JPH11311608A

JPH11311608A - 検査装置

Info

Publication number: JPH11311608A
Application number: JP10118255A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Chiba; 洋千葉; Kinya Kato; 欣也加藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1998-04-28
Publication date: 1999-11-09

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、パルス光源を用いたとしても、ある
程度のスループットを確保し得る高性能な検査装置を提
供する。【構成】パルス光を供給する光源と、該光源からの光を
被検物へ照明する照明光学系と、該照明光学系により照
明された前記被検物からの光を集光して前記被検物の像
を形成する結像光学系と、前記被検物の像を光電的に検
出するＴＤＩ型検出器を含む検出系と、該検出系からの
出力信号に基づいて所定の画像処理を行う画像処理系と
を有する検査装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検物を検査する
検査装置に係るものであり、特に、微細な回路パターン
をウエハやガラス等の感光性基板上に焼き付け転写する
際に使用されるレチクルやマスク等の原版、あるいはレ
チクルやマスク等の原版上のパターンが転写されたウエ
ハやガラス等の基板そのものをの欠陥の有無を調べる欠
陥検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の欠陥検査装置においては、光源よ
り連続発振されるレーザ光（連続光）を照明光学系を
介してレチクルやマスク等の被検物へ導き、その被検物
を照明する。ここで、照明光は、被検物上の限られた領
域をスポット状あるいは矩形状に照明する。そして、こ
のスポット状あるいは矩形状に照明された領域からの光
を結像光学系を介して集光して、フォトマル、ＣＣＤ等
の光電検出素子の受光面上に被検物の照明領域の像が形
成される。光電検出素子からの光電検出信号（画像情
報）は、画像処理系に入力されて、その画像処理系は、
被検物の欠陥検出のための画像処理を行う。

【０００３】このとき、画像処理系は、被検物を載置す
る移動ステージの２次元移動と画像情報の取り込み（光
電検出素子からの光電検出信号の取り込み）と同期させ
て画像処理を行うことにより、被検物の２次元的な画像
を得ることができる。ここで、被検物の良否の判定のた
めに参照用のデータ（被検物の設計上のデータ）は、画
像処理系の内部に設けられたメモリー部に格納されてお
り、画像処理系の内部に設けられた比較判定部によっ
て、光電検出素子からの画像情報と参照データとを比較
検査することによって、被検物に生じている傷、欠陥、
ゴミ等の異物等を発見することができる。そして、画像
処理系の内部の比較判定部からの比較判定結果がＣＲＴ
モニター等の表示装置にて表示される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】欠陥検査装置等の検査
装置では、一般に、被検物を照明する光源として、高圧
水銀ランプ、Ｈｅ−Ｎｅレーザが用いられており、これ
らの光源は、連続した光を供給するものである。特に、
検査装置では、画像処理系は、検査時のスループット向
上のために光電検出素子にて得られた画像情報を高速で
読み出しかつ高速処理しなければならない。

【０００５】このため、従来のように、連続した光を供
給する光源を用いた場合には、画像処理系は、光電検出
素子にて得られた画像情報を、Ｓ／Ｎ比の許す限り高速
で読み出すことが可能となる。ところで、近年、ＤＲＡ
Ｍ等の高集積化やＭＰＵのデザインルールの細密化に伴
い、被検物であるレチクル、マスク等のパターンはます
ます微細になっていている。

【０００６】これらの検査対象物を十分なる解像力のも
とで観察するためには、被検物の像を光電検出素子の受
光面上に形成する結像光学系の対物レンズ系の開口数
（ＮＡ）を大きくすると共に、検査のために使用される
光の波長をより一層短くすることが不可欠となってきて
いる。従って、検査対象物を十分なる解像力のもとで観
察するという要望に答えるには、２６０ｎｍ以下の短波
長λの光を供給する光源として、例えば、ＫｒＦエキシ
マレーザ（λ＝２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ
（λ＝１９３ｎｍ）、Ｆ ₂レーザ（λ＝１５７ｎｍ）等
が使用することができる。そして、以上の挙げた２６０
ｎｍ以下の短波長λの光を供給する光源は、レーザ光を
連続発振するものではなく、間欠的な光、所謂パルス状
の光を発振するものである。

