KR0154686B1 - Method of and apparatus for inspecting reticle for defects - Google Patents

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KR0154686B1
KR0154686B1 KR1019980018101A KR19980018101A KR0154686B1 KR 0154686 B1 KR0154686 B1 KR 0154686B1 KR 1019980018101 A KR1019980018101 A KR 1019980018101A KR 19980018101 A KR19980018101 A KR 19980018101A KR 0154686 B1 KR0154686 B1 KR 0154686B1
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defects
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illumination
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히로아키 시시도
순이치 마츠모토
Original Assignee
가나이 츠토무
히다치세사쿠쇼 주식회사
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

레티클이나 포토마스크등의 회로패턴상에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 결함검사장치로서, 레티클등의 회로패턴상에 부착한 미세한 이물등의 결함을 간단한 구성으로 용이하게 회로패턴에서 분리하여 안정하게 검출하기 위해, 한쪽면(표면)에 차광막 또는 광반투과막 또는 광투과막으로 패턴이 형성된 투명 또는 반투명 기판상에 부착한 이물 등의 결함을 검출하는 방법으로서, 기판의 표면측에서 기판의 표면에 조명광을 조사하고, 조명광의 조사에 의해 표면에서 발생한 광을 표면측에서 검출하고 광전변환해서 제1 전기신호를 발생시키고, 조명광의 조사에 의해 표면에서 발생해서 기판을 투과한 광을 이면측에서 검출하고 광전변환해서 제2 전기신호를 발생시키고, 제1 전기신호와 제2 전기신호를 사용해서 기판상에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 구성으로 하였다.A defect inspection device that detects defects such as foreign matters attached to circuit patterns such as reticles and photomasks, and it is possible to easily remove defects such as fine foreign matters attached to circuit patterns such as reticles from circuit patterns with a simple configuration. A method for detecting defects such as foreign matter adhering on a transparent or semitransparent substrate having a pattern formed with a light shielding film or a light semitransmissive film or a light transmissive film on one surface (surface), in order to detect the surface of the substrate. Irradiated with the illumination light, the light generated from the surface by the irradiation of the illumination light is detected on the surface side and photoelectric conversion to generate a first electrical signal, the light generated from the surface by the irradiation of the illumination light transmitted through the substrate on the back side Detects and photoelectrically converts to generate a second electrical signal, and detects defects such as foreign matter attached to the substrate using the first electrical signal and the second electrical signal. Shipments were configured.

이러한 방법을 이용하는 것에 의해, 이물등의 결함이 부착되지 않는 레티클등의 포토마스크를 사용한 LSI등의 반도체소자의 제조가 가능해진다.By using such a method, it becomes possible to manufacture semiconductor elements such as LSI using photomasks such as reticles to which defects such as foreign matters do not adhere.

Description

결함 레티클 검사장치 및 방법Defective reticle inspection device and method

본 발명은 레티클에 부착한 이물 등의 결함의 결함을 검출하기 위해 광투과막으로 이루어진 위상시프터 및 회로패턴이 마련된 레티클 또는 포토마스크(이하, 레티클이라 한다)를 검사하는 방법에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼상에 레티클을 전사하기 전에 서브미크론 정도(order)의 크기의 이물질 등의 결함을 검출하기 위해 위상시프터가 마련된 레티클을 검사하는 방법 및 그 레티클 검사방법을 실행하기 위한 레티클 검사장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for inspecting a reticle or photomask (hereinafter referred to as a reticle) provided with a phase shifter made of a light transmitting film and a circuit pattern in order to detect defects such as foreign matters attached to the reticle. The present invention relates to a method for inspecting a reticle provided with a phase shifter for detecting defects such as foreign matters of submicron order size before transferring the reticle onto an image, and a reticle inspection apparatus for executing the reticle inspection method.

