次微分信号の分布
を測定することでレチクル上のエッジ位置をより完全に
把握可能となる。このエッジ位置の分布は直接デザイン
データ(設計値)と比較することで容易に外観検査が行
える。
In this type of apparatus, the information necessary for the appearance inspection is the position of the edge of the circuit pattern, so that precise measurement of the pattern shape can be performed by using the primary differential signal. Further, since the circuit pattern is a two-dimensional object, it is possible to more completely grasp the edge position on the reticle by measuring the distribution of the primary differential signal in two directions in the plane where the circuit pattern exists. The appearance inspection can be easily performed by directly comparing the distribution of the edge positions with the design data (design value).

【0206】なお、式14を用いればフェイズシフター
付きレチクルのフェイズシフター部の位相差の欠陥も検
査可能であることは言うまでもない。また1次微分波形
として振幅微分像を用いると、シフターの有無に関わら
ずシフター部とクロムパターン部ともにエッジ位置が正
確に測定可能であるという特別な効果がある。物体面上
で2方向に1次微分信号を発生させるには本発明の第1
2の実施の形態に沿って、図73に示すような光学系に
よって装置を構成することが最も単純であり、デジタル
技術、アナログ技術に基ずいた電気的な演算によって短
時間に2方向の1次微分信号の分布を計測可能で図75
のような波形でもって、単純な信号処理からエッジ位置
の分布に変換できる。
It is needless to say that a defect of the phase difference of the phase shifter portion of the reticle with the phase shifter can be inspected by using the equation (14). When an amplitude differential image is used as the primary differential waveform, there is a special effect that the edge positions of both the shifter portion and the chrome pattern portion can be accurately measured regardless of the presence or absence of the shifter. To generate the first derivative signal in two directions on the object plane, the first
According to the second embodiment, it is the simplest to configure the device by an optical system as shown in FIG. 73, and one-way operation in two directions can be performed in a short time by an electrical operation based on digital technology and analog technology. The distribution of the next derivative signal can be measured.
With such a waveform, simple signal processing can be converted into a distribution of edge positions.

【0207】図78および図79は、レチクル用座標測
定器であり、図78に示す測定器は落射(反射)光学系
のみを持ち、図79に示す測定器は、落射光学系と透過
光学系とを有している。なお、図78に示す測定器は、
1次微分信号を得るシステムと1次微分類似信号を得る
システムからなり、信号選択ユニットで最適な信号を選
択する。なお、1次微分類似信号を得る一つの例として
は、本発明の第12の実施の形態で用いた信号遅延手段
を用い、電気的に強度微分信号を得て、更に2次微分信
号類似波形発生回路とを備えることで、1次微分類似波
形信号を得ることができる。
FIGS. 78 and 79 show a reticle coordinate measuring instrument. The measuring instrument shown in FIG. 78 has only an incident light (reflection) optical system, and the measuring instrument shown in FIG. And The measuring device shown in FIG.
The system includes a system for obtaining a primary differential signal and a system for obtaining a primary differential analogous signal, and an optimal signal is selected by a signal selection unit. As one example of obtaining the first derivative similar signal, the signal delay means used in the twelfth embodiment of the present invention is used to electrically obtain the intensity differential signal, and further obtain the second derivative signal similar waveform. With the provision of the generation circuit, a first derivative similar waveform signal can be obtained.

【0208】図80はレチクル外観検査装置である。本
実施例は透過、落射の光学系を有する。図79で示され
るレチクル用座標測定器や図80で示されるレチクル用
外観検査装置では、透過像と落射像から得られる信号を
用いて、上述した1次微分信号の出力または1次微分類
似波形信号の出力を得ている。以上のパターンエッジ位
置の測定への応用は、1次微分信号や1次微分類似信号
の代わりに、2次微分信号または2次微分類似信号を適
用することも波形の性質(回路パターンやこれと類似の
形状の物体のエッジ部分(段差部分)でゼロ以外の値を
とるがその波形は段差の高さや、反射率の差に依存せず
に常に微分方向で左右対称であり、その発生位置は厳密
にシャー量だけ離れた二つのエッジの中央になっている
こと。)が同じであるので同様に可能であることは明ら
かである。2次微分信号はひとつのエッジに正負一回ず
つの山形の波形であり、この波形の中央のゼロクロスポ
イントがエッジ位置に一致することは第41図から明ら
かであり、このゼロクロスポイントを計測すれば良い。 [本発明の第13の実施の形態]発明者は以上のエッジ
位置測定に関し透過光と反射光の両方が利用可能な場
合、より簡便な方法があることを見いだした。これを図
81に沿って説明する。例えば測定対象がレチクルの場
合反射光の波面は同図で、透過光の波面は同図で示
される。このときの明視野像は式(6)また式(7)に
よって示され、同図の反射明視野像1、透過明視野
像の様になる。これらの明視野像で対物レンズの影響は
PSF(点像強度分布がコンボリューションされ、波形
のエッジが鈍る。)として式(6)、式(7)と同じ表
現をとっている。式(6)、式(7)の右辺のカッコ内
の3つの項は分解して図に表すと、反射明視野像2、透
過明視野像2のようになり、第一項は、 が対応し第
2項は、が対応し第3項は、が対応する。した
がって、の波形のオーバーシュート部分はエッジ位
置に対応する。したがって、図81に示すように反射
明視野像1と透過明視野像1の相対強度を調整して加
算し、オフセットを調整して、加算した信号に印加すれ
ばエッジ像が得られる。なお、このエッジ像は対物レン
ズの影響(PSF、点像強度分布がコンボリューション
される。)をうけ、鈍った形となるが、変極点は常にエ
ッジ位置に一致する。図82には、上記の方式で得られ
た5μmの間隔のエッジ位置測定の様子を示す。これは
先の図75に対応しており問題無くエッジ位置が判明し
た。レチクルの座標測定装置、レチクルの外観検査装置
に応用可能なことは言うまでもない。
FIG. 80 shows a reticle appearance inspection apparatus. This embodiment has an optical system for transmission and reflection. The reticle coordinate measuring device shown in FIG. 79 and the reticle appearance inspection device shown in FIG. 80 use the signals obtained from the transmission image and the incident light image to output the above-described first derivative signal or the first derivative similar waveform. Getting the signal output. The above-described application to the measurement of the pattern edge position can be achieved by applying a second derivative signal or a second derivative similar signal instead of the first derivative signal or the first derivative similar signal to the characteristic of the waveform (such as a circuit pattern or a similar signal). It takes a value other than zero at the edge part (step part) of an object of similar shape, but its waveform is always symmetrical in the differentiation direction regardless of the height of the step or the difference in reflectance, and its occurrence position is It is clear that the two edges are exactly the same apart by exactly the shear amount.) The secondary differential signal is a waveform having a mountain shape with one positive and one negative at one edge. It is apparent from FIG. 41 that the zero cross point at the center of this waveform coincides with the edge position. good. [Thirteenth Embodiment of the Present Invention] The inventor has found that there is a simpler method for the above edge position measurement when both transmitted light and reflected light are available. This will be described with reference to FIG. For example, when the measurement target is a reticle, the wavefront of the reflected light is shown in the figure, and the wavefront of the transmitted light is shown in the figure. The bright field image at this time is expressed by Expressions (6) and (7), and becomes like the reflected bright field image 1 and the transmitted bright field image in FIG. In these bright-field images, the effect of the objective lens is expressed in the same manner as Expressions (6) and (7) as PSF (point image intensity distribution is convolved and waveform edges become dull). When the three terms in parentheses on the right side of Expressions (6) and (7) are disassembled and shown in the figure, they become a reflected bright field image 2 and a transmitted bright field image 2, and the first term corresponds to The second term corresponds to, and the third term corresponds to. Therefore, the overshoot portion of the waveform corresponds to the edge position. Therefore, as shown in FIG. 81, an edge image can be obtained by adjusting and adding the relative intensities of the reflected bright-field image 1 and the transmitted bright-field image 1, adjusting the offset, and applying the signal to the added signal. This edge image is affected by the objective lens (PSF, point image intensity distribution is convolved) and becomes dull, but the inflection point always coincides with the edge position. FIG. 82 shows how edge positions are measured at intervals of 5 μm obtained by the above method. This corresponds to FIG. 75, and the edge position was found without any problem. It goes without saying that the present invention can be applied to a reticle coordinate measuring device and a reticle appearance inspection device.

【0209】このような透過光、反射光の明視野像によ
るレチクルの座標測定装置、レチクルの外観検査装置は
簡単な光学系によって、確実に回路パターンのエッジ位
置を検出可能で、設計データとエッジ位置の比較が可能
である。このため、コストパフォーマンスに優れた検
査、測定装置が構成できる。このような装置は、例えば
図73に示す光学系を有する図79、図80の装置が相
当する。
The reticle coordinate measuring device and the reticle appearance inspection device based on the bright-field images of the transmitted light and the reflected light can reliably detect the edge position of the circuit pattern by a simple optical system, and can be used to design data and edge data. Position comparison is possible. For this reason, an inspection and measurement device excellent in cost performance can be configured. Such an apparatus corresponds to, for example, the apparatus shown in FIGS. 79 and 80 having the optical system shown in FIG.

【0210】以上の実施の形態は、レーザスキャン技術
以外の、通常の照明たとえば水銀ランプ、ハロゲンラン
プの照明と撮像素子と組み合わせても利用できることは
明らかである。
It is apparent that the above-described embodiment can be used in combination with ordinary illumination other than the laser scanning technique, for example, illumination of a mercury lamp or a halogen lamp, and an image pickup device.

【0211】[0211]

【発明の効果】このように本発明によれば、遮光膜によ
るパターンのコンベンショナルなレチクル、光透過性の
薄膜による位相シフターのみでのパターンが描画された
ハーフトーンレチクルに対応可能な位相シフター部分の
位相シフト量の異常や、光透過性の位相物体の異物の付
着の有無をなどの検査を行える検出装置を提供すること
ができる。
As described above, according to the present invention, a conventional reticle having a pattern formed by a light-shielding film and a phase shifter portion having a halftone reticle formed by using only a phase shifter formed of a light-transmitting thin film can be used. It is possible to provide a detection device capable of performing an inspection such as an abnormality of a phase shift amount and the presence / absence of foreign matter on a light-transmitting phase object.

【0212】また、パターンのエッジ位置が正確に測定
可能なため、様々な位置測定や補とマスクの外観検査に
利用できる。また、パターン状構造物の段差の測定を行
える。
Further, since the edge position of the pattern can be measured accurately, it can be used for various position measurements and visual inspection of the complementary and mask. Further, the step of the patterned structure can be measured.

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

【図1】:本発明の第1の実施の形態における欠陥検出
装置の概略構成図である
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a defect detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】:図1の欠陥検出装置の光線説明図である。FIG. 2 is an explanatory view of light rays of the defect detection device of FIG.

【図3】:図1の欠陥検出装置の光線説明図である。FIG. 3 is a light beam explanatory diagram of the defect detection device of FIG.

【図4】:反射光線の振幅モデルを示した図である。FIG. 4 is a diagram showing an amplitude model of a reflected light beam.

【図5】:反射光線の振幅モデルを示した図である。FIG. 5 is a diagram showing an amplitude model of a reflected light beam.

【図6】:反射光線の振幅モデルを示した図FIG. 6 is a diagram showing an amplitude model of a reflected light beam.

【図7】:落射照明による像で、かつ位相差がπ/2の
光線同士の干渉像を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing an interference image between light beams having an phase difference of π / 2, which is an image obtained by epi-illumination.

【図8】:光線の振幅モデルを示した図である。FIG. 8 is a diagram showing an amplitude model of a light beam.

【図9】:光線の振幅モデルを示した図である。FIG. 9 is a diagram showing a light beam amplitude model.

【図10】:落射照明による像で、かつ位相差が−π/
2の光線同士の干渉像を示した図である。
FIG. 10: An image formed by epi-illumination and having a phase difference of -π /
FIG. 4 is a diagram showing an interference image between two light beams.

【図11】:落射照明による像よる信号から得られる振
幅微分信号の波形の概略図である。
FIG. 11 is a schematic diagram of a waveform of an amplitude differential signal obtained from a signal based on an image obtained by epi-illumination.

【図12】:落射照明の物体の強度像の波形の概略を示
した図である。
FIG. 12 is a diagram schematically illustrating a waveform of an intensity image of an object under epi-illumination.

【図13】:落射照明の物体の強度微分信号の概略を示
した図である。
FIG. 13 is a diagram showing an outline of an intensity differential signal of an incident illumination object.

【図14】:透過光線の振幅モデルを示した図である。FIG. 14 is a diagram showing an amplitude model of a transmitted light beam.

【図15】:透過照明の物体の強度像の波形の概略を示
した図である。
FIG. 15 is a diagram schematically showing a waveform of an intensity image of an object under transmitted illumination.

【図16】:透過照明の強度微分信号の概略を示した図
である。
FIG. 16 is a diagram schematically showing an intensity differential signal of transmitted illumination.

【図17】:レーザー走査型微分干渉顕微鏡の視野を示
した図
FIG. 17 is a view showing a visual field of a laser scanning differential interference microscope.

【図18】:本発明の第1の実施の形態による欠陥検出
装置で得られる波形を示した図である。
FIG. 18 is a diagram showing waveforms obtained by the defect detection device according to the first embodiment of the present invention.

【図19】:第1の実施の形態による欠陥検出装置で得
られる波形を示した図である。
FIG. 19 is a diagram showing waveforms obtained by the defect detection device according to the first embodiment.

【図20】:本発明の第2の実施の形態の欠陥検出装置
の構成概略図である。
FIG. 20 is a schematic configuration diagram of a defect detection device according to a second embodiment of the present invention.