【０００７】しかしながら、光の明滅を繰り返すパルス
光源を検査装置に用いると発光するパルスとパルスとの
間の時間は、被検物は何ら照明されず、その時間帯にお
いて、画像処理系が光電検出器からの光電変換信号を読
み出しても、画像情報は何ら得られない。このため、画
像処理系は、次のパルス光が被検物を照明しだすまで光
電検出器からの光電変換信号の読み出し動作を止めて待
機せざるを得ない。従って、検査対象物を十分なる解像
力のもとで観察を行いつつ被検物の検査時でのスループ
ットの向上を望ことは不可能である。

【０００８】一方、２６０ｎｍ以下の短波長λの光を連
続発振する光源を用いることも考えられるが、現在の
所、装置に適用し得る良質な連続光源は無く、実際は以
上に述べたエキシマレーザ等のパルス光源を用いざるを
得ない。本発明は、以上の問題に鑑みてなされたもので
あり、パルス光源を用いたとしても、ある程度のスルー
プットを確保しつつ、良好なる画像信号等の画像情報を
得ることのできる高性能な検査装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、パルス光を供給する光源と、該光源か
らの光を被検物へ照明する照明光学系と、該照明光学系
により照明された前記被検物からの光を集光して前記被
検物の像を形成する結像光学系と、前記被検物像を光電
的に検出するＴＤＩ型検出器を含む検出系と、該検出系
からの出力信号に基づいて所定の画像処理を行う画像処
理系とを有する構成としたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１乃至図６をそれぞれ参照しな
がら本発明による実施の形態について説明する。図１
は、本発明の１つの実施の形態に係る検査装置の概略的
構成を示す図である。２６０ｎｍ以下の波長を持つ光を
供給するパルス光源（光源）として、例えば２４８ｎｍ
の波長λの光を発振するＫｒＦエキシマレーザ１からの
パルス光（以下、レーザ光と呼ぶ。）は、ビーム整形光
学系としてのビームエキスパンダ２を介して所定のビー
ム断面形状に整形される。ビームエキスパンダ２を介し
たレーザ光は、偏向ミラー３を介して照明光学系４に導
かれ、被検物としての観察基板（レチクル、マスク等）
６を照明する。

【００１１】ここで、パルス光源１から供給されるレー
ザ光は一般に可干渉長が大きいため条件によっては、観
察基板６上にランダムノイズとなるスペックルが発生す
る場合がある。このため、照明光学系４の内部あるいは
ビームエキスパンダ２と照明光学系との間の光路中に、
スペックル低減手段を配置することが好ましい。

【００１２】例えば、図２及び図３に示す光学系をスペ
ックル低減手段として用いることが可能である。図２に
示すスペックル低減手段の一例を説明すると、ビームエ
キスパンダ２からのレーザ光を１／２波長板２０によっ
て図２の紙面に対して４５°傾いた方向に振動する直線
偏光の光に変換し、第１の偏光ビームスプリッタ２１に
よってＰ偏光（図２の紙面方向に振動する直線偏光）と
Ｓ偏光（図２の紙面と垂直な方向に振動する直線偏光）
との光に分割される。

【００１３】第１の偏光ビームスプリッタ２１を透過す
るＰ偏光の光は、第２の偏光ビームスプリッタ２４を透
過して照明光学系４の内部に導かれる。一方、第１の偏
光ビームスプリッタ２１を反射するＳ偏光の光は、２つ
のミラー（２２、２３）を介して、第２の偏光ビームス
プリッタ２４を反射して照明光学系４の内部に導かれ
る。

【００１４】ここで、第１のビームスプリッタ２１を反
射し、２つのミラー（２２、２３）を介して第２の偏光
ビームスプリッタ２４に達する光路（反射光路）と、第
１のビームスプリッタ２１を透過して第２のビームスプ
リッタ２４に達する光路（透過光路）とには、観察基板
６上にスペックルが発生しないように所定の光路長差が
与えられるように、各光学部材がそれぞれ配置されてい
る。