LSI칩 또는 프린트 배선기판을 제조하는 경우, 회로패턴을 갖는 레티클을 웨이퍼상에 전사하기 전에 노출공정에서 레티클의 결함을 검사한다. 레티클이 서브미크론 정도의 크기의 미소한 이물등의 결함을 갖고 있으면 레티클을 웨이퍼상에 정확하게 전사할 수 없으므로, 이러한 웨이퍼를 사용하여 제조된 LSI칩은 불량으로 된다. 특히, 최근 LSI의 고집적화에 따라 레티클에 부착한 미소한 이물등의 결함에 기인하는 문제점이 더욱 현저하게 되어 레티클상에서는 서브미크론 정도의 크기의 이물등의 결함의 존재도 허용되지 않게 되었다.When manufacturing an LSI chip or a printed wiring board, defects of the reticle are inspected in the exposure process before transferring the reticle having the circuit pattern onto the wafer. If the reticle has defects such as small foreign matters of the submicron size, the reticle cannot be accurately transferred onto the wafer, and therefore, the LSI chip manufactured using such a wafer becomes defective. In particular, with the recent high integration of LSI, problems caused by defects such as minute foreign matters attached to the reticle become more prominent, and the presence of defects such as foreign matters of submicron size is not allowed on the reticle.

레티클의 전사불량을 방지하기 위해, 웨이퍼상에 레티클을 전사하기 전에 레티클의 이물등의 결함에 대한 검사가 불가결하여 종래부터 레티클의 이물등의 결함의 검출을 위한 여러가지 검사기술이 제안되어 있다. 레티클의 이물등의 결함 검사방법으로서는 레이저빔 등의 지향성이 높은 광빔으로 비스듬하게 조사하고 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광을 검출하는 방법이 고속 고감도의 검사가 가능하기 때문에 널리 사용되고 있다. 그러나, 광빔은 레티클의 패턴의 에지에서도 회절되므로, 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광과 회절광을 서로 변별해야 한다. 그래서, 회절광과 산란광을 변별하기 위한 여러가지 기술수단이 제안되어 있다.In order to prevent the transfer failure of the reticle, inspection of defects such as foreign matters of the reticle before the transfer of the reticle on the wafer is indispensable, and conventionally, various inspection techniques for detecting defects such as foreign matters of the reticle have been proposed. As a defect inspection method such as a foreign material of a reticle, a method of irradiating obliquely with a highly directional light beam such as a laser beam and detecting scattered light scattered by a defect such as a foreign material is widely used because of its high-speed and high sensitivity inspection. However, since the light beam is diffracted also at the edges of the pattern of the reticle, the scattered light and the diffracted light scattered by defects such as foreign matters must be discriminated from each other. Therefore, various technical means for discriminating diffracted light and scattered light have been proposed.

첫번째로 제안된 기술수단으로서는 예를 들면 일본국 특허공개공보 소화 54-101390호에 기재된 검사장치가 있다. 이 검사장치는 직선 편광 레이저빔을 방사하는 레이저, 상기 직선 편광 레이저빔이 특정 입사각도로 회로패턴상에 입사되도록 직선 편광 레이저빔을 회로패턴에 비스듬하게 조사하는 조사수단 및 편광판과 렌즈를 구비한 사방(경사방향)집광 광학계로 구성되어 있다. 이 직선 편광 레이저빔을 회로패턴에 조사했을 때, 회로패턴에 의해 회절된 회절광과 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광은 편광면 즉 진동면이 서로 다르기 때문에 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광만을 검출할 수 있게 된다.As a first proposed technical means, there is an inspection apparatus described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 54-101390. The inspection apparatus includes a laser emitting a linearly polarized laser beam, irradiation means for irradiating the linearly polarized laser beam obliquely to the circuit pattern so that the linearly polarized laser beam is incident on the circuit pattern at a specific incidence angle, and a polarizing plate and a lens in all directions. (Inclined direction) It consists of a condensing optical system. When the linearly polarized laser beam is irradiated to the circuit pattern, the scattered light scattered by the diffraction light diffracted by the circuit pattern and defects such as foreign matters is different from the polarization plane, that is, the vibration plane, so that only scattered light scattered by defects such as foreign matters is used. It can be detected.