【図21】:図20の欠陥検出装置の光学系の概略図で
ある。
FIG. 21 is a schematic diagram of an optical system of the defect detection device of FIG.

【図22】:図20の欠陥検出装置の光学系の概略図で
ある。
FIG. 22 is a schematic diagram of an optical system of the defect detection device of FIG.

【図23】:本発明の第3の実施の形態における欠陥検
出装置の概略構成図である。
FIG. 23 is a schematic configuration diagram of a defect detection device according to a third embodiment of the present invention.

【図24】:図23に示す欠陥検出装置の光学系の概略
図である。
FIG. 24 is a schematic diagram of an optical system of the defect detection device shown in FIG.

【図25】:図25に示す欠陥検出装置の光学系の概略
図である。
FIG. 25 is a schematic diagram of an optical system of the defect detection device shown in FIG.

【図26】:本発明の詳細な説明で行われるシュミレー
ションに用いたレチクルのモデルを示した図である。
FIG. 26 is a diagram showing a model of a reticle used in a simulation performed in the detailed description of the present invention.

【図27】:本発明の第4の実施の形態における欠陥検
出装置で得られるシュミレーション波形を示した図であ
る。
FIG. 27 is a diagram showing a simulation waveform obtained by the defect detection device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図28】:本発明の第4の実施の形態における欠陥検
出装置で得られるシュミレーション波形を示した図であ
る。
FIG. 28 is a diagram showing a simulation waveform obtained by the defect detection device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図29】:本発明の第4の実施の形態における欠陥検
出装置で得られるシュミレーション波形を示した図であ
る。
FIG. 29 is a diagram showing a simulation waveform obtained by the defect detection device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図30】:本発明の第4の実施の形態における欠陥検
出装置で得られるシュミレーション波形を示した図であ
る。
FIG. 30 is a diagram showing a simulation waveform obtained by the defect detection device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図31】:本発明の第5の実施の形態における欠陥検
出装置の概略構成図である。
FIG. 31 is a schematic configuration diagram of a defect detection device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図32】:図31に示した欠陥検出装置の回路構成を
示した概略図である。
FIG. 32 is a schematic diagram showing a circuit configuration of the defect detection device shown in FIG. 31.

【図33】:本発明の第6の実施の形態における欠陥検
出装置の概略構成図である。
FIG. 33 is a schematic configuration diagram of a defect detection device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図34】:図33に示す欠陥検出装置の回路構成図で
ある。
FIG. 34 is a circuit configuration diagram of the defect detection device shown in FIG.

【図35】:図33に示す欠陥検出装置のオフセット量
の決定方法を示す図である。
FIG. 35 is a diagram showing a method of determining the offset amount of the defect detection device shown in FIG. 33.

【図36】:落射照明で位相差π/2の干渉像の交流成
分に絶対値またはその2乗をしたときの波形の概略図で
ある。
FIG. 36 is a schematic diagram of a waveform when an AC component of an interference image having a phase difference of π / 2 is subjected to an absolute value or its square in an epi-illumination.

【図37】:落射照明で位相差−π/2の干渉像の交流
成分に絶対値またはその2乗をしたときの波形の概略図
である。
FIG. 37 is a schematic diagram of a waveform when an AC component of an interference image having a phase difference of −π / 2 is subjected to an absolute value or its square in an incident illumination.

【図38】:落射照明で位相差−π/2の干渉像の交流
成分に絶対値またはその2乗をしたときの波形の概略図
である。
FIG. 38 is a schematic diagram of a waveform when an AC component of an interference image having a phase difference of −π / 2 is subjected to an absolute value or its square in an epi-illumination.

【図39】:落射照明から得られる2次微分の類似波形
信号の概要を示した図である。
FIG. 39 is a diagram showing an outline of a second derivative similar waveform signal obtained from epi-illumination.

【図40】:図33に示す欠陥検出装置におけるシュミ
レーション波形を示した図である。
FIG. 40 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 33.

【図41】:図33に示す欠陥検出装置におけるシュミ
レーション波形を示した図である。
FIG. 41 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 33;

【図42】:図33に示す欠陥検出装置におけるシュミ
レーション波形を示した図である。
FIG. 42 is a diagram showing simulation waveforms in the defect detection device shown in FIG. 33.

【図43】:図33に示す欠陥検出装置におけるシュミ
レーション波形を示した図である。
FIG. 43 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 33;

【図44】:図33に示す欠陥検出装置におけるシュミ
レーション波形を示した図である。
FIG. 44 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 33;

【図45】:図33に示す欠陥検出装置におけるシュミ
レーション波形を示した図である。
FIG. 45 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 33;

【図46】:図33に示す欠陥検出装置におけるシュミ
レーション波形を示した図である。
FIG. 46 is a diagram showing simulation waveforms in the defect detection device shown in FIG.

【図47】:図33に示す欠陥検出装置におけるシュミ
レーション波形を示した図である。
FIG. 47 is a view showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 33;

【図48】:図33に示す欠陥検出装置におけるシュミ
レーション波形を示した図である。
FIG. 48 is a view showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 33;

【図49】:本発明の実施の形態における欠陥検出装置
の回路構成図である。
FIG. 49 is a circuit configuration diagram of a defect detection device according to an embodiment of the present invention.

【図50】:図49に示した回路構成を有する欠陥検出
装置におけるシュミレーション波形を示した図である。
FIG. 50 is a diagram showing simulation waveforms in the defect detection device having the circuit configuration shown in FIG. 49;

【図51】:図49に示した回路構成を有する欠陥検出
装置におけるシュミレーション波形を示した図である。
FIG. 51 is a diagram showing simulation waveforms in the defect detection device having the circuit configuration shown in FIG. 49;

【図52】:本発明の実施の形態における欠陥検出装置
の全体構成図
FIG. 52 is an overall configuration diagram of a defect detection device according to an embodiment of the present invention.

【図53】:図52の欠陥検出装置の回路構成を示した
図である。
FIG. 53 is a diagram showing a circuit configuration of the defect detection device of FIG. 52;

【図54】:図52で示した欠陥検出装置におけるシュ
ミレーション波形を示した図である。
FIG. 54 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 52;

【図55】:図52で示した欠陥検出装置におけるシュ
ミレーション波形を示した図である。
FIG. 55 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 52;

【図56】:本発明の実施の形態における欠陥検出装置
の回路構成を示した図である。
FIG. 56 is a diagram showing a circuit configuration of a defect detection device according to an embodiment of the present invention.

【図57】:図56に示した欠陥検出装置におけるシュ
ミレーション波形を示した図である。
FIG. 57 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 56.

【図58】:図56に示した欠陥検出装置におけるシュ
ミレーション波形を示した図である。
FIG. 58 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 56;

【図59】:本発明の実施の形態における欠陥検出装置
の全体構成図である。
FIG. 59 is an overall configuration diagram of a defect detection device according to an embodiment of the present invention.

【図60】:図59に示した欠陥検出装置の回路構成図
である。
60 is a circuit configuration diagram of the defect detection device shown in FIG. 59.

【図61】:本発明の実施の形態における欠陥検出装置
の全体構成図である。
FIG. 61 is an overall configuration diagram of a defect detection device according to an embodiment of the present invention.

【図62】:図61に示した欠陥検出装置におけるシュ
ミレーション波形を示した図である。
FIG. 62 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 61.

【図63】:図61に示した欠陥検出装置におけるシュ
ミレーション波形を示した図である。
63 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 61.

【図64】:図61に示した欠陥検出装置におけるシュ
ミレーション波形を示した図である。
FIG. 64 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 61.

【図65】:図61に示した欠陥検出装置におけるシュ
ミレーション波形を示した図である。
FIG. 65 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 61.

【図66】:図61に示した欠陥検出装置におけるシュ
ミレーション波形を示した図である。
FIG. 66 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 61.

【図67】:図61に示した欠陥検出装置におけるシュ
ミレーション波形を示した図である。
FIG. 67 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 61.

【図68】:本発明の実施の形態における欠陥検出装置
の全体構成図である。
FIG. 68 is an overall configuration diagram of a defect detection device according to an embodiment of the present invention.

【図69】:図68に示した欠陥検出装置におけるシュ
ミレーション波形を示した図である。
FIG. 69 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 68.

【図70】:図68に示した欠陥検出装置におけるシュ
ミレーション波形を示した図である。
70 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 68.

【図71】:図68に示した欠陥検出装置におけるシュ
ミレーション波形を示した図である。
FIG. 71 is a diagram showing simulation waveforms in the defect detection device shown in FIG. 68.

【図72】:図68に示した欠陥検出装置におけるシュ
ミレーション波形を示した図である。
FIG. 72 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 68.

【図73】:本発明の実施の形態における欠陥検出装置
の全体構成図である。
FIG. 73 is an overall configuration diagram of a defect detection device according to an embodiment of the present invention.

【図74】:図73に示した欠陥検出装置の回路構成を
示した図である。
74 is a diagram showing a circuit configuration of the defect detection device shown in FIG. 73.

【図75】:1次部微分信号の特徴を示した図である。FIG. 75 is a diagram showing characteristics of the primary differential signal.

【図76】:本発明を適用したレジストレーション測定
器の概略構成図である。
FIG. 76 is a schematic configuration diagram of a registration measuring device to which the present invention is applied.

【図77】:本発明を適用したステッパー用アライメン
トシステムの概略構成図である。
FIG. 77 is a schematic configuration diagram of an alignment system for a stepper to which the present invention is applied.

【図78】:本発明を適用したレチクル用座標測定器の
概略構成図である。
FIG. 78 is a schematic configuration diagram of a reticle coordinate measuring instrument to which the present invention is applied.

【図79】:本発明を適用したレチクル用座標測定器の
概略構成図である。
FIG. 79 is a schematic configuration diagram of a reticle coordinate measuring instrument to which the present invention is applied.

【図80】:本発明を適用したレチクル用外観検査装置
の概略構成図である。
FIG. 80 is a schematic configuration diagram of a reticle appearance inspection apparatus to which the present invention is applied.

【図81】:本発明の実施の形態におけるパターン位置
の検出方法についての説明図である。
FIG. 81 is an explanatory diagram of a pattern position detection method according to an embodiment of the present invention.

【図82】:図81によるパターン位置検出方法によっ
て得られるシュミレーションによる信号波形を示した図
である。本発明の実施の形態におけるシュミレーション
結果の図
FIG. 82 is a diagram showing signal waveforms obtained by simulation obtained by the pattern position detection method shown in FIG. 81; Diagram of simulation results according to the embodiment of the present invention

【図83】:図61に示した欠陥検出装置におけるシュ
ミレーション波形を示した図である。
FIG. 83 is a diagram showing a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 61;

【図84】図68に示した欠陥検出装置におけるシュミ
レーション波形を示した図である。:
FIG. 84 shows a simulation waveform in the defect detection device shown in FIG. 68. :

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 8 レチクル 14、63 アナライザー角45度の偏光ビームスプリ
ッター 45、62 偏光ビームスプリッター 17、18、48、49、51、53、56、59 光
電変換素子 13、6 ノマルスキープリズム
Reference Signs List 1 light source 8 reticle 14, 63 polarizing beam splitter 45, 62 at analyzer angle 45, 62 polarizing beam splitter 17, 18, 48, 49, 51, 53, 56, 59 photoelectric conversion element 13, 6 Nomarski prism