【００１５】また、図３に示すスペックル低減手段の別
の例を説明すると、ビームエキスパンダ２からのレーザ
光は、光分割部材としてのハーフミラー３０によって反
射光と透過光に分割され、透過光は照明光学系４の内部
に導かれる。ここで、ハーフミラー３０を反射した光
は、３つのミラー（３１〜３３）によって形成される周
回光路を経由して、再びハーフミラー３０に達する。そ
して、ハーフミラー３０での反射光は照明光学系４の内
部に導かれ、一方、ハーフミラー３０での透過光は、再
び周回光路を経由して再度ハーフミラー３０に達する。
このように、Ｎを０以上の整数とすると、周回光路をＮ
回経由した光と周回光路をＮ＋１回経由した光との間と
には、観察基板６上にスペックルが発生しないように所
定の光路長差が与えられるように、各光学部材がそれぞ
れ配置されている。

【００１６】なお、図１に示す照明光学系４は、観察基
板６を均一に照明するために、多数のレンズ素子を束ね
て構成されて多数の２次光源を形成するフライアイレン
ズ（オプティカルインテグレータ）と、その２次光源を
からの光をそれぞれ集光して観察基板６を重畳的に照明
するコンデンサーレンズ系とを有する構成とすることが
好ましい。この場合、図４に示すように、フライアイレ
ンズ４１中の多数のレンズ素子４２同士の並びの規則性
を減じて観察基板６上での干渉条件を崩すランダム配列
型のフライアイレンズを用いることが好ましい。図４の
フライアイレンズ４１に内接する円は、ビームスプリッ
タ２及び偏向ミラー３を介したレーザ光の照射領域を示
している。

【００１７】さて、図１に戻って、照明光学系４によっ
て照明されて、観察基板６を介した光は、結像光学系７
によって集光されて、観察基板６の像がＴＤＩ型検出器
８１の受光面上に形成される。ここで、結像光学系７
は、観察基板６からの光を平行光に変換する第１対物レ
ンズ系７０と、その第１対物レンズ系７０からの平行光
をＴＤＩ型検出器８１上に集光して、観察基板６の像を
形成する第２対物レンズ系７２と、第１対物レンズ系７
０と第２対物レンズ系との間に配置された偏向ミラー７
１とを有している。各対物レンズ系（７０、７２）は、
紫外領域で良好な透過率を持つ光学材料で構成され、例
えば、石英、蛍石等で構成されている。光源１からの光
を波長帯域（半値幅）を狭帯化すれば、結像光学系７で
の色収差の補正は不要となり、結像光学系７を単一硝材
（例えば、全て石英製の光学部材）で構成することがで
きる。特に、光源１から供給される光の半値幅を０．５
ｐｍ（＝０．５×１０^-12ｍ）以下となるよう狭帯化す
ることが望ましく、この場合、光源１の内部または射出
側において、プリズムや回折光学素子等で構成される狭
帯化手段を配置することが良い。

【００１８】なお、結像光学系７を反射型光学素子で構
成した場合（結像光学系７を反射系で構成した場合）、
あるいは結像光学系７を反射型光学素子と屈折製光学素
子との組合せで構成した場合（結像光学系７を反射屈折
系で構成とした場合）には、狭帯化手段を不要とするこ
ともできる。結像光学系７によって形成される観察基板
６の像は、ＴＤＩ型検出器８１を含検出系８によって画
像信号に変換される。ここで、検出系８は、観察基板６
の像を電気信号に光電変換するＴＤＩ型検出器８１と、
ＴＤＩ型検出器８１からの信号を所定の画像信号に変換
する信号処理部８２とを有している。