두번째로 제안된 기술수단으로서는 예를 들면 일본국 특허공개공보 소 59-65428, 동 평1-117024호 또는 동 평 1-153943호에 기재된 검사장치가 있다. 이 검사장치는 피검사시료에 비스듬하게 투영된 레이저빔으로 피검사시료를 주사하는 주사수단, 레이저빔의 조사점이 집광점과 실질적으로 일치하도록 피검사시료 상부에 배치되어 산란된 레이저광을 집광하는 제1 렌즈, 이 제1 렌즈의 푸리에 변환 화상면상에 배치되고 피검사시료의 회로패턴에 의해 산란되는 규칙적인 산란광을 차광하는 차광판, 이물등의 결함에 의해 산란되고 차광판을 통해서 얻어진 산란광을 역푸리에 변환하는 제2 렌즈, 이 제2 렌즈의 결상점에 배치되고 피검사시료의 레이저빔의 조사점 이외의 부분으로부터의 산란광을 차광하는 슬릿판, 이물등의 결함에 의해 산란되고 슬릿판의 슬릿을 통과한 산란광을 수광하는 수광장치로 구성되어 있다. 이 검사장치는 회로패턴의 소자가 일반적으로 1방향 또는 2∼3방향으로 연장하는 것에 착안하여 특정 방향으로 연장하는 회로패턴의 소자에 의해 회절된 회절광을 푸리에 변환 화상면에 배치된 공간필터로 차광하는 것에 의해, 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광만을 검출하도록 하는 것이다.Secondly, as a technical means proposed, there is an inspection apparatus described in, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 59-65428, Japanese Patent Application No. 1-17024 or Japanese Patent Application Publication No. 1-153943. The inspection apparatus includes scanning means for scanning a sample by a laser beam projected obliquely onto the sample to be inspected, and condensed scattered laser light on the sample to be arranged so that the irradiation point of the laser beam substantially coincides with the focusing point. The scattered light obtained through the light shielding plate and scattered by defects such as a light shielding plate or a foreign material disposed on the Fourier transform image surface of the first lens and the circuit pattern of the sample to be inspected is scattered by the circuit pattern of the sample to be inspected. The slit of the slit plate is scattered by defects such as a slit plate and a foreign material, which are disposed at the second lens to be converted, the imaging point of the second lens, and shield the scattered light from a portion other than the irradiation point of the laser beam of the sample under test. It consists of a light-receiving device for receiving the scattered light passing through. This inspection apparatus focuses on the fact that the elements of the circuit pattern extend in one direction or two to three directions, and the diffraction light diffracted by the elements of the circuit pattern extending in a specific direction is transferred to a Fourier transform image plane. By shielding, only scattered light scattered by defects such as foreign matters is detected.

세번째로 제안된 기술수단으로서는 예를 들면 일본국 특허공개공보 소 58-62543호에 기재된 구성의 것이 있다. 이 구성은 회로패턴의 에지에서 회절된 회절광에는 지향성이 있고, 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광에는 지향성이 없는 것에 착안하여 여러개의 비스듬하게 배치된 검출기의 출력의 논리곱에 따라서 이물질을 변별하는 것이다.The third proposed technical means includes, for example, the structure described in JP-A-58-62543. This configuration discriminates foreign matters according to the logical product of the outputs of several obliquely arranged detectors, focusing on the fact that the diffracted light diffracted at the edge of the circuit pattern has no directivity and scattered light scattered by defects such as foreign matters. It is.

네번째로 제안된 기술수단으로서는 예를 들면 일본국 특허공개공보 소 60-154634호 또는 동 소 60-154635호에 기재된 구성의 것이 있다. 이 구성은 회로패턴의 에지에서 회절된 회절광이 특정 방향으로만 집속되고, 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광은 모든 방향으로 산란된다는 점에 착안하여, 여러개의 검출기의 출력으로부터 이물을 변별하는 것이다.The fourth proposed technical means includes, for example, the structure described in Japanese Patent Application Laid-open No. 60-154634 or 60-154635. This configuration focuses on the fact that the diffracted light diffracted at the edge of the circuit pattern is focused only in a specific direction, and the scattered light scattered by defects such as foreign matter is scattered in all directions, thereby discriminating foreign matter from the outputs of several detectors. will be.