Claims (140)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の方位の直線偏光であり被検査物体
の第1の位置に照射して得られた第1の光と、前記第1
の位置に照射して得られた光と同一光源から発する光で
あって前記第1の位置とは異なる前記被検査物体の第2
の位置に第2の方位の直線偏光である光を照射して得ら
れた第2の光とを生成する光線生成部と、 前記被検査物体を反射または透過のいづれか一方を経た
光である前記第1の光から得られた光および前記第2の
光から得られた光とが干渉する方向にアナライザー角を
有した第1のアナライザーと、 前記第1のアナライザーから得られた光を受光して光電
変換を行い得られた第1の信号を出力する第1の信号出
力部と、 前記第1の信号出力部に入射される光に設定されたアナ
ライザー角とは異なるアナライザー角に設定された前記
第1のアナライザーから得られた光を受光して取得する
第2の信号を出力する第2の信号出力部と、 前記被検査物体を透過または反射のどちらか一方を経た
前記第1の光を受光して光電変換し、前記光電変換によ
って得られた第3の信号を出力する第3の信号出力部
と、 前記被検査物体を透過または反射どちらか一方を経た前
記第2の光を受光して光電変換し、前記光電変換よって
得られた第4の信号を出力する第4の信号出力部と、 前記被検査物体を透過または反射のどちらか他方を経た
前記第1の光を受光して光電変換し、前記光電変換によ
って得られた第5の信号を出力する第5の信号出力部
と、 前記被検査物体を透過または反射のどちらか他方を経た
前記第2の光を受光して光電変換し、前記光電変換によ
って得られた第6の信号を出力する第6の信号出力部
と、 前記第1の信号と前記第2の信号との相違分を出力し、
第1の差信号を出力する第1の差動出力部と、 前記第3の信号と前記第4の信号との相違分を出力し、
第2の差信号を出力する第2の差動出力部と、 前記第5の信号と前記第6の信号との相違分を出力し、
第3の差信号を出力する第3の差動出力部と、 前記第1の差信号、前記第2の差信号、前記第3の差信
号とから少なくとも2種の信号を用いて所望の信号を出
力する信号処理部とを備え、被検査物体の表面状態を観
察することを特徴とする検出装置
A first light which is linearly polarized light having a first azimuth and which is obtained by irradiating a first position of an object to be inspected;
Light emitted from the same light source as the light obtained by irradiating the second position of the object to be inspected, which is different from the first position.
And a light beam generating unit that generates a second light obtained by irradiating linearly polarized light in a second direction to the position, and light that has passed through either one of reflection and transmission of the object to be inspected. A first analyzer having an analyzer angle in a direction in which the light obtained from the first light and the light obtained from the second light interfere with each other; and receiving the light obtained from the first analyzer. A first signal output unit that outputs a first signal obtained by performing the photoelectric conversion, and an analyzer angle that is different from an analyzer angle that is set for light incident on the first signal output unit. A second signal output unit that receives and obtains a light obtained from the first analyzer and outputs a second signal, and the first light that has passed through or reflected the object under test And photoelectrically converts the light, A third signal output unit that outputs a third signal obtained by the above-described method, and receives and photoelectrically converts the second light that has passed through either the transmitted or reflected light of the object to be inspected. A fourth signal output unit that outputs the obtained fourth signal; and a light receiving unit that receives the first light that has transmitted or reflected the other of the object to be inspected and performs photoelectric conversion on the first light. A fifth signal output unit that outputs the obtained fifth signal, and receives the second light that has passed through the other of the inspected object and the reflected second light, performs photoelectric conversion, and obtains the second light by the photoelectric conversion. A sixth signal output unit that outputs a sixth signal, and a difference between the first signal and the second signal,
A first differential output unit that outputs a first difference signal, and outputs a difference between the third signal and the fourth signal;
A second differential output unit that outputs a second difference signal; and outputs a difference between the fifth signal and the sixth signal.
A third differential output unit that outputs a third difference signal; and a desired signal using at least two types of signals from the first difference signal, the second difference signal, and the third difference signal. And a signal processing unit for outputting a signal, and observing a surface state of the object to be inspected.
【請求項2】前記信号処理部は、前記第2の差信号と前
記第3の差信号との相違分を示す第1の1次差信号を出
力する第1の1次差動出力部を備えたことを特徴とする
請求項1記載の検出装置
2. The signal processing unit according to claim 1, further comprising a first primary differential output unit that outputs a first primary difference signal indicating a difference between the second difference signal and the third difference signal. The detection device according to claim 1, further comprising:
【請求項3】前記信号処理部は、前記2の差信号と前記
第3の差信号との相対的な信号の大きさを任意に変化す
ることが出来る第1の増幅手段とを備えたことを特徴と
する請求項2記載の検出装置
3. The signal processing section includes first amplifying means capable of arbitrarily changing a relative signal magnitude between the second difference signal and the third difference signal. 3. The detection device according to claim 2, wherein
【請求項4】前記第1の増幅手段とは、前記2の差信号
の波高値と前記第3の差信号の波高値とを同一値にする
ことを特徴とする請求項3記載の検出装置
4. The detecting device according to claim 3, wherein said first amplifying means makes the peak value of said second difference signal equal to the peak value of said third difference signal.
【請求項5】前記信号処理部は、前記第1の差信号と前
記第1の1次差信号との相違分を出力する第1の2次差
動出力部を備えたことを特徴とする請求項2記載の検出
装置
5. The signal processing unit according to claim 1, further comprising a first secondary differential output unit that outputs a difference between the first difference signal and the first primary difference signal. The detection device according to claim 2.
【請求項6】前記信号処理部は、前記第1の差信号と前
記第1の1次差信号との相対的な大きさを任意に変化す
ることができる第2の増幅手段とを備えたことを特徴と
する請求項5記載の検出装置
6. The signal processing section has a second amplifying means capable of arbitrarily changing a relative magnitude between the first difference signal and the first primary difference signal. The detection device according to claim 5, wherein
【請求項7】前記第2の増幅手段とは、前記第1の差信
号の波高値と前記第1の1次差信号の波高値とを同一値
にすることを特徴とする請求項6記載の検出装置
7. The apparatus according to claim 6, wherein said second amplifying means makes the peak value of said first difference signal equal to the peak value of said first primary difference signal. Detection device
【請求項8】前記信号処理部は、前記第1の差信号と前
記第2の差信号との相違分を示す第2の1次差信号を出
力する第2の1次差動出力部を備えたことを特徴とする
請求項1記載の検出装置
8. The signal processing unit includes a second primary differential output unit that outputs a second primary difference signal indicating a difference between the first difference signal and the second difference signal. The detection device according to claim 1, further comprising:
【請求項9】前記信号処理部は、前記第1の差信号と前
記第2の差信号との相対的な信号の大きさを変化するこ
とができる第3の増幅手段とを備えたことを特徴とする
請求項8記載の検出装置
9. The apparatus according to claim 1, wherein said signal processing unit includes third amplifying means capable of changing a relative signal magnitude between said first difference signal and said second difference signal. 9. The detection device according to claim 8, wherein:
【請求項10】前記第3の増幅手段は、前記第1の差信
号の波高値と前記第2の差信号の波高値とを同一値にす
ることを特徴とする請求項9記載の検出装置
10. The detecting device according to claim 9, wherein said third amplifying means sets the peak value of said first difference signal and the peak value of said second difference signal to the same value.
【請求項11】前記第2の差信号と前記第3の差信号と
の相違分を示す第3の1次差信号を出力する第3の1次
差動出力部を備えたことを特徴とする請求項8記載の検
出装置
11. A third differential output unit for outputting a third primary difference signal indicating a difference between the second difference signal and the third difference signal. 9. The detection device according to claim 8, wherein
【請求項12】前記信号処理部は、前記第2の差信号と
前記第3の差信号との相対的な信号の大きさを任意に変
化することが出来る第4の増幅手段とを備えたことを特
徴とする請求項11記載の検出装置
12. The signal processing unit further comprises: a fourth amplifying means capable of arbitrarily changing the relative signal magnitude between the second difference signal and the third difference signal. The detection device according to claim 11, wherein
【請求項13】前記第4の増幅手段とは、前記第2の差
信号の波高値と前記第3の差信号の波高値とを同一値に
することを特徴とする請求項12記載の検出装置
13. The detection device according to claim 12, wherein said fourth amplifying means makes the peak value of said second difference signal equal to the peak value of said third difference signal. apparatus
【請求項14】前記信号処理部は、前記第2の1次差信
号と前記第3の1次差信号との相違分を示す第2の2次
差信号を出力する2次差動出力部を備えた事を特徴とす
る請求項11記載の検査又は測定装置
14. A secondary differential output section for outputting a second secondary difference signal indicating a difference between the second primary difference signal and the third primary difference signal. The inspection or measurement device according to claim 11, further comprising:
【請求項15】前記信号処理部は、前記第2の1次差信
号と前記第3の1次差動信号との相対的な信号の大きさ
を変化することが出来る第5の増幅手段とを備えたこと
を特徴とする請求項14記載の検出装置
15. A signal processing unit comprising: a fifth amplifying means capable of changing a relative signal magnitude between the second primary difference signal and the third primary differential signal. The detection device according to claim 14, further comprising:
【請求項16】前記第5の増幅手段は、前記第2の1次
差信号の波高値と前記第3の1次差動信号の波高値とを
同一値にすることを特徴とする請求項15記載の検出装
16. The apparatus according to claim 16, wherein said fifth amplifying means sets the peak value of said second primary difference signal and the peak value of said third primary differential signal to the same value. 15. The detecting device according to 15.
【請求項17】前記第1のアナライザーは、前記第1の
光および前記第2の光との干渉が得られる方向に2つの
アナライザー角を有した偏光ビームスプリッターであ
り、 前記第1の信号出力部の受光素子は、前記偏光ビームス
プリッターの透過光を受光し、前記第2の信号出力部の
受光素子は、前記偏光ビームスプリッターの反射光を受
光することを特徴とする請求項1乃至16項のうちいづ
れか一項記載の検査又は測定装置
17. The first signal output device, wherein the first analyzer is a polarization beam splitter having two analyzer angles in a direction in which interference with the first light and the second light is obtained. The light receiving element of the section receives the transmitted light of the polarization beam splitter, and the light receiving element of the second signal output section receives the reflected light of the polarization beam splitter. Inspection or measurement device according to any one of the above
【請求項18】前記第1のアナライザーと前記被検査物
体との間に、前記第1のアナライザーに入射する前記第
1の光と前記第2の光との位相の差を調整する位相差調
整部材を備えたことを特徴とする請求項17記載の検出
装置
18. A phase difference adjusting device for adjusting a phase difference between the first light and the second light incident on the first analyzer between the first analyzer and the object to be inspected. The detecting device according to claim 17, further comprising a member.
【請求項19】前記位相差調整部材は、複屈折率を有し
た透明な物質で構成されていることを特徴とする請求項
18記載の検出装置
19. The detecting device according to claim 18, wherein said phase difference adjusting member is made of a transparent substance having a birefringence.
【請求項20】前記位相差調整部材は、回転可能な1/
2波長板または1/4波長板から構成されていることを
特徴とする請求項19記載の検出装置
20. The phase difference adjusting member, comprising:
20. The detection device according to claim 19, wherein the detection device comprises a two-wave plate or a quarter-wave plate.
【請求項21】前記光線生成部は、特定の方向に偏光面
を有した光を発する光源と、前記光源からの光を前記第
1の光と前記第2の光とに分割し、それぞれ前記被検査
物体の第1の位置、第2の位置に照射するための光線分
離手段を備えたことを特徴とする請求項17乃至20項
のうちいづれか一項記載の検出装置
21. A light source, comprising: a light source that emits light having a plane of polarization in a specific direction; and light from the light source divided into the first light and the second light. 21. The detecting device according to claim 17, further comprising a light beam separating unit for irradiating the first position and the second position of the inspection object.
【請求項22】更に、前記被検査物体と前記第1のアナ
ライザーとの間で、かつ前記被検査物と前記第3の信号
出力部及び前記第4の信号出力部の間に、前記第1の位
置および前記第2の位置に照射して得られたそれぞれの
前記第1の光と前記第2の光とを同一光路上に合成する
ための光線合成手段とを備えたことを特徴とする請求項
21項記載の検出装置
22. The method according to claim 19, further comprising: connecting the first object between the object to be inspected and the first analyzer and between the object to be inspected and the third and fourth signal output units. And a light beam combining means for combining the first light and the second light obtained by irradiating the first position and the second position on the same optical path. The detection device according to claim 21.
【請求項23】前記光線分離手段および前記光線合成手
段は、ウォラストンプリズムまたはノマルスキープリズ
ムであることを特徴とする請求項22記載の検出装置
23. A detecting apparatus according to claim 22, wherein said light beam separating means and said light beam combining means are Wollaston prisms or Nomarski prisms.
【請求項24】前記光源は、特定の方向の偏光面を有し
た光を発するレーザー光源と、前記レーザー光源からの
光を2次元的に走査する光線走査手段とを備えているこ
とを特徴とする請求項21記載の検出装置
24. A light source comprising: a laser light source for emitting light having a plane of polarization in a specific direction; and light beam scanning means for two-dimensionally scanning the light from the laser light source. 22. The detection device according to claim 21,
【請求項25】前記光源は、偏光されていないランプ
と、前記ランプから得られた光のうち特定の方向の偏光
面を有した光のみを選択する偏光子とを備えていること
を特徴とする請求項21記載の検出装置
25. A light source comprising: a non-polarized lamp; and a polarizer for selecting only light having a plane of polarization in a specific direction from light obtained from the lamp. 22. The detection device according to claim 21,
【請求項26】更に、前記被検査物体を反射または透過
のいづれか他方を経た光である前記第1の光および前記
第2の光との干渉が得られる方向にアナライザー角を有
した第2のアナライザーと、 前記第2のアナライザーから得られた光を受光して光電
変換を行い得られた第7の信号を出力する第7の信号出