【００１９】なお、ＴＤＩ型検出器８１に信号処理部８
２の信号処理の機能を持たせて、ＴＤＩ型検出器８１自
身を検出系８として機能させることも可能である。信号
処理部８２（又は検出系８）から出力された画像信号に
基づいて、画像処理系９は被検物に生じている傷、欠
陥、ゴミ等の異物等を検出する。このとき、信号処理部
８２は、観察基板６を載置する移動ステージ６の２次元
移動とＴＤＩ型検出器８１からの光電変換信号の取り込
みとを同期させて観察基板６の像に関する２次元的な画
像情報を得るために、制御系１０は、信号処理部８２に
対して駆動系１１に関する駆動信号あるいはタイミング
信号等を出力する。これと同時に、制御系１０は、駆動
系１１を介して移動ステージ５を所定の走査方向（例え
ば、図１の紙面方向）へ移動させる。

【００２０】なお、ＴＤＩ型検出器８１に信号処理部８
２を兼用させてＴＤＩ型検出器８１自身に検出系８の機
能を持たせた場合には、制御系１０は、ＴＤＩ型検出器
８１に対して駆動系１１に関する駆動信号あるいはタイ
ミング信号等を出力すると同時に、駆動系１１を介して
移動ステージ６を所定の走査方向（例えば、図１の紙面
方向）へ移動させる。これにより、ＴＤＩ型検出器８１
は、観察基板６の像に関する２次元的な画像情報を得る
ことができ、この結果、２次元的な画像情報を画像処理
系９へ出力することができる。

【００２１】ここで、画像処理の１手法としては、画像
処理系９の内部に設けられたメモリー部に格納された観
察基板６の良否の判定のために参照用のデータ（被検物
の設計上のデータ）と、信号処理部８２（又は検出系
８）から出力された画像信号とを、画像処理系９の内部
に設けられた比較判定部にて比較検査することによっ
て、被検物に生じている傷、欠陥、ゴミ等の異物等を検
出する。そして、画像処理系９の内部の比較判定部から
の比較判定結果がＣＲＴモニター等の表示装置１２にて
表示される。

【００２２】ところで、次に、図１に示したパルス光源
１とＴＤＩ型検出器８１を含む処理系８との関係につい
て述べる。まず、撮像素子の１種であるＴＤＩ型検出器
（ＴＤＩセンサー）のＴＤＩとは、Time Delay Integra
tionの略であり、図５に示すように、像走査方向にｍ個
の画素からなる画素の列を像走査と垂直な方向にｎ列を
用意し、各列毎にｍ個の画素からの光電変換信号（単位
信号）を積分して、ｎ個の画素の列の光電変換信号をそ
れぞれ１画素分の光電変換信号とする方式のことであ
る。このような、信号処理を行うことによってＳ／Ｎ比
を大幅に改善することができる。

【００２３】ここで、ＴＤＩ型検出器８１を含む処理系
８での信号処理について具体的に説明する。例えば、観
察基板６上に図６に示すパターンが形成されているもの
とし、パルス光源１から発振される光の１パルス毎に移
動ステージ５がＴＤＩ型検出器８１の１画素分だけ（像
走査方向での１画素分）移動するように、図１に示す制
御系１０は駆動系１１の移動量を制御しているものとす
る。

【００２４】ここで、説明を簡単にするために、ＴＤＩ
型検出器８１は、像走査方向（移動ステージの移動方
向）に沿って６個の画素からなる列を、像走査方向と直
交する方向に沿って４列有しているものとする。なお、
図５及び図６では、ＴＤＩ型検出器８１において単位信
号を出力する部分を『画素』、像走査方向と直交する方
向での画素の並びを『ライン』、像走査方向に沿った多
数の画素からの単位信号を積分した後に最終画像の１ピ
クセルに相当する信号を出力する部分を『列』と呼ぶ。
また、以下にて説明する図７において、第ｍラインの第
ｎ列に存在する画素の位置を（m,n)とし、第ｍラインの
第ｎ列に存在する画素から出力される単位出力をＳ（m,
n)として示す。但し、ｍ及びｎは２以上の整数とする。

【００２５】まず、図６に示すパターンが形成された観
察基板６を載置した移動ステージ５上を移動させる。図
７（Ａ）は、図６に示す物体の『４つのＡ』の部分の像
がＴＤＩ型検出器８１の第６ラインの各画素上に形成さ
れた様子を示している。このとき、パルス光源１からの
１パルスの光が観察基板６を照明することによって、Ｔ
ＤＩ型検出器８１は、『４つのＡ』の部分の像を光電変
換して、信号処理部８２へ向けて第６ラインの各画素か
らの単位出力（Ｓ（6,1)、Ｓ（6,2)、Ｓ（6,3)、Ｓ（6,
4)) を供給する。