미소한 이물등의 결함에 대한 피검사시료의 검사에 관한 장치 및 방법으로서는 슈리렌법(schlieren method), 위상차 현미경 및 유한 크기의 회절상에 관한 기술 등이 있고, 예를 들면 쿠보타 히로시, 오요 고가쿠, 이와나미 젠쇼, pp. 129-136에 기재되어 있다.Apparatus and methods related to inspection of specimens for defects such as micro foreign matters include the Schlieren method, a phase difference microscope, and a technique related to a finite size diffraction image. For example, Kubota Hiroshi, Oyo Kogaku, Iwanami Zensho, pp. 129-136.

고체촬상센서의 어레이를 구비한 1차원 고체촬상소자와 같은 어레이형상의 검출기를 사용한 경우, 검출기의 여러개의 소자에서 이물등의 결함이 검출되면 이물등의 결함을 나타내는 출력신호가 여러개의 화소로 분산되고, 결과적으로 검출기의 출력이 감소되어 검출기에 의해 이물등의 결함을 검출할 수 없게 될 가능성이 있다. 이것을 방지하기 위한 방법으로서 일본국 특허공개공보 소 61-104242호에는 어레이형상의 검출기를 검사대의 주사동작 방향에 대해서 경사지도록 배치하는 방법이 기재되어 있다. 또, 동일한 목적으로 일본국 특허공개공보 소 61-104244호 및 동 소 61-104659호에는 특수한 형상이고 특수한 구성으로 배치된 소자가 마련되어 있는 어레이형상 검출기를 사용하는 발명이 기재되어 있다.In the case of using an array-shaped detector such as a one-dimensional solid-state imaging device having an array of solid-state imaging sensors, when defects such as foreign matters are detected in several elements of the detector, output signals indicating defects of foreign matters are dispersed into several pixels. As a result, there is a possibility that the output of the detector is reduced, so that defects such as foreign matters cannot be detected by the detector. As a method for preventing this, Japanese Patent Laid-Open No. 61-104242 describes a method of arranging an array-shaped detector so as to be inclined with respect to the scanning operation direction of the inspection table. In addition, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 61-104244 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-104659 disclose an invention using an array-type detector provided with elements having a special shape and arranged in a special configuration.

불규칙한 조사 및 조사의 변동은 검출의 정밀도 및 재현성에 악영향을 미친다. 일본국 특허공개공보 소화 60-038827호에는 공지의 특성을 갖는 표준시료를 사용하는 것에 의해 산란광의 강도를 자동적으로 조정하는 발명이 기재되어 있다.Irregular irradiation and fluctuations in the irradiation adversely affect the precision and reproducibility of the detection. Japanese Patent Laid-Open No. 60-038827 discloses an invention for automatically adjusting the intensity of scattered light by using a standard sample having known characteristics.

일본국 특허공개공보 소화 56-132549호에는 비교적 큰 이물등의 결함에 의해 산란된 다량의 산란광을 여러개의 비교적 작은 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광으로 오인하는 것을 방지하기 위한 발명이 기재되어 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-132549 describes an invention for preventing a large amount of scattered light scattered by a defect such as a relatively large foreign material into a scattered light scattered by a defect such as several relatively small foreign matters. .

상술한 바와 같이, 검출할 이물등의 결함의 크기가 점점 작아짐에 따라, LSI칩의 품질에 악영향을 미치는 이물등의 결함을 검출하지 못하게 되는 것이 중요한 문제로 되고 있다. 첫번째로 제안된 기술수단, 예를 들면 일본국 특허공개공보 소화 54-101390호에 기재된 발명에서는 미소한 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광의 편광면과 회로패턴의 에지에서 회절된 회절광의 편광면의 편차가 작기 때문에 미소한 이물등의 결함을 검출할 수 없게 된다.As described above, as the size of defects such as foreign matters to be detected becomes smaller and smaller, it becomes an important problem that it is impossible to detect defects such as foreign matters that adversely affect the quality of the LSI chip. Firstly, in the technical means proposed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 54-101390, the polarization plane of scattered light scattered by defects such as micro foreign matter and the polarization plane of diffracted light diffracted at the edge of the circuit pattern Because of the small deviation, it is impossible to detect defects such as minute foreign matters.