力部と、 前記第7の信号出力部に入射される光に設定されたアナ
ライザー角とは、異なるアナライザー角を設定した前記
第2のアナライザーから得られた光を受光して取得する
第8の信号を出力する第8の信号出力部と、 前記第7の信号と前記第8の信号との相違分を出力し、
第4の差信号を出力する第4の差動出力部とを備え、 前記信号処理部は、前記第1の差信号、前記第2の差信
号、前記第3の差信号および前記第4の差信号のうち少
なくとも2種の信号を用いて所望の信号を出力すること
を特徴とする請求項1記載の検出装置
26. A second light source having an analyzer angle in a direction in which interference with the first light and the second light, which are light that has passed through either the reflection or the transmission of the object to be inspected, is obtained. An analyzer, a seventh signal output unit that receives light obtained from the second analyzer, performs photoelectric conversion, and outputs a seventh signal obtained, and is incident on the seventh signal output unit. An analyzer angle set to light, an eighth signal output unit that receives and obtains light obtained from the second analyzer set to a different analyzer angle, and outputs an eighth signal; And the difference between the eighth signal and the eighth signal.
A fourth differential output unit that outputs a fourth difference signal, wherein the signal processing unit includes the first difference signal, the second difference signal, the third difference signal, and the fourth difference signal. 2. The detection device according to claim 1, wherein a desired signal is output using at least two types of signals among the difference signals.
【請求項27】前記信号処理部は、前記第2の差信号と
前記第3の差信号との相違分を示す第4の1次差信号を
出力する第4の1次差動出力部を備えたことを特徴とす
る請求項26記載の検出装置
27. A signal processing unit, comprising: a fourth primary differential output unit that outputs a fourth primary difference signal indicating a difference between the second difference signal and the third difference signal. The detection device according to claim 26, wherein the detection device is provided.
【請求項28】前記信号処理部は、前記2の差信号と前
記第3の差信号との相対的な信号の大きさを任意に変化
することが出来る第6の増幅手段とを備えたことを特徴
とする請求項27記載の検出装置
28. The signal processing section further comprises: sixth amplifying means capable of arbitrarily changing the relative signal magnitude between the second difference signal and the third difference signal. The detection device according to claim 27, characterized in that:
【請求項29】前記第6の増幅手段とは、前記2の差信
号の波高値と前記第3の差信号の波高値とを同一値にす
ることを特徴とする請求項28記載の検出装置
29. A detecting apparatus according to claim 28, wherein said sixth amplifying means makes the peak value of said second difference signal equal to the peak value of said third difference signal.
【請求項30】前記信号処理部は、前記第4の差信号と
前記第4の1次差信号との相違分を出力する第3の2次
差動出力部を備えたことを特徴とする請求項27記載の
検出装置
30. The signal processing section further comprises a third secondary differential output section for outputting a difference between the fourth difference signal and the fourth primary difference signal. A detection device according to claim 27.
【請求項31】前記信号処理部は、前記第4の差信号と
前記第4の1次差信号との相対的な大きさを任意に変化
することができる第7の増幅手段とを備えたことを特徴
とする請求項30記載の検出装置
31. A signal processing unit comprising: a seventh amplifying means capable of arbitrarily changing a relative magnitude between the fourth difference signal and the fourth primary difference signal. 31. The detecting device according to claim 30, wherein
【請求項32】前記第7の増幅手段とは、前記第4の差
信号の波高値と前記第4の1次差信号の波高値とを同一
値にすることを特徴とする請求項31記載の検出装置
32. The seventh amplifying means, wherein the peak value of the fourth difference signal and the peak value of the fourth primary difference signal are set to the same value. Detection device
【請求項33】前記信号処理部は、 前記第1の差信号と前記第4の1次差信号の相違分を出
力する第4の2次差動出力部と、 前記第3の2次差動出力部と前記第4の2次差動出力部
とのそれぞれの出力から欠陥の有無を判定する判定部と
を、 更に備えたことを特徴とする請求項30記載の検出装置
33. A signal processing unit comprising: a fourth secondary differential output unit that outputs a difference between the first difference signal and the fourth primary difference signal; and the third secondary difference signal. 31. The detection device according to claim 30, further comprising: a determination unit configured to determine presence / absence of a defect from respective outputs of the dynamic output unit and the fourth secondary differential output unit.
【請求項34】前記信号処理部は、前記第3の差信号と
前記第4の差信号との相違分を示す第5の1次差信号を
出力する第5の1次差動出力部を備えたことを特徴とす
る請求項26記載の検出装置
34. A signal processing section, comprising: a fifth primary differential output section that outputs a fifth primary difference signal indicating a difference between the third difference signal and the fourth difference signal. The detection device according to claim 26, wherein the detection device is provided.
【請求項35】前記信号処理部は、前記第3の差信号と
前記第4の差信号との相対的な信号の大きさを変化する
ことができる第8の増幅手段とを備えたことを特徴とす
る請求項34記載の検出装置
35. An apparatus according to claim 35, wherein said signal processing section includes an eighth amplifying means capable of changing a relative signal magnitude between said third difference signal and said fourth difference signal. 35. The detection device according to claim 34, wherein:
【請求項36】前記第8の増幅手段は、前記第3の差信
号の波高値と前記第4の差信号の波高値とを同一値にす
ることを特徴とする請求項35記載の検出装置
36. A detecting apparatus according to claim 35, wherein said eighth amplifying means makes the peak value of said third difference signal equal to the peak value of said fourth difference signal.
【請求項37】前記信号処理部は、前記第2の差信号と
前記第3の差信号との相違分を示す第6の1次差信号を
出力する第6の1次差動出力部を備えたことを特徴とす
る請求項34記載の検出装置
37. A signal processing unit, comprising: a sixth primary differential output unit that outputs a sixth primary difference signal indicating a difference between the second difference signal and the third difference signal. 35. The detection device according to claim 34, further comprising:
【請求項38】前記信号処理部は、前記第2の差信号と
前記第3の差信号との相対的な信号の大きさを任意に変
化することが出来る第9の増幅手段とを備えたことを特
徴とする請求項37記載の検出装置
38. The signal processing section includes ninth amplifying means capable of arbitrarily changing the relative signal magnitude between the second difference signal and the third difference signal. 38. The detection device according to claim 37, wherein:
【請求項39】前記第9の増幅手段とは、前記第2の差
信号の波高値と前記第3の差信号の波高値とを同一値に
することを特徴とする請求項38記載の検出装置
39. The detection according to claim 38, wherein said ninth amplifying means makes the peak value of said second difference signal equal to the peak value of said third difference signal. apparatus
【請求項40】前記信号処理部は、前記第5の1次差信
号と前記第6の1次差信号との相違分を示す第5の2次
差信号を出力する第5の2次差動出力部を備えたことを
特徴とする請求項37記載の検出装置
40. A fifth secondary difference signal for outputting a fifth secondary difference signal indicating a difference between the fifth primary difference signal and the sixth primary difference signal. The detection device according to claim 37, further comprising a dynamic output unit.
【請求項41】前記信号処理部は、前記第5の1次差信
号と前記第6の1次差信号との相対的な信号の大きさを
任意に変化することのできる第10の増幅手段とを備え
たことを特徴とする請求項40記載の検出装置
41. A tenth amplifying means capable of arbitrarily changing a relative signal magnitude between said fifth primary difference signal and said sixth primary difference signal. 41. The detection device according to claim 40, comprising:
【請求項42】前記第10の増幅手段は、前記第5の1
次差信号の波高値と前記第6の1次差信号の波高値を同
一値にすることを特徴とする請求項41の記載の検出装
42. The tenth amplifying means, wherein:
42. The detecting apparatus according to claim 41, wherein the peak value of the second-order difference signal and the peak value of the sixth primary difference signal are set to the same value.
【請求項43】前記信号処理部は、 前記第1の差信号と第2の差信号との相違分を示す第7
の1次差信号を出力する第7の1次差動出力部と、 前記第6の1次差信号と前記第7の1次差信号との相違
分を示す第6の2次差信号を出力する第6の2次差動出
力部と、 前記第5の2次差動出力部と前記第6の2次差動出力部
とのそれぞれの出力から欠陥の有無を判定する判定部と
を、 更に備えたことを特徴とする請求項40記載の検出装置
43. A signal processing unit, comprising: a seventh signal indicating a difference between the first difference signal and the second difference signal.
A first-order differential output unit that outputs a first-order difference signal, and a sixth-order difference signal indicating a difference between the sixth-order difference signal and the seventh-order difference signal. A sixth secondary differential output unit for outputting, and a determination unit for determining presence / absence of a defect from respective outputs of the fifth secondary differential output unit and the sixth secondary differential output unit. 41. The detection device according to claim 40, further comprising:
【請求項44】前記第2のアナライザーは、前記第1の
光と前記第2の光との干渉が得られる方向にアナライザ
ー角を有した第2の偏光ビームスプリッターであり、 前記第7の信号出力部の受光素子は、前記第2の偏光ビ
ームスプリッターの透過光を受光し、前記第8の信号出
力部の受光素子は、前記偏光ビームスプリッターの反射
光を受光することを特徴とする請求項26乃至43項の
うちいづれか一項記載の検査又は測定装置
44. The second analyzer, wherein the second analyzer is a second polarizing beam splitter having an analyzer angle in a direction in which interference between the first light and the second light is obtained, wherein the seventh signal The light receiving element of the output unit receives the transmitted light of the second polarization beam splitter, and the light receiving element of the eighth signal output unit receives the reflected light of the polarization beam splitter. The inspection or measurement device according to any one of items 26 to 43.
【請求項45】前記第2のアナライザーと前記被検査物
体との間に、前記第2のアナライザーに入射する前記第
1の光と前記第2の光との位相の差を調整する位相差調
整部材を備えたことを特徴とする請求項44記載の検出
装置
45. A phase difference adjusting device for adjusting a phase difference between the first light and the second light incident on the second analyzer between the second analyzer and the object to be inspected. The detection device according to claim 44, further comprising a member.
【請求項46】前記位相差調整部材は、複屈折率を有し
た透明な物質で構成されていることを特徴とする請求項
45記載の検出装置
46. The detecting device according to claim 45, wherein said phase difference adjusting member is made of a transparent substance having a birefringence.
【請求項47】前記位相差調整部材は、回転可能な1/
2波長板または1/4波長板から構成されていることを
特徴とする請求項45記載の検出装置
47. The phase difference adjusting member comprises a rotatable 1 /
The detection device according to claim 45, wherein the detection device is formed of a two-wave plate or a quarter-wave plate.
【請求項48】前記光線生成部は、特定の方向に偏光面
を有した光を発する光源と、前記光源からの光を前記第
1の光と前記第2の光とに分割し、それぞれ前記被検査
物体の第1の位置、第2の位置に照射するための光線分
離手段を備えたことを特徴とする請求項44乃至47項
のうちいづれか一項記載の検出装置
48. The light beam generating unit, wherein a light source that emits light having a plane of polarization in a specific direction, and light from the light source are split into the first light and the second light, 48. The detecting apparatus according to claim 44, further comprising a light beam separating unit for irradiating the first position and the second position of the object to be inspected.
【請求項49】更に、前記被検査物体と前記第2のアナ
ライザーとの間で、かつ前記被検査物と前記第7の信号
出力部及び前記第8の信号出力部の間に、前記第1の位
置および前記第2の位置に照射して得られたそれぞれの
前記第1の光と前記第2の光とを同一光路上に合成する
ための光線合成手段とを備えたことを特徴とする請求項
48項記載の検出装置
49. The method according to claim 49, further comprising: connecting the first object between the object to be inspected and the second analyzer and between the object to be inspected and the seventh and eighth signal output units. And a light beam combining means for combining the first light and the second light obtained by irradiating the first position and the second position on the same optical path. The detection device according to claim 48.
【請求項50】前記光線分離手段および前記光線合成手
段は、ウォラストンプリズムまたはノマルスキープリズ
ムであることを特徴とする請求項49記載の検出装置
50. A detecting apparatus according to claim 49, wherein said light beam separating means and said light beam combining means are Wollaston prisms or Nomarski prisms.
【請求項51】第1の方位の直線偏光であり前記被検査
物体の第1の位置に照射して得られた第1の光と、前記
第1の位置に照射して得られた光と同一光源から発する
光であって前記第1の位置とは異なる前記被検査物体の
第2の位置に第2の方位の直線偏光である光を照射して
得られた第2の光とを生成する光線生成部と、 前記被検査物体を反射または透過のいづれか一方を経た
光である前記第1の光から得られた光および前記第2の
光から得られた光とが干渉する方向にアナライザー角を
有したアナライザーと、 前記アナライザーから得られた光を受光して光電変換を
行い得られた第1の信号を出力する第1の信号出力部
と、 前記第1の信号出力部に入射される光に設定されたアナ
ライザー角とは異なるアナライザー角を設定した前記ア
ナライザーから得られた光を受光して取得する第2の信
号を出力する第2の信号出力部と、 前記光線生成部で生成された前記第1の光を光電変換
し、前記光電変換によって得られた第3の信号を出力す
る第3の信号出力部と、 前記光線生成部で生成された前記第2の光を光電変換
し、前記光電変換によって得られた第4の信号を出力す
る第4の信号出力部と、 前記第1の信号及び前記第2の信号を合成して所望の疑
似信号を出力する疑似信号出力部と、 前記第1の信号と前記第2の信号の相違分を示す第1の
差信号を生成して出力する第1の差動出力部と、 前記第3の信号と前記第4の信号の相違分を示す第2の
差信号を生成して出力する第2の差動出力部と、 前記第1の差信号、前記第2の差信号及び前記疑似信号
のうち少なくとも2つの信号に基づいて、前記被検査物
体の表面状態を示す信号を出力する信号処理部とを備え
たことを特徴とする検出装置