【００２６】次に、パルス光源１からの次の１パルスの
光が観察基板６を照明するとき、観察基板６は移動ステ
ージ５によって事前に移動していて、『４つのＡ』の部
分の像が図７（Ｂ）に示すようにＴＤＩ型検出器８１の
第５ラインの各画素上に形成される。このとき、ＴＤＩ
型検出器８１は、『４つのＡ』の部分の像を光電変換し
て、信号処理部８２へ向けて第５ラインの各画素からの
単位出力（Ｓ（5,1)、Ｓ（5,2)、Ｓ（5,3)、Ｓ（5,4))
を供給する。

【００２７】さらに、パルス光源１からのさらに次の１
パルスの光が観察基板６を照明するときには、観察基板
６は移動ステージ５によって移動していて、『４つの
Ａ』の部分の像が図７（Ｃ）に示すようにＴＤＩ型検出
器８１の第４ラインの各画素上に形成される。このと
き、ＴＤＩ型検出器８１は、『４つのＡ』の部分の像を
光電変換して、信号処理部８２へ向けて第４ラインの各
画素からの単位出力（Ｓ（4,1)、Ｓ（4,2)、Ｓ（4,3)、
Ｓ（4,4)) を供給する。

【００２８】このように、パルス光源１からのパルス光
が１パルス供給される毎に、移動ステージ５を１画素分
だけ移動させる動作を繰り返す。そして、図７（Ｄ）、
図７（Ｅ）及び図７（Ｆ）に示すように、ＴＤＩ型検出
器８１は、『４つのＡ』の部分の像を光電変換して、信
号処理部８２へ向けて第３ライン〜第１ラインの各画素
からの単位出力を供給する。

【００２９】従って、図７（Ａ）〜図７（Ｆ）に示すよ
うに、信号処理部８２は、ＴＤＩ型検出器８１から出力
された各画素からの単位出力信号を各列毎に積分した信
号を算出する。ここで、第１列〜第４列までの各列毎の
合計出力（積分信号）をそれぞれΣＳ1,ΣＳ2,ΣＳ3,Σ
Ｓ4 とすると、信号処理部８２は、以下に示す各列毎の
合計出力を求める。

【００３０】ΣＳ1 ＝Ｓ（1,1)＋Ｓ（2,1)＋Ｓ（3,1)＋
Ｓ（4,1)＋Ｓ（5,1)＋Ｓ（6,1) ΣＳ2 ＝Ｓ（1,2)＋Ｓ（2,2)＋Ｓ（3,2)＋Ｓ（4,2)＋Ｓ
（5,2)＋Ｓ（6,2) ΣＳ3 ＝Ｓ（1,3)＋Ｓ（2,3)＋Ｓ（3,3)＋Ｓ（4,3)＋Ｓ
（5,3)＋Ｓ（6,3) ΣＳ4 ＝Ｓ（1,4)＋Ｓ（2,4)＋Ｓ（3,4)＋Ｓ（4,4)＋Ｓ
（5,4)＋Ｓ（6,4) そして、信号処理部８２は、以上の積分信号（ΣＳ1,Σ
Ｓ2,ΣＳ3,ΣＳ4 ）を『４つのＡ』の像の画像信号とし
て画像処理系９へ出力する。

【００３１】以上においては、『４つのＡ』の像の積分
信号（ΣＳ1,ΣＳ2,ΣＳ3,ΣＳ4 ）を得ることについて
着目して説明した。しかし、実際には、信号処理部８２
は、移動ステージ５が移動することによって、『４つの
Ａ』の像、『４つのＢ』の像、『４つのＣ』の像、『４
つのＤ』の像、『４つのＥ』の像及び『４つのＦ』の像
に関する積分信号（ΣＳ1,ΣＳ2,ΣＳ3,ΣＳ4 ）をそれ
ぞれ求め、各像に関する積分信号（ΣＳ1,ΣＳ2,ΣＳ3,
ΣＳ4 ）をそれぞれ画像処理系９へ出力する。これによ
って、画像処理系９は、最終的に、Ｓ／Ｎ比が良好な画
像信号を得ることができる。