두번째로 제안된 기술수단, 예를 들면 일본국 특허공개공보 소화 59-65428호, 동 평성 1-117024 및 동 평성 1-153943호에 기재된 발명에서는 차광판과 슬릿판에 의해서 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광과 회로패턴에서 회절된 회절광을 분리하여 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광만을 검출한다. 이들 발명에서는 간단한 2진법에 의해 이물등의 결함을 검출하는 구성이 간단한 검출기구를 사용하지만, 회로패턴 소자의 교차점에서 회절된 회절광을 회로패턴의 직선 에지에서 회절된 회절광과 같이 1방향으로 이동하지는 않으므로, 공간필터에 의해 회로패턴 소자의 교차점에서 회절된 회절광을 완전하게 차광할 수 없게 된다. 또, LSI의 고집적화에 따른 미크론 정도의 크기의 미소한 회로패턴에서 회절된 회절광은 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광과 움직임이 유사하므로, 간단한 2진법에 의해 회로패턴과 이물등의 결함을 변별하는 것은 실질적으로 곤란하다.Secondly, in the invention described in the technical means, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-65428, 1-117024, and 1-153943, the light shielding plate and the slit plate are scattered due to defects such as foreign matter. The scattered light and the diffracted light diffracted by the circuit pattern are separated to detect only scattered light scattered by defects such as foreign matters. In these inventions, a structure for detecting defects such as foreign matters by a simple binary method uses a simple detector mechanism. However, the diffracted light diffracted at the intersection of the circuit pattern elements is oriented in one direction as the diffracted light diffracted at the straight edges of the circuit pattern. Since it does not move, it becomes impossible to completely shield the diffracted light diffracted at the intersection point of the circuit pattern element by the spatial filter. In addition, since diffracted light diffracted in a micron sized circuit pattern with high integration of LSI is similar to scattered light scattered by defects such as foreign matters, defects such as circuit patterns and foreign substances are detected by a simple binary method. Discrimination is practically difficult.

세번째로 제안된 기술수단으로서 예를 들면 일본국 특허공개공보 소화58-62543호에 기재된 장치와 네번째로 제안된 기술수단으로서 예를 들면 일본국 특허공개공보 소화60-154634호 및 동 소화60-154635호에 기재된 장치는 그들의 구성상 충분히 높은 집광능력을 갖는 광학계를 사용하는 것이 곤란하므로, 이들 장치가 이물등의 결함에 의해 산란된 미약한 산란광을 검출하는 것은 실질적으로 곤란한다.As the third proposed technical means, for example, the apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 58-62543, and the fourth proposed technical means, for example, Japanese Laid-Open Patent Nos. 60-154634 and 60-154635 Since the apparatus described in the heading is difficult to use an optical system having a sufficiently high light condensing capability in their construction, it is practically difficult for these apparatuses to detect weak scattered light scattered by defects such as foreign matters.

다섯번째로 제안된 기술수단, 예를 들면 일본국 특허공개공보 소화61-104242호 및 동 소화61-104244호에 기재된 장치에는 그 구성상 특수한 검출기와 특수한 광학계가 필요로 되어 코스트가 상승한다는 문제가 있다.The fifth proposed technique, for example, the apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 61-104242 and No. 61-104244, requires a special detector and a special optical system in its construction, resulting in a cost increase. have.

여섯번째로 제안된 기술수단, 예를 들면 일본국 특허공개공보 소화60-038827호에 기재된 장치는 고속 검출에 적합한 어레이형상 검출기로의 적용이나 미소한 이물등의 결함을 검출하기 위한 구성 정밀도에 있어서 결점을 갖고 있다.The sixth proposed technical means, for example, the apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-038827, has a high accuracy in construction accuracy for detecting defects such as application to an array detector suitable for high-speed detection or minute foreign matter. It has a drawback.