51. A first light, which is linearly polarized light in a first direction and is obtained by irradiating a first position of the object to be inspected, and a light obtained by irradiating the first position. A second light, which is light emitted from the same light source and is obtained by irradiating a second position of the object to be inspected, which is different from the first position, with linearly polarized light in a second direction A light beam generating unit, and an analyzer in a direction in which light obtained from the first light and light obtained from the second light, which is light that has passed through either the reflection or the transmission of the object to be inspected, interfere with each other. An analyzer having an angle, a first signal output unit that receives light obtained from the analyzer and outputs a first signal obtained by performing photoelectric conversion, and is incident on the first signal output unit. The analyzer angle set different from the analyzer angle set to the light A second signal output unit that receives a light obtained from the narizer and outputs a second signal to be obtained, and that performs photoelectric conversion on the first light generated by the light beam generation unit, and obtains the first light by the photoelectric conversion. A third signal output unit that outputs the obtained third signal, and a third signal that photoelectrically converts the second light generated by the light beam generation unit and outputs a fourth signal obtained by the photoelectric conversion. 4, a pseudo signal output unit that combines the first signal and the second signal to output a desired pseudo signal, and calculates a difference between the first signal and the second signal. A first differential output unit for generating and outputting a first difference signal, and a second differential signal for generating and outputting a second difference signal indicating a difference between the third signal and the fourth signal. And at least one of the first difference signal, the second difference signal and the pseudo signal One of the basis of the signal, the detecting apparatus characterized by comprising a signal processing unit for outputting a signal showing the surface state of the object to be inspected
【請求項52】前記疑似信号出力部は、前記第1の信号
と前記第2の信号のそれぞれに所望のオフセット信号を
印加するオフセット信号印加手段と、 前記オフセット印加手段によりオフセットを印加された
前記第1の信号と前記第2の信号のそれぞれに、前記オ
フセット信号印加手段によって生じたマイナス成分をプ
ラスの符号に置き換える符号変換部と、 前記符号変換部で出力された前記第1の信号と前記第2
の信号から合成処理を行い疑似信号を出力する疑似信号
生成部とを備えたことを特徴とする請求項51記載の検
出装置
52. The pseudo signal output section, comprising: an offset signal applying section for applying a desired offset signal to each of the first signal and the second signal; and the offset signal applied by the offset applying section. A code conversion unit that replaces a minus component generated by the offset signal applying unit with a plus code for each of the first signal and the second signal; and the first signal output by the code conversion unit and the code conversion unit. Second
52. A detection device according to claim 51, further comprising: a pseudo signal generation unit that performs a synthesis process from the signal of (a) and outputs a pseudo signal.
【請求項53】前記オフセット信号印加手段は、 前記第1の信号の波形に基づいて、前記被検査物体場の
検出対象の縁と推定される位置で出力信号の値が0とな
る第1のオフセット信号を前記第1の信号に印加する第
1のオフセット印加部と、 前記第2の信号の波形に基づいて、前記被検査物体上の
検出対象の縁と推定される位置での出力信号の値が0と
なる第2のオフセット信号を前記第2の信号に印加する
第2のオフセット印加部とを備えることを特徴とする請
求項52記載の検出装置
53. The offset signal applying means, wherein a value of an output signal becomes 0 at a position estimated as an edge of a detection target of the inspection object field based on a waveform of the first signal. A first offset applying unit that applies an offset signal to the first signal; and a first output unit that outputs an output signal at a position estimated as an edge of a detection target on the inspection object based on a waveform of the second signal. 53. The detection apparatus according to claim 52, further comprising: a second offset applying unit that applies a second offset signal having a value of 0 to the second signal.
【請求項54】前記符号変換部は、前記オフセット信号
印加手段から出力された前記第1の信号と前記第2の信
号のそれぞれの信号に自乗した信号を出力することを特
徴とする請求項53記載の検出装置
54. The apparatus according to claim 53, wherein the code converter outputs a signal squared to each of the first signal and the second signal output from the offset signal applying means. Detector described
【請求項55】前記符号変換部は、前記オフセット信号
印加手段から出力された前記第1の信号と前記第2の信
号のそれぞれの信号に絶対値を取った信号を出力するこ
とを特徴とする請求項53記載の検出装置
55. The code conversion section outputs a signal obtained by taking an absolute value of each of the first signal and the second signal output from the offset signal applying means. A detection device according to claim 53.
【請求項56】前記疑似信号生成部は、前記符号変換部
で出力された前記第1の信号と前記第2の信号の相違分
を示して、前記疑似信号を出力する疑似信号用差動出力
部を備えたことを特徴とする請求項52の検出装置
56. A pseudo signal differential output for outputting the pseudo signal by indicating a difference between the first signal and the second signal output by the code conversion section. 53. The detecting device according to claim 52, further comprising a unit.
【請求項57】 前記符号変換部から出力された前記第
1の信号と前記第2の信号の相対的な大きさを任意に変
えられる疑似信号増幅部を備えたことを特徴とする請求
項56記載の検出装置
57. An apparatus according to claim 56, further comprising: a pseudo signal amplifying unit capable of arbitrarily changing a relative magnitude of said first signal and said second signal output from said code conversion unit. Detector described
【請求項58】前記信号処理部は、前記第1の差信号と
前記第2の差信号との相違分を示す第1の1次差信号を
出力する第1の1次差動出力部を備えたことを特徴とす
る請求項51記載の検出装置
58. A signal processing unit, comprising: a first primary differential output unit that outputs a first primary difference signal indicating a difference between the first difference signal and the second difference signal. The detection device according to claim 51, further comprising:
【請求項59】前記信号処理部は、前記第1の差信号と
前記第2の差信号との相対的な信号の波高値を任意に変
化することができる第1の増幅手段を備えたことを特徴
とする請求項58記載の検出装置
59. The signal processing unit further comprises first amplifying means capable of arbitrarily changing a peak value of a relative signal between the first difference signal and the second difference signal. The detection device according to claim 58, wherein:
【請求項60】前記第1の増幅手段は、前記第1の差信
号と前記第2の差信号との波高値を同一値にすることを
特徴とする請求項59記載の検出装置
60. A detecting apparatus according to claim 59, wherein said first amplifying means makes the peak values of said first difference signal and said second difference signal the same value.
【請求項61】前記信号処理部は、前記第1の1次差信
号と前記疑似信号との相違分を示す第1の2次差信号を
出力する第1の2次差動出力部を備えたことを特徴とす
る請求項58記載の検出装置
61. A signal processing section comprising a first secondary differential output section for outputting a first secondary difference signal indicating a difference between the first primary difference signal and the pseudo signal. The detection device according to claim 58, wherein
【請求項62】前記信号処理部は、前記第1の1次差信
号と前記疑似信号の相対的な信号の波高値を任意に変化
することができる第2の増幅手段を備えることを特徴と
する請求項61記載の検出装置
62. The signal processing section further comprises second amplifying means capable of arbitrarily changing a peak value of a relative signal between the first primary difference signal and the pseudo signal. 62. The detection device according to claim 61,
【請求項63】前記第2の増幅手段は、前記第1の1次
差信号と前記疑似信号との波高値を同一値にすることを
特徴とする請求項62記載の検出装置
63. A detecting apparatus according to claim 62, wherein said second amplifying means makes the peak value of said first primary difference signal and said pseudo signal the same value.
【請求項64】前記信号処理部は、前記第2の差信号と
前記疑似信号との相違分を示す第2の1次差信号を出力
することを特徴とする請求項58記載の検出装置
64. The detecting apparatus according to claim 58, wherein said signal processing section outputs a second primary difference signal indicating a difference between said second difference signal and said pseudo signal.
【請求項65】前記信号処理部は、前記第2の差信号と
前記疑似信号との相対的な信号の波高値を任意に変化す
ることができる第3の増幅手段を備えることを特徴とす
る請求項64記載の検出装置
65. A signal processing unit comprising a third amplifying means capable of arbitrarily changing a peak value of a relative signal between the second difference signal and the pseudo signal. A detection device according to claim 64.
【請求項66】前記第3の増幅手段は、前記第2の差信
号と前記疑似信号との波高値を同一値にすることを特徴
とする請求項65記載の検出装置
66. A detecting apparatus according to claim 65, wherein said third amplifying means sets the peak value of said second difference signal and said peak value of said pseudo signal to the same value.
【請求項67】前記アナライザーは、前記第1の光と前
記第2の光との干渉が得られる方向に2つのアナライザ
ー角を有した偏光ビームスプリッターであり、 前記第1の信号出力部の受光素子は、前記偏光ビームス
プリッターの透過光を受光し、前記第2の信号出力部の
受光素子は、前記偏光ビームスプリッターの反射光を受
光することを特徴とする請求項51乃至66項のうちい
づれか一項記載の検査又は測定装置
67. A polarization beam splitter having two analyzer angles in a direction in which interference between the first light and the second light is obtained, and wherein the light is received by the first signal output unit. 67. The device according to claim 51, wherein the element receives the transmitted light of the polarizing beam splitter, and the light receiving element of the second signal output unit receives the reflected light of the polarizing beam splitter. Inspection or measurement device according to item 1.
【請求項68】前記アナライザーと前記被検査物体との
間に、前記アナライザーに入射する前記第1の光と前記
第2の光との位相の差を調整する位相差調整部材を備え
たことを特徴とする請求項67記載の検出装置
68. A phase difference adjusting member for adjusting a phase difference between the first light and the second light incident on the analyzer between the analyzer and the object to be inspected. The detection device according to claim 67, characterized in that:
【請求項69】前記位相差調整部材は、複屈折率を有し
た透明な物質で構成されていることを特徴とする請求項
68記載の検出装置
69. A detecting device according to claim 68, wherein said phase difference adjusting member is made of a transparent substance having a birefringence.
【請求項70】前記位相差調整部材は、回転可能な1/
2波長板または1/4波長板から構成されていることを
特徴とする請求項69記載の検出装置
70. The phase difference adjusting member, wherein the rotatable 1 /
70. The detecting device according to claim 69, comprising a two-wave plate or a quarter-wave plate.
【請求項71】前記光線生成部は、特定の方向に偏光面
を有した光を発する光源と、前記光源からの光を前記第
1の光と前記第2の光とに分割し、それぞれ前記被検査
物体の第1の位置、第2の位置に照射するための光線分
離手段を備えたことを特徴とする請求項67乃至70項
のうちいづれか一項記載の検出装置
71. A light source that emits light having a plane of polarization in a specific direction, and divides light from the light source into the first light and the second light. 71. The detecting device according to claim 67, further comprising a light beam separating unit for irradiating the first position and the second position of the object to be inspected.
【請求項72】更に、前記被検査物体と前記アナライザ
ーとの間で、かつ前記被検査物と前記第3の信号出力部
及び前記第4の信号出力部の間に、前記第1の位置およ
び前記第2の位置に照射して得られたそれぞれの前記第
1の光と前記第2の光とを同一光路上に合成するための
光線合成手段とを備えたことを特徴とする請求項71項
記載の検出装置
72. The first position and the first position between the object to be inspected and the analyzer, and between the object to be inspected and the third signal output unit and the fourth signal output unit. 72. A light beam combining means for combining the first light and the second light obtained by irradiating the second position on the same optical path. Detector described in item
【請求項73】前記光線分離手段および前記光線合成手
段は、ウォラストンプリズムまたはノマルスキープリズ
ムであることを特徴とする請求項72記載の検出装置
73. A detecting apparatus according to claim 72, wherein said light beam separating means and said light beam combining means are Wollaston prisms or Nomarski prisms.
【請求項74】前記光源は、特定の方向の偏光面を有し
た光を発するレーザー光源と、前記レーザー光源からの
光を2次元的に走査する光線走査手段とを備えているこ
とを特徴とする請求項71記載の検出装置
74. A light source comprising: a laser light source for emitting light having a plane of polarization in a specific direction; and light beam scanning means for two-dimensionally scanning light from the laser light source. 73. The detection device according to claim 71,
【請求項75】前記光源は、偏光されていないランプ
と、前記ランプから得られた光のうち特定の方向の偏光
面を有した光のみを選択する偏光子とを備えていること
を特徴とする請求項71記載の検出装置
75. A light source comprising: a non-polarized lamp; and a polarizer that selects only light having a plane of polarization in a specific direction from light obtained from the lamp. 73. The detection device according to claim 71,
【請求項76】被検査物体の第1の位置に照射され、前
記被検査物体を反射または透過のいづれか一方を経た光
を受光して光電変換し、前記光電変換によって得られた
第1の信号を出力する第1の信号出力部と、 前記第1の位置に照射された光とは同一光源から射出さ
れた光で、前記第1の位置とは異なる位置で前記被検査
物体を反射または透過のいづれか一方を経た光を受光し
て光電変換し、前記光電変換によって得られた第2の信
号を出力する第2の信号出力部と、 前記第1の信号と前記第2の信号を合成して所望の第1
の疑似信号を出力する第1の疑似信号出力部と、 少なくとも前記第1の信号または前記第2の信号に基づ
く信号および前記疑似信号を用いて、前記被検査物体の
表面状態を示す信号を出力する信号処理部とを備えたこ
とを特徴とする検出装置
76. A first signal obtained by irradiating a first position of an object to be inspected and passing through either one of reflection and transmission of the object to be inspected and photoelectrically converting the light, and obtaining the first signal by the photoelectric conversion A first signal output unit for outputting the light emitted from the same light source and reflecting or transmitting the object to be inspected at a position different from the first position. A second signal output unit that receives light that has passed through any one of them, performs photoelectric conversion, and outputs a second signal obtained by the photoelectric conversion, and combines the first signal and the second signal. Desired first
A first pseudo-signal output unit that outputs a pseudo-signal of: a signal indicating a surface state of the inspection object by using at least a signal based on the first signal or the second signal and the pseudo signal Detecting device, comprising:
【請求項77】前記第1の疑似信号出力部は、前記第1
の信号および前記第2の信号のそれぞれに所望のオフセ
ット信号を印加するオフセット信号印加手段と、 前記オフセット印加手段によりオフセットを印加された
前記第1の信号および前記第2の信号のそれぞれに、前
記オフセット信号印加手段によって生じたマイナス成分
とプラス成分とのどちらか一方を逆極性に置き換える符
号変換部と、 前記符号変換部で出力された前記第1の信号および前記
第2の信号から合成処理を行い疑似信号を出力する疑似
信号生成部とを備えたことを特徴とする請求項76記載
の検出装置
77. The first pseudo signal output section, wherein:
An offset signal applying unit for applying a desired offset signal to each of the signal and the second signal; and applying the offset to the first signal and the second signal, respectively, A code conversion unit that replaces one of the negative component and the positive component generated by the offset signal applying unit with a reverse polarity, and a combining process from the first signal and the second signal output by the code conversion unit. The detection apparatus according to claim 76, further comprising: a pseudo signal generation unit that outputs a pseudo signal.
【請求項78】前記オフセット信号印加手段は、 前記第1の信号の波形に基づいて、前記被検査物体場の
検出対象の縁と推定される位置で出力信号の値が0とな
る第1のオフセット信号を前記第1の信号に印加する第
1のオフセット印加部と、 前記第2の信号の波形に基づいて、前記被検査物体上の
検出対象の縁と推定される位置での出力信号の値が0と
なる第2のオフセット信号を前記第2の信号に印加する
第2のオフセット印加部とを備えることを特徴とする請
求項77記載の検出装置
78. The offset signal applying means, wherein a value of an output signal becomes 0 at a position estimated as a detection target edge of the inspection object field based on a waveform of the first signal. A first offset applying unit that applies an offset signal to the first signal; The detection device according to claim 77, further comprising: a second offset application unit that applies a second offset signal having a value of 0 to the second signal.
【請求項79】前記符号変換部は、前記オフセット信号
印加手段から出力された前記第1の信号および前記第2
の信号のそれぞれの信号に自乗した信号を出力すること
を特徴とする請求項78記載の検出装置
79. The code conversion section, wherein the first signal and the second signal output from the offset signal applying means are provided.
The detection apparatus according to claim 78, wherein a signal obtained by squaring each of the signals is output.
【請求項80】前記符号変換部は、前記オフセット信号
印加手段から出力された前記第1の信号および前記第2
の信号のそれぞれの信号に絶対値を取った信号を出力す
ることを特徴とする請求項78記載の検出装置
80. The code conversion section, wherein the first signal and the second signal output from the offset signal applying means are provided.
The detection device according to claim 78, wherein a signal obtained by taking an absolute value of each of the signals is output.
【請求項81】前記疑似信号生成部は、前記符号変換部
で出力された前記第1の信号および前記第2の信号の相
違分を示した前記疑似信号を出力する第1の疑似信号出
力部を備えたことを特徴とする請求項80記載の検出装
81. A first pseudo signal output section for outputting the pseudo signal indicating a difference between the first signal and the second signal output by the code conversion section. The detection device according to claim 80, further comprising:
【請求項82】前記疑似信号出力部は、前記符号変換部
から出力された前記第1の信号と前記第2の信号の相対
的な信号の波高値を任意に変えられる疑似信号用増幅部
を備え
82. The pseudo signal output unit includes a pseudo signal amplification unit that can arbitrarily change a peak value of a relative signal between the first signal and the second signal output from the code conversion unit. Preparation
【請求項83】前記信号処理部は、更に、前記第1の信
号と前記第2の信号の相違分を示す第1の差信号を出力
する第1の差動出力部と備えることを特徴とする請求項
76記載の検出装置
83. The signal processing unit further includes a first differential output unit that outputs a first difference signal indicating a difference between the first signal and the second signal. 77. The detection device according to claim 76,
【請求項84】前記信号処理部は、前記第1の差信号と
前記疑似信号との相違分を示す第1の2次差信号を出力
する第1の2次差動出力部を有することを特徴とする請
求項83記載の検出装置
84. The signal processing unit includes a first secondary differential output unit that outputs a first secondary difference signal indicating a difference between the first difference signal and the pseudo signal. 84. The detection device according to claim 83, wherein:
【請求項85】前記信号処理部は、前記第1の差信号と
前記疑似信号との信号の波高値の大きさを相対的に変え
る第1の増幅手段を備えていることを特徴とする請求項
84記載の検出装置
85. The signal processing section further comprises first amplifying means for relatively changing the magnitude of the peak value of the signal between the first difference signal and the pseudo signal. Item 84. The detection device according to Item 84.
【請求項86】前記第1の増幅手段は、前記第1の差信
号と前記疑似信号との波高値を同一値にすることを特徴
とする請求項85記載の検出装置
86. A detecting apparatus according to claim 85, wherein said first amplifying means makes the peak value of said first difference signal and said pseudo signal the same value.
【請求項87】更に、前記同一光源から射出された光を
前記被検査物体の第1の位置に照射して得られる第1の
光と、前記被検査物体の第2の位置に第2の方向に直線
偏光である光を照射して得られた第2の光との光にを分
割する光線生成手段と、 前記光線分割手段で生成された前記第1の光と前記第2
の光とをそれぞれ同一の光束にする第1の光線合成手段
と、 前記光線合成手段で合成された前記第1の光と前記第2
の光をそれぞれ光電変換を行う前記第1の信号出力部で
ある第1の受光素子および前記第2の信号出力部である
第2の受光素子が配置されている方向に分離する光線分
割手段とを備えてことを特徴とする請求項83記載の検
出装置
87. A first light obtained by irradiating light emitted from the same light source to a first position of the object to be inspected, and a second light at a second position of the object to be inspected. A light beam generating unit that divides the light into a second light beam obtained by irradiating the light beam with linearly polarized light in the direction; a first light beam generated by the light beam splitting unit;
First light combining means for making the same light beam the same light flux, and the first light and the second light combined by the light combining means.
Beam splitting means for separating the light in a direction in which a first light receiving element serving as the first signal output unit and a second light receiving element serving as the second signal output unit, each of which performs photoelectric conversion, The detection device according to claim 83, further comprising:
【請求項88】更に、前記光線生成手段によって前記被
検査物体の第1の位置に照射して、前記被検査物体を反
射または透過のどちらか他方を経た第3の光と、前記光
線生成手段によって前記被検査物体の第2の位置に照射
して、前記被検査物体を反射または透過のどちらか他方
を経た第4の光とを、同一光束にする第2の光線合成手
段と、前記第3の光および前記第4の光を、それぞれ光
電変換を行う第3の信号出力部および第4の信号出力部
が配置されている方向に分離する第2の光線分割器と、 前記疑似信号出力部に前記第3の信号と前記第4の信号
を合成して所望の第2の疑似信号を出力する第2の疑似
信号出力部と備え、 更に、前記信号処理部に前記第3の信号および前記第4
の信号の相違分を示す第2の差信号を出力する第2の差
動出力部を備えたことを特徴とする請求項87記載の検
出装置
88. A third light which is irradiated on the first position of the object to be inspected by the light beam generating means and reflects or transmits the object to be inspected, and the light beam generating means. Irradiating a second position of the object to be inspected with the fourth light that has passed through the other one of reflection and transmission of the object to be inspected to make the same light flux second light combining means; A second beam splitter that separates the third light and the fourth light into directions in which a third signal output unit and a fourth signal output unit for performing photoelectric conversion are arranged, respectively; A second pseudo signal output unit that combines the third signal and the fourth signal to output a desired second pseudo signal, and further includes the third signal and the third signal in the signal processing unit. The fourth
The detection device according to claim 87, further comprising a second differential output unit that outputs a second difference signal indicating a difference between the signals.
【請求項89】前記第2の疑似信号出力部は、前記第3
の信号および前記第4の信号のそれぞれに所望のオフセ
ット信号を印加する第2のオフセット信号印加手段と、 前記第2のオフセット印加手段によりオフセットを印加
された前記第3の信号および前記第4の信号のそれぞれ
に、前記第2のオフセット信号印加手段によって生じた
マイナス成分とプラス成分とのどちらか一方を逆極性に
置き換える第2の符号変換部と、 前記第2の符号変換部で出力された前記第3の信号およ
び前記第4の信号から合成処理を行い第2の疑似信号を
出力する第2の疑似信号生成部とを備えたことを特徴と
する請求項88記載の検出装置
89. The second pseudo signal output unit, comprising:
Second offset signal applying means for applying a desired offset signal to each of the third signal and the fourth signal; and the third signal and the fourth signal to which an offset has been applied by the second offset applying means. A second code conversion unit that replaces one of the negative component and the positive component generated by the second offset signal applying unit with the opposite polarity, and a signal output from the second code conversion unit. The detection device according to claim 88, further comprising: a second pseudo signal generation unit configured to perform a synthesis process from the third signal and the fourth signal and output a second pseudo signal.
【請求項90】前記第2のオフセット信号印加手段は、 前記第3の信号の波形に基づいて、前記被検査物体場の
検出対象の縁と推定される位置で出力信号の値が0とな
る第3のオフセット信号を前記第3の信号に印加する第
3のオフセット印加部と、 前記第4の信号の波形に基づいて、前記被検査物体上の
検出対象の縁と推定される位置での出力信号の値が0と
なる第4のオフセット信号を前記第4の信号に印加する
第4のオフセット印加部とを備えることを特徴とする請
求項89記載の検出装置
90. The second offset signal applying means, based on a waveform of the third signal, has a value of an output signal of 0 at a position estimated as an edge of a detection target of the inspection object field. A third offset applying unit that applies a third offset signal to the third signal, and a position at a position estimated as an edge of a detection target on the inspected object based on a waveform of the fourth signal. The detection device according to claim 89, further comprising: a fourth offset application unit configured to apply a fourth offset signal having an output signal value of 0 to the fourth signal.
【請求項91】前記第2の符号変換部は、前記第2のオ
フセット信号印加手段から出力された前記第3の信号お
よび前記第4の信号のそれぞれの信号に自乗した信号を
出力することを特徴とする請求項90記載の検出装置
91. The second code conversion section outputs a signal squared to each of the third signal and the fourth signal output from the second offset signal applying means. 90. The detection device according to claim 90, wherein:
【請求項92】前記第2の符号変換部は、前記第2のオ
フセット信号印加手段から出力された前記第3の信号お
よび前記第4の信号のそれぞれの信号に絶対値を取った
信号を出力することを特徴とする請求項90記載の検出
装置
92. The second code converter outputs a signal obtained by taking an absolute value of each of the third signal and the fourth signal output from the second offset signal applying means. The detection device according to claim 90, wherein the detection is performed.
【請求項93】前記第2の疑似信号生成部は、前記符号
変換部で出力された前記第3の信号および前記第4の信
号の相違分を示した前記第2の疑似信号を出力する第2
の疑似信号出力部を備えたことを特徴とする請求項90
記載の検出装置
93. The second pseudo signal generating section outputs the second pseudo signal indicating a difference between the third signal and the fourth signal output from the code conversion section. 2
90. A pseudo-signal output unit comprising:
Detector described
【請求項94】前記第2の疑似信号出力部は、前記第2
の符号変換部から出力された前記第3の信号と前記第4
の信号の相対的な信号の波高値を任意に変えられる第2
の疑似信号増幅手段を備えたことを特徴とする請求項9
3記載の検出装置
94. The second pseudo signal output section, wherein:
The third signal output from the code conversion unit of
The second signal which can arbitrarily change the relative signal peak value of the signal
10. A pseudo signal amplifying means according to claim 9.
3. Detection device according to 3.
【請求項95】前記信号処理部は、更に、前記第1の差
信号と前記第2の差信号との相違分を示す2次差信号を
出力する2次差動出力部と、 前記第1の疑似信号と前記第2の疑似信号とを合成した
合成疑似信号を出力する2次疑似信号生成部と、 前記2次差信号と前記合成疑似信号と相違分を出力する
3次差動出力部を備えたことを特徴とする請求項89記
載の検出装置
95. The signal processing unit further comprises: a secondary differential output unit that outputs a secondary difference signal indicating a difference between the first difference signal and the second difference signal; A second pseudo signal generating unit that outputs a synthesized pseudo signal obtained by synthesizing the pseudo signal and the second pseudo signal, and a third differential output unit that outputs a difference between the second difference signal and the synthesized pseudo signal. The detection device according to claim 89, further comprising:
【請求項96】前記信号処理部は、更に前記第1の差信
号と前記第2の差信号との信号の相対的な大きさを変え
る第2の増幅手段を備えていることを特徴とする請求項
95記載の検出装置
96. The signal processing unit further comprises second amplifying means for changing a relative magnitude of a signal between the first difference signal and the second difference signal. The detection device according to claim 95.
【請求項97】前記第2の増幅手段は、前記第1の差信
号と前記第2の差信号との信号の波高値を同一値にする
ことを特徴とする請求項96記載の検出装置
97. A detecting apparatus according to claim 96, wherein said second amplifying means sets the peak value of the signal between said first difference signal and said second difference signal to the same value.
【請求項98】前記信号処理部は、前記第1の疑似信号
と前記第2の疑似信号との信号の相対的な波高値を変え
る第3の疑似信号増幅部を更に備えることを特徴とする
請求項95記載の検出装置
98. The signal processing unit further comprises a third pseudo signal amplifying unit for changing a relative peak value of the first pseudo signal and the second pseudo signal. The detection device according to claim 95.
【請求項99】前記第3の疑似信号増幅部は、前記第1
の疑似信号と前記第2の疑似信号との波高値を同一値に
することを特徴とする請求項98記載の検出装置
99. The third pseudo signal amplifying section, wherein:
The detection device according to claim 98, wherein the peak value of the pseudo signal of the second signal is equal to the peak value of the second pseudo signal.
【請求項100】前記信号処理部は、更に前記2次差信
号と前記合成疑似信号との信号の波高値相対的に変える
第3の増幅手段を備えたことを特徴とする請求項95記
載の検出装置
100. The signal processing unit according to claim 95, wherein said signal processing unit further comprises third amplifying means for relatively changing the peak value of the signal of said second-order difference signal and said synthesized pseudo signal. Detector
【請求項101】前記第3の増幅手段は、更に前記2次
差信号と前記合成疑似信号との信号の波高値を同一値に
することを特徴とする請求項100記載の検出装置
101. A detecting apparatus according to claim 100, wherein said third amplifying means further makes the peak value of the signal of the second-order difference signal and the peak value of the signal of the synthesized pseudo signal the same.
【請求項102】前記信号処理部は、更に前記第1の疑
似信号と前記第2の疑似信号とを合成した合成疑似信号
を出力する2次疑似信号生成部と、 前記第1の差信号と前記合成疑似信号と相違分を出力す
る2次差動出力部を備えたことを特徴とする請求項89
記載の検出装置