【００３２】なお、以上の信号処理の例では、信号処理
部８２が積分信号（画像信号）を求めることについて述
べたが、ＴＤＩ型検出器８１自身に信号処理部８２の信
号処理の機能を持たせて、ＴＤＩ型検出器８１が直接的
に画像処理系９へ積分信号（画像信号）を出力するよう
にしても良いことは言うまでもない。また、以上では、
ＴＤＩ型検出器（ＴＤＩセンサー）の動作原理につい
て、１つのラインにおいて像信号を取り込む際に、１発
だけのパルス光が被検物を照明する条件とした説明をし
たが、この時の照射パルス数は複数回行っても良く、照
射パルス数は多ければ多いほど良い。

【００３３】さらに、以上の説明では、パルス光の発振
が完了するまで移動ステージ５を待機させて、パルス光
が照射後において次の画素に像位置を移動させるよう
に、移動ステージ５を移動させる記載しているが、移動
ステージ５はパルス発光の発光間隔に対応しながら連続
的に被検物としての観察基板６を移動させても良い。と
ころで、ＴＤＩ型検出器８１の１画素当たりでの信号処
理部８２（又は検出系８、あるいはＴＤＩ型検出器）の
信号処理速度をＸ（ＭＨｚ）とすると、１画素当たりの
処理時間は、（１）１／Ｘ（μｓｅｃ／ｐｉｘｅｌ）となる。図５に示すように、１ラインに画素がｎ個ある
場合、そのライン内で各画素の信号を得るの要するパル
ス光の受光時間は、（２）ｎ／Ｘ（μｓｅｃ）である。この間にライン内での各画素の受光面にパルス
光が入射しなければ成らない。パルス光源からのパルス
光に関して、パルスの発光と発光との間の時間にライン
の信号処理（換言すれば、受光時間）が終了してしまう
のを避けるために、パルス光に関するパルスの繰り返し
周波数Ｆは、（３）Ｆ≧Ｘ／ｎ（ＭＨｚ）を満足することが望ましい（図６参照）。

【００３４】ここで、上記（３）式は、ＴＤＩ方式で十
分なる信号積分効果を得るための条件である。パルスの
繰り返し周波数Ｆがこの条件を下回ってしまうと、積分
される各画素列に関して、パルス光を受光できない画素
が発生する。このため、ＴＤＩ型検出器８１全体として
は、パルス光を受光できないラインが発生する。従っ
て、積分される各画素列に関して、画素からの単位出力
が零となるが部分が生ずるため、各画素列での積分効果
が薄れてしまう。

【００３５】また、パルス光源１から安定したパルス
光、すなわちパルス光が規則的なタイミング（Ｆが一
定）で発振し、ＴＤＩ型検出器８１の１ライン当たりの
処理時間が上記（２）に示すようにｎ／Ｘ（μｓｅｃ）
である場合には、ＴＤＩ型検出器８１中の像走査方向に
おける１つの画素の大きさ（画素の長さ又は画素のピッ
チ）をａ（μｍ）、観察基板６の像をＴＤＩ型検出器８
１上に結像する結像光学系７の結像倍率をβ、観察基板
６を保持する移動ステージの走査速度をＶとするとき、
以下の（４）式の関係を満足することがより望ましい。（４）Ｖ＝ａＸ／（ｎβ）（ｍ／ｓｅｃ）従って、制御系１０は、上記（４）式を満足するよう
に、駆動系１１の駆動量を制御することが良い。

【００３６】ところで、以上においては、パルス光源１
から安定したパルス光、すなわちパルス光が規則的なタ
イミング（Ｆが一定）で発振する例を述べた。しかしな
がら、パルス光源１の発振周波数の安定性が必要性能に
達していない場合には、図１に示すように、偏向ミラー
３（光分割部材）からの取り出した光を、パルス光源１
の発振周波数を監視する監視用検出系１３にて光電検出
して、パルス間の発振間隔誤差を逐次モニターすること
ができる。

【００３７】この場合、その監視用検出系１３は、検出
信号を制御系１０へ出力し、制御系１０は、監視用検出
系１２からの出力に基づいて、１ライン処理時間内にＴ
ＤＩ型検出器が受光する光量（＝パルス数）がライン間
で等しくなるように、駆動系１１の駆動量を制御し、移
動ステージ５の走査速度を調整（補正）することも可能
である。このように、積分後の信号を得たときに、その
中に含まれるパルス発光の数を常に一定となるように、
制御系１０は、移動ステージ５の移動を制御することが
重要である。

【００３８】なお、以上にて述べた例では、観察基板６
を透過照明する照明光学系を示したが、これに限ること
はなく、観察基板６を落射照明する照明光学系を用いて
も良いことは言うまでもない。また、以上の例では、本
発明を検査装置に用いた例を示したが、これ以外の装
置、例えば、マスクのパターンを感光性基板に投影する
際に、マスクあるいは感光性基板の位置を検出するアラ
イメント装置、顕微鏡等に適用することも可能である。

【００３９】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、パルス
光を供給する光源を用いたとしても、ある程度のスルー
プットを確保しつつ、良好な画像信号等の画像情報を得
ることができる高性能な検査装置を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る検査装置の構成を示
す図である。

【図２】スペックル低減手段の一例を示す図である。

【図３】スペックル低減手段の別の例を示す図である。

【図４】図１の照明光学系内に配置されるフライアイレ
ンズにおける各レンズ素子の配列の様子を示す図であ
る。

【図５】ＴＤＩ型検出器の様子を示す図である。

【図６】観察基板６上に形成されるパターンの様子を示
す図である。

【図７】図６に示した観察基板の像をＴＤＩ型検出器に
よって検出する様子を示す図である。

【図８】ＴＤＩ型検出器とパルス光との関係を示す図で
ある。

【符号の説明】

１・・・光源４・・・照明光学系５・・・移動ステージ６・・・観察基板（被検物）７・・・結像光学系８・・・検出系８１・・・ＴＤＩ型検出器８１・・・信号処理部９・・・画像処理部１０・・・制御系１１・・・駆動系１３・・・監視用検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パルス光を供給する光源と、該光源からの
光を被検物へ照明する照明光学系と、該照明光学系によ
り照明された前記被検物からの光を集光して前記被検物
の像を形成する結像光学系と、前記被検物の像を光電的
に検出するＴＤＩ型検出器を含む検出系と、該検出系か
らの出力信号に基づいて所定の画像処理を行う画像処理
系とを有することを特徴とする検査装置。
【請求項２】前記光源は、２６０ｎｍ以下の波長を持つ
光を供給するレーザであることを特徴とする請求項１に
記載の検査装置。
【請求項３】前記光源から出力される半値幅が０．５ｐ
ｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に
記載の検査装置。
【請求項４】前記照明光学系は、前記被検物上に形成さ
れるスペックルを除去するためのスペックル除去手段を
有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれ
か１項に記載の検査装置。
【請求項５】前記結像光学系は、石英製の光学部材で構
成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいず
れか１項に記載の検査装置。
【請求項６】前記光源から供給されるパルス光の周波数
をＦ（ＭＨｚ）とし、前記ＴＤＩ型検出器の１ライン当
たりの画素数をｎ個（但し、ｎは２以上の整数）、前記
ＴＤＩ型検出器の１画素当たりでの前記検出系の信号処
理速度をＸ（ＭＨｚ）とするとき、以下の条件を満足す
ることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１
項に記載の検査装置。Ｆ≧Ｘ／ｎ
【請求項７】被検物を載置するステージと、該ステージ
を所定の走査方向に沿って移動させる駆動系と、前記光
源から供給されるパルス光の発振間隔を計測する計測系
と、該計測系からの計測情報に基づいて、前記駆動系の
駆動量を制御する制御系とをさらに備えることを特徴と
する請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の検査
装置。