102. The signal processing section further comprises: a secondary pseudo signal generating section for outputting a synthesized pseudo signal obtained by synthesizing the first pseudo signal and the second pseudo signal; 90. A secondary differential output unit for outputting a difference from the synthesized pseudo signal.
Detector described
【請求項103】前記信号処理部は、前記第1の疑似信
号と前記第2の疑似信号との信号の相対的な波高値を変
える第3の疑似信号増幅部を更に備えることを特徴とす
る請求項102記載の検出装置
103. The signal processing section further comprises a third pseudo signal amplifying section for changing a relative peak value of the signal between the first pseudo signal and the second pseudo signal. 103. The detection device according to claim 102.
【請求項104】前記第3の疑似信号増幅部は、前記第
1の疑似信号と前記第2の疑似信号との波高値を同一値
にすることを特徴とする請求項103記載の検出装置
104. The detecting apparatus according to claim 103, wherein said third pseudo signal amplifying unit makes the peak values of said first pseudo signal and said second pseudo signal the same value.
【請求項105】前記信号処理部は、更に前記第1の差
信号と前記合成疑似信号との信号の波高値相対的に変え
る第3の増幅手段を備えたことを特徴とする請求項10
2記載の検出装置
105. The signal processing unit according to claim 10, further comprising third amplification means for relatively changing the peak value of the signal between the first difference signal and the synthesized pseudo signal.
2. Detection device according to 2.
【請求項106】前記第3の増幅手段は、更に前記第1
の差信号と前記合成疑似信号との信号の波高値を同一値
にすることを特徴とする請求項105記載の検出装置
106. The third amplifying means further comprises the first amplifying means.
106. The detection apparatus according to claim 105, wherein the peak value of the signal of the difference signal of the signal and the peak value of the signal of the combined pseudo signal are set to the same value.
【請求項107】特定の方向の偏光面を有した光を発す
る光源と、前記光源からの光をそれぞれ偏光方向の異な
る第1の光と第2の光とに分割し、それぞれ被検査物体
の第1の位置、第2の位置に照射するための光線分離手
段と、 前記被検査物の前記第1の位置および前記第2の位置に
照射して得られたそれぞれの前記第1の光と前記第2の
光とを同一光路上に合成するための光線合成手段と、 前記被検査物の前記第1の位置および前記第2の位置に
照射して得られたそれぞれの前記第1の光と前記第2の
光と間に所望の位相差を付与する第1の位相差調整手段
と、 前記第1の位相差調整手段を経た第1の光と前記第2の
光との干渉が得られる方向に2種のアナライザー角を有
する第1の偏光ビームスプリッターと、 前記被検査物の前記第1の位置および前記第2の位置に
照射して得られたそれぞれの前記第1の光と前記第2の
光と間に、前記第1の位相差調整手段で付与された位相
差とは異なる位相差を付与する第2の位相差調整手段
と、 前記第2の位相差調整手段を経た第1の光と前記第2の
光との干渉が得られる方向に2種のアナライザー角を有
する第2の偏光ビームスプリッターと、 前記第1の偏光ビームスプリッターの透過光を光電変換
することで第1の信号を出力する第1の信号生成部と、 前記第1の偏光ビームスプリッターの反射光を光電変換
することで第2の信号を出力する第2の信号生成部と、 前記第2の偏光ビームスプリッターの透過光を光電変換
することで第3の信号を出力する第3の信号生成部と、 前記第2の偏光ビームスプリッターの反射光を光電変換
することで第4の信号を出力する第4の信号生成部と、 前記第1の信号と前記第2の信号の相違分を示す第1の
差信号を出力する第1の差信号出力部と、 前記第3の信号と第4の信号とを合成して所望の疑似信
号を出力する疑似信号出力部と、 少なくとも前記第1の差信号および前記疑似信号に基づ
いて、前記被検査物体の表面形状を示す信号を出力する
信号処理部とを備えたことを特徴とする検出装置
107. A light source that emits light having a polarization plane in a specific direction, and light from the light source is divided into first light and second light having different polarization directions, respectively. A beam separating unit for irradiating a first position and a second position, and the first light obtained by irradiating the first position and the second position of the inspection object, respectively. Light beam combining means for combining the second light beam and the second light beam on the same optical path; and each of the first light beams obtained by irradiating the first position and the second position of the inspection object. First phase difference adjusting means for giving a desired phase difference between the first light and the second light; and interference between the first light and the second light passing through the first phase difference adjusting means. A first polarizing beam splitter having two types of analyzer angles in the directions to be inspected; The phase difference provided by the first phase difference adjusting means between each of the first light and the second light obtained by irradiating the first position and the second position is different from each other. A second phase difference adjusting means for providing a phase difference; and a second phase angle adjusting means having two types of analyzer angles in a direction in which interference between the first light and the second light having passed through the second phase difference adjusting means is obtained. A first polarization beam splitter, a first signal generator that outputs a first signal by photoelectrically converting transmitted light of the first polarization beam splitter, and a photoelectric conversion unit that reflects reflected light of the first polarization beam splitter. A second signal generation unit that outputs a second signal by converting the signal, a third signal generation unit that outputs a third signal by photoelectrically converting light transmitted through the second polarization beam splitter, The reflected light of the second polarizing beam splitter A fourth signal generation unit that outputs a fourth signal by conversion, and a first difference signal output unit that outputs a first difference signal indicating a difference between the first signal and the second signal. A pseudo signal output unit that combines the third signal and the fourth signal to output a desired pseudo signal; and at least the first difference signal and the pseudo signal, A signal processing unit that outputs a signal indicating a surface shape.
【請求項108】前記疑似信号出力部は、前記第3の信
号および前記第4の信号のそれぞれに所望のオフセット
信号を印加するオフセット信号印加手段と、 前記オフセット印加手段によりオフセット信号が印加さ
れた前記第3の信号および前記第4の信号のそれぞれ
に、前記オフセット信号印加手段によって生じた生じた
マイナス成分とプラス成分とのどちらか一方を逆極性に
置き換える符号変換部と、 前記符号変換部で出力された前記第3の信号および前記
第4の信号から合成処理を行い疑似信号を出力する疑似
信号生成部とを備えたことを特徴とする請求項107記
載の検出装置
108. The pseudo signal output section, wherein an offset signal applying means for applying a desired offset signal to each of the third signal and the fourth signal, and an offset signal is applied by the offset applying means. A code conversion unit that replaces, in each of the third signal and the fourth signal, one of a negative component and a positive component generated by the offset signal applying unit with a reverse polarity; and the code conversion unit. 108. The detection apparatus according to claim 107, further comprising: a pseudo signal generation unit that performs a synthesis process on the output third signal and the fourth signal to output a pseudo signal.
【請求項109】前記オフセット信号印加手段は、 前記第3の信号の波形に基づいて、前記被検査物体場の
検出対象の縁と推定される位置で出力信号の値が0とな
る第3のオフセット信号を前記第3の信号に印加する第
3のオフセット印加部と、 前記第4の信号の波形に基づいて、前記被検査物体上の
検出対象の縁と推定される位置での出力信号の値が0と
なる第4のオフセット信号を前記第4の信号に印加する
第4のオフセット印加部とを備えることを特徴とする請
求項108記載の検出装置
109. The third offset signal applying means, wherein a value of an output signal becomes 0 at a position estimated as an edge of a detection target in the inspection object field based on a waveform of the third signal. A third offset applying unit configured to apply an offset signal to the third signal; and 109. The detecting apparatus according to claim 108, further comprising: a fourth offset applying unit that applies a fourth offset signal having a value of 0 to the fourth signal.
【請求項110】前記符号変換部は、前記オフセット信
号印加手段から出力された前記第3の信号および前記第
4の信号のそれぞれの信号に自乗した信号を出力するこ
とを特徴とする請求項108記載の検出装置
110. The code conversion section outputs a signal squared to each of the third signal and the fourth signal output from the offset signal applying means. Detector described
【請求項111】前記符号変換部は、前記オフセット信
号印加手段から出力された前記第3の信号および前記第
4の信号のそれぞれの信号に絶対値を取った信号を出力
することを特徴とする請求項108記載の検出装置
111. The code converter outputs a signal obtained by taking an absolute value of each of the third signal and the fourth signal output from the offset signal applying means. 109. The detection device according to claim 108.
【請求項112】前記疑似信号生成部は、前記符号変換
部で出力された前記第3の信号および前記第4の信号の
相違分を示した、前記疑似信号を出力する疑似信号用差
動出力部を備えたことを特徴とする請求項108記載の
検出装置
112. A pseudo signal differential output for outputting said pseudo signal, wherein said pseudo signal generation section indicates a difference between said third signal and said fourth signal output by said code conversion section. 109. The detection device according to claim 108, further comprising a unit.
【請求項113】前記疑似信号生成部は、前記符号変換
部で出力された前記第3の信号および前記第4の信号と
の信号の相対的な大きさを任意に変える疑似信号増幅部
を備えたことを特徴とする請求項112記載の検出装置
113. The pseudo signal generating section includes a pseudo signal amplifying section that arbitrarily changes the relative magnitude of the third signal and the fourth signal output from the code conversion section. The detection device according to claim 112, wherein
【請求項114】前記疑似信号増幅部は、前記符号変換
部で出力された前記第3の信号および前記第4の信号の
波高値を同一値にすることを特徴とする請求項113記
載の検出装置
114. The detection according to claim 113, wherein said pseudo signal amplifying unit makes the peak values of said third signal and said fourth signal output by said code converting unit the same. apparatus
【請求項115】前記信号処理部は、前記第1の差信号
と前記疑似信号との相違分を示す1次差信号を出力する
1次差動出力部と有することを特徴とする請求項107
記載の検出装置
115. The signal processing section has a primary differential output section for outputting a primary difference signal indicating a difference between the first difference signal and the pseudo signal.
Detector described
【請求項116】前記信号処理部は、前記第1の差信号
と前記疑似信号との信号の相対的な大きさを任意に変え
る第1の増幅部を備えたことを特徴とする請求項115
記載の検出装置
116. The signal processing unit according to claim 115, further comprising a first amplifying unit for arbitrarily changing a relative magnitude of a signal between the first difference signal and the pseudo signal.
Detector described
【請求項117】前記第1の増幅部は、前記第1の差信
号と前記疑似微分信号との波高値を同一値にすることを
特徴とする請求項116記載の検出装置
117. The detecting apparatus according to claim 116, wherein said first amplifying unit makes the peak value of said first difference signal and said pseudo differential signal the same value.
【請求項118】被検査物体に光を照射する光照射部
と、 前記光照射部から出力された光の照射によって得られる
前記被検査物体の透過または反射のどちらか一方の光を
光電変換し、第1の信号を生成して出力する第1の受光
部と、 前記第1の信号を遅延させ、第2の信号を生成して出力
する第1の信号遅延器と、 前記第1の信号と前記第2の信号と差分である第1の差
信号を生成して出力する第1の差動出力部と、 前記第1の信号と前記第2の信号とに基づいて、第1の
疑似信号を生成して出力する第1の疑似信号出力部と、 前記第1の差信号、前記第1の疑似信号とに基づいて、
前記被検査物体の表面状態を示す信号を出力する信号処
理部とを備えたことを特徴とする検出装置
118. A light irradiating unit for irradiating light to an object to be inspected, and photoelectrically converting either light transmitted or reflected by the object to be inspected obtained by irradiating light output from the light irradiating unit A first light receiving unit that generates and outputs a first signal; a first signal delay unit that generates and outputs a second signal by delaying the first signal; And a first differential output unit that generates and outputs a first difference signal that is a difference from the second signal, and a first pseudo signal based on the first signal and the second signal. A first pseudo-signal output unit that generates and outputs a signal, based on the first difference signal and the first pseudo signal,
A signal processing unit that outputs a signal indicating a surface state of the object to be inspected.
【請求項119】前記第1の疑似信号出力部は、 前記第1の信号を受けて、前記第1の信号と第1のオフ
セット信号との差の信号を出力する第1のオフセット印
加部と、 前記第2の信号を受けて、前記第2の信号と第2のオフ
セット信号との差の信号を出力する第2のオフセット印
加部と、 前記第1のオフセット印加部によりオフセット信号が印
加された前記第1の信号に、生じたマイナス成分の信号
とプラス成分の信号とのどちらか一方を逆極性に置き換
える第1の符号変換部と、 前記第2のオフセット印加部によりオフセット信号が印
加された前記第2の信号に、生じたマイナス成分の信号
とプラス成分の信号とのどちらか一方を逆極性に置き換
える第2の符号変換部と、 前記第1の符号変換部から出力された信号と前記第2の
符号変換部から出力された信号とを受けて、前記第1の
符号変換部から出力された信号と前記第2の符号変換部
から出力された信号とから前記疑似信号を生成して出力
する疑似信号生成部とを備えたことを特徴とする請求項
118記載の検出装置
119. A first pseudo signal output unit, comprising: a first offset applying unit that receives the first signal and outputs a signal representing a difference between the first signal and a first offset signal. A second offset application unit that receives the second signal and outputs a signal representing a difference between the second signal and a second offset signal; and an offset signal is applied by the first offset application unit. A first code conversion unit that replaces one of a generated negative component signal and a positive component signal with an opposite polarity to the first signal, and an offset signal is applied by the second offset application unit. The second signal, a second code conversion unit that replaces one of the generated negative component signal and the positive component signal with a reverse polarity, and a signal output from the first code conversion unit. The second code Receiving the signal output from the conversion unit and generating and outputting the pseudo signal from the signal output from the first code conversion unit and the signal output from the second code conversion unit The detection device according to claim 118, further comprising: a generation unit.
【請求項120】前記第1のオフセット印加部は、前記
第1の信号の波形に基づいて前記被検査物体上の検出対
象の縁と推定される位置での出力信号の値が0となる前
記第1のオフセット信号を印加し、 前記第2のオフセット印加部は、前記第2の信号の波形
に基づいて前記被検査物体上の検出対象の緑と推定され
る位置での出力信号の値が0となる前記第2のオフセッ
ト信号を印加することを特徴とする請求項119記載の
検出装置
120. The first offset applying section, wherein the value of an output signal at a position estimated as an edge of a detection target on the inspected object is 0 based on a waveform of the first signal. The first offset signal is applied, and the second offset application unit outputs a value of an output signal at a position estimated to be green of the detection target on the inspection object based on a waveform of the second signal. 120. The detection apparatus according to claim 119, wherein the second offset signal which becomes 0 is applied.
【請求項121】前記第1の符号変換部は、前記第1の
オフセット印加部から出力された信号の値の2乗を出力
し、 前記第2の符号変換部は、前記第2のオフセット印加部
から出力された信号の値の2乗を出力することを特徴と
する請求項120記載の検出装置
121. The first code conversion section outputs the square of the value of the signal output from the first offset application section, and the second code conversion section outputs the second offset application signal. 121. The detection device according to claim 120, wherein a square of a value of the signal output from the unit is output.
【請求項122】前記第1の符号変換部は、前記第1の
オフセット印加部から出力された信号の値の絶対値を出
力し、 前記第2の符号変換部は、前記第2のオフセット印加部
から出力された信号の値の絶対値を出力することを特徴
とする請求項120記載の検出装置
122. The first code conversion section outputs an absolute value of a value of a signal output from the first offset application section, and the second code conversion section outputs the absolute value of the second offset application section. The detection device according to claim 120, wherein an absolute value of a value of the signal output from the unit is output.
【請求項123】前記疑似信号生成部は、前記第1の符
号変換部から出力された信号と前記第1の符号変換部か
ら出力された信号との差分を示す疑似差動信号を出力す
る疑似信号用差動出力部を備えることを特徴とする請求
項119記載の検出装置
123. A pseudo signal generating section for outputting a pseudo differential signal indicating a difference between a signal output from the first code conversion section and a signal output from the first code conversion section. 120. The detection device according to claim 119, further comprising a signal differential output unit.
【請求項124】更に、前記光照射部から出力された光
の照射による前記被検査物体での透過または反射のいづ
れか他方の光を光電変換し、第3の信号を生成して出力
する第2の受光部と、 前記第3の信号を遅延させ、第4の信号を生成して出力
する第2の信号遅延器と、 前記第3の信号と前記第4の信号と差分である第2の差
信号を生成して出力する第2の差動出力部と、 前記第3の信号と前記第4の信号とに基づいて、第2の
疑似信号を生成して出力する第2の疑似信号出力部と、 前記第3の疑似信号と前記第4の疑似信号とに基づい
て、2次疑似微分信号をして出力する2次疑似信号出力
部とを備え、 前記第1の差信号、前記第2の差信号、および前記2次
疑似信号とに基づいて、前記被検査物体の表面状態を示
す信号を出力する信号処理部とを備えたことを特徴とす
る請求項118乃至123のうちいづれか一項記載の検
出装置
124. A second signal for generating and outputting a third signal by photoelectrically converting either light transmitted or reflected by the object to be inspected by irradiation of light output from the light irradiation unit. A second signal delayer that delays the third signal and generates and outputs a fourth signal; and a second signal that is a difference between the third signal and the fourth signal. A second differential output unit that generates and outputs a difference signal; and a second pseudo signal output that generates and outputs a second pseudo signal based on the third signal and the fourth signal. A second pseudo-signal output unit that outputs a second pseudo-differential signal based on the third pseudo signal and the fourth pseudo signal, and outputs the second pseudo-differential signal. And outputting a signal indicating a surface state of the object to be inspected based on the difference signal of 2 and the secondary pseudo signal. No. processor and detection apparatus Izure or one of claims 118 to 123 comprising the
【請求項125】前記第2の疑似信号出力部は、 前記第3の信号を受けて、前記第3の信号と第3のオフ
セット信号との差の信号を出力する第3のオフセット印
加部と、 前記第4の信号を受けて、前記第4の信号と第4のオフ
セット信号との差の信号を出力する第2のオフセット印
加部と、 前記第3のオフセット印加部によりオフセット信号が印
加された前記第3の信号に、生じたマイナス成分の信号
とプラス成分の信号とのどちらか一方を逆極性に置き換
える第3の符号変換部と、 前記第4のオフセット印加部によりオフセット信号が印
加された前記第4の信号に、生じたマイナス成分の信号
とプラス成分の信号とのどちらか一方を逆極性置き換え
る第4の符号変換部と、 前記第3の符号変換部から出力された信号と前記第4の
符号変換部から出力された信号とを受けて、前記第3の
符号変換部から出力された信号と前記第4の符号変換部
から出力された信号とから前記疑似信号を生成して出力
する疑似信号生成部とを備えることを特徴とする請求項
124記載の検出装置
125. A second pseudo signal output unit, comprising: a third offset applying unit that receives the third signal and outputs a signal representing a difference between the third signal and a third offset signal. A second offset applying unit that receives the fourth signal and outputs a signal representing a difference between the fourth signal and a fourth offset signal; and an offset signal is applied by the third offset applying unit. A third code conversion unit that replaces one of the generated negative component signal and the positive component signal with an opposite polarity to the third signal, and an offset signal is applied by the fourth offset application unit. A fourth code conversion unit that replaces one of the generated negative component signal and the positive component signal with the opposite polarity to the fourth signal, and a signal output from the third code conversion unit. Fourth sign change And a pseudo-signal generator that receives and outputs the pseudo-signal from the signal output from the third code converter and the signal output from the fourth code converter. 125. The detection device according to claim 124, further comprising a unit.
【請求項126】前記第3のオフセット印加部は、前記
第3の信号の波形に基づいて前記被検査物体上の検出対
象の縁と推定される位置での出力信号の値が0となる前
記第3のオフセット信号を印加し、 前記第4のオフセット印加部は、前記第4の信号の波形
に基づいて前記被検査物体上の検出対象の縁と推定され
る位置での出力信号の値が0となる前記第4のオフセッ
ト信号を印加することを特徴とする請求項125記載の
検出装置
126. The third offset applying section, wherein a value of an output signal at a position estimated as an edge of a detection target on the inspection object based on a waveform of the third signal becomes 0. The third offset signal is applied, and the fourth offset applying unit adjusts a value of an output signal at a position estimated as an edge of a detection target on the inspection object based on a waveform of the fourth signal. 126. The detection device according to claim 125, wherein the fourth offset signal that becomes 0 is applied.
【請求項127】前記第3の符号変換部は、前記第3の
オフセット印加部から出力された信号の値の2乗を出力
し、 前記第4の符号変換部は、前記第4のオフセット印加部
から出力された信号の値の2乗を出力することを特徴と
する請求項125記載の検出装置
127. The third code conversion section outputs the square of the value of the signal output from the third offset application section, and the fourth code conversion section outputs the fourth offset application signal. The detection device according to claim 125, wherein the detection device outputs a square of a value of the signal output from the unit.
【請求項128】前記第1の符号変換部は、前記第1の
オフセット印加部から出力された信号の値の絶対値を出
力し、 前記第2の符号変換部は、前記第2のオフセット印加部
から出力された信号の値の絶対値を出力することを特徴
とする請求項125記載の検出装置
128. The first code conversion section outputs an absolute value of a value of a signal output from the first offset application section, and the second code conversion section outputs the absolute value of the second offset application section. The detection device according to claim 125, wherein the detection device outputs an absolute value of a value of a signal output from the unit.
【請求項129】前記疑似信号生成部は、前記第1の符
号変換部から出力された信号と前記第1の符号変換部か
ら出力された信号との差分である疑似差動信号を生成し
て出力する疑似信号用差動出力部を備えたことを特徴と
する請求項125記載の検出装置
129. The pseudo signal generation section generates a pseudo differential signal that is a difference between a signal output from the first code conversion section and a signal output from the first code conversion section. The detection device according to claim 125, further comprising a pseudo signal differential output unit for outputting.
【請求項130】前記2次疑似微分信号出力部は、 前記1の疑似信号と前記第2の疑似信号との信号の大き
さを相対的に可変する疑似信号増幅手段を備えたことを
特徴とする請求項124記載の検出装置
130. The secondary pseudo-differential signal output section includes pseudo signal amplifying means for relatively varying the magnitude of the first pseudo signal and the second pseudo signal. The detection device according to claim 124, wherein
【請求項131】前記信号処理部は、 前記第1の差信号と前記第2の差信号との差分を示す第
1の1次差信号を生成して出力する第1の1次差動出力
部と前記1次差信号と前記2次疑似微分信号とを受け
て、前記1次差信号と前記2次疑似信号との差分を示す
2次差信号を生成して出力する2次差動出力部とを備え
たことを特徴とする請求項124記載の検出装置
131. A first primary differential output for generating and outputting a first primary difference signal indicating a difference between the first difference signal and the second difference signal. A second differential output receiving and receiving a first differential signal and the second pseudo differential signal, generating and outputting a second difference signal indicating a difference between the first differential signal and the second pseudo differential signal; 125. The detection device according to claim 124, comprising:
【請求項132】前記信号処理部は、前記第1の差信号
の波高値と前記第2の差信号の波高値とを相対的に変化
させる第1の増幅部を更に備えることを特徴とする請求
項131記載の検出装置
132. The signal processing section further comprises a first amplifying section for relatively changing a peak value of the first difference signal and a peak value of the second difference signal. The detection device according to claim 131.
【請求項133】前記第1の増幅部は、前記第1の差信
号の波高値と前記第2の差信号の波高値とを同一値に設
定することを特徴とする請求項132記載の検出装置
133. The detection according to claim 132, wherein the first amplifying unit sets the peak value of the first difference signal and the peak value of the second difference signal to the same value. apparatus
【請求項134】前記信号処理部は、前記第1の差信号
および前記第2の差信号のいずれかー方信号と前記2次
疑似信号との差分を示す第2の1次差信号を生成して出
力る第2の1次差動出力部を更に備えたことを特徴とす
る請求項124記載の検出装置
134. The signal processing section generates a second primary difference signal indicating a difference between any one of the first difference signal and the second difference signal and the secondary pseudo signal. 125. The detection device according to claim 124, further comprising a second primary differential output unit that outputs the data.
【請求項135】前記信号処理部は、前記第1の差信号
および前記第2の差信号のいずれかー方の前記信号の波
高値と前記2次疑似微分信号の波高値とを相対的に変化
させる第2の増幅部を更に備えたことを特徴とする請求
項134記載の検出装置
135. The signal processing section relatively changes a peak value of the one of the first difference signal and the second difference signal and a peak value of the second pseudo differential signal. 135. The detection device according to claim 134, further comprising a second amplifying unit configured to perform the operation.
【請求項136】前記第2の増幅部は、前記第1の差信
号および前記第2の差信号のいずれか一方の波高値と前
記2次疑似微分信号の波高値とを同一値に設定すること
を特徴とする請求項135記載の検出装置
136. The second amplifying section sets the peak value of one of the first difference signal and the second difference signal to the same value as the peak value of the second pseudo differential signal. 135. The detection device according to claim 135, wherein:
【請求項137】被検査物体に検査光を照射するための
光源と、 前記被検査物体を反射した検査光を受光し、光電変換し
て第1の信号を出力する第1の信号生成部と、 前記被検査物体を透過した検査光を受光し、光電変換し
て第2の信号を出力する第2の信号生成部と、 前記第1の信号と前記第2の信号との相対的な大きさを
所望の大小関係し、前記第1の信号と前記第2の信号と
の相違分を演算し、前記演算された相違分から所定のオ
フセット量を減算すること信号処理部とを備えたことを
特徴とする検出装置
137. A light source for irradiating the inspection object with inspection light, a first signal generation unit for receiving the inspection light reflected from the inspection object, photoelectrically converting the inspection light, and outputting a first signal. A second signal generation unit that receives inspection light transmitted through the object to be inspected, photoelectrically converts the inspection light, and outputs a second signal; and a relative magnitude of the first signal and the second signal. And a signal processor for calculating a difference between the first signal and the second signal and subtracting a predetermined offset amount from the calculated difference. Characteristic detection device
【請求項138】前記信号処理部は、前記第1の信号と
前記第2の信号との相対的な大小関係を所定の関係にす
るために少なくとも第1の信号または第2の信号のいづ
れか一方を所定の利得で増幅する増幅手段と、 前記増幅手段によって所定の大小関係を持った前記第1
の信号と前記第2の信号との相違分を出力する差動出力
部と、 前記差動出力部で出力された信号と前記オフセット量に
応じた直流信号と差を出力するオフセット量減算部とを
備えたことを特徴とする請求項137記載の検出装置
138. The signal processing section includes at least one of the first signal and the second signal to set a relative magnitude relationship between the first signal and the second signal to a predetermined relationship. Amplifying means for amplifying the first signal with a predetermined gain; and
A differential output unit that outputs a difference between the second signal and the second signal, and an offset amount subtraction unit that outputs a difference between a signal output from the differential output unit and a DC signal corresponding to the offset amount. 137. The detecting device according to claim 137, further comprising:
【請求項139】被検査物の像に関する微分信号を取得
し、 前記微分信号に内在する少なくとも2種類の信号成分か
ら所望の信号成分を選択して取得し、前記選択された信
号成分の波形から前記被検査物に存在する物体を検出す
ることを特徴とする検出方法
139. A differential signal relating to an image of the object to be inspected is obtained, a desired signal component is selected and obtained from at least two types of signal components inherent in the differential signal, and a waveform of the selected signal component is obtained. Detecting an object present in the inspection object
【請求項140】前記2種類の信号成分とは、1次微分
信号成分と前記位相微分信号とは異なる2次微分信号成
分であることを特徴とする請求項139記載の検出方法
140. A detection method according to claim 139, wherein said two kinds of signal components are secondary differential signal components different from a primary differential signal component and said phase differential signal.
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