일곱번째로 제안된 기술수단, 예를 들면 일본국 특허공개공보 소화56-132544호에 기재된 장치는 큰 이물상의 1점만을 검출하므로, 특히 가늘고 긴 이물의 형상을 정확하게 인식할 수 없다는 문제가 있다.The seventh proposed technical means, for example, the apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 56-132544, detects only one point of a large foreign material, and thus there is a problem in that it is impossible to accurately recognize the shape of an elongated foreign material.

최근, 레티클상에 형성된 회로패턴의 전사해상도를 향상시키기 위해 개발된 레티클에는 노출에 사용된 광파장의 1/2의 기수배의 막두께를 갖고 회로패턴 소자와의 사이의 공간을 덮도록 형성된 위상시프터 또는 위상 시프트막이라 불리는 투명 또는 반투명 박막이 마련되어 있다. 이 박막은 투명 또는 반투명한 것이지만, 이 박막의 두께는 0.1㎛정도의 회로패턴 두께의 수배이다. 결과적으로 박막의 에지에서 회절된 회절광의 강도는 회로패턴의 에지에서 회절된 회절광의 강도의 수배∼수십배로 되어 이물등의 결함 검출감도를 현저하게 저하시킨다.Recently, a reticle developed to improve the transfer resolution of a circuit pattern formed on a reticle has a phase shifter formed so as to cover a space between the circuit pattern elements with a film thickness of 1/2 of the optical wavelength used for exposure. Or a transparent or semitransparent thin film called a phase shift film is provided. Although this thin film is transparent or translucent, the thickness of this thin film is several times the thickness of the circuit pattern of about 0.1 m. As a result, the intensity of the diffracted light diffracted at the edge of the thin film becomes several times to several tens of the intensity of the diffracted light diffracted at the edge of the circuit pattern, which significantly lowers the detection sensitivity of defects such as foreign matters.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 투명 또는 반투명한 기판, 특히 전사해상도의 향상을 도모한 위상 시프트막 및 회로패턴을 갖는 레티클등의 회로패턴상에 부착한 서브미크론 정도의 크기의 미소한 이물등의 결함의 결함을 회로패턴에서 분리해서 안정하게 검출할 수 있는 레티클 검사방법과 그 방법을 실행하기 위한 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a submicron attached to a transparent or translucent substrate, particularly a circuit pattern such as a reticle having a phase shift film and a circuit pattern for improving the transfer resolution. The present invention provides a reticle inspection method capable of stably detecting defects of defects such as minute foreign matters of a magnitude and stably detecting a circuit pattern, and an apparatus for performing the method.

또, 본 발명의 다른 목적은 위상 시프트막을 갖는 레티클등의 마스크상에 미세한 이물등의 결함의 결함이 존재하지 않는 상태로 해서 축소 투영노출장치에 의해 상기 마스크상에 형성된 회로패턴을 웨이퍼등의 피노출기판상에 투영노출할 수 있도록 한 투영노출방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a circuit pattern formed on the mask by the reduced projection exposure apparatus in such a state that defects such as fine foreign matters do not exist on a mask such as a reticle having a phase shift film. The present invention provides a projection exposure method and apparatus capable of projecting exposure on an exposed substrate.

본 발명은 미국출원번호07/902,819에 관한 미국출원번호08/192,036 또는 한국출원번호92-11092호에 관한 한국출원번호94-3209호의 발명을 더욱 개량한 것이다.The present invention further refines the invention of US Application No. 08 / 192,036 to US Application No. 07 / 902,819 or Korean Application No. 94-3209 to Korea Application No. 92-11092.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 레티클 검사장치를 도시한 개략도,1 is a schematic view showing a reticle inspection device of a first embodiment according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 레티클 주사방법을 설명하는 평면도,2 is a plan view illustrating a reticle scanning method according to the present invention;

도 3은 도 1의 레티클 검사장치에 포함된 대칭적으로 배치된 조사계중의 하나의 개략도,3 is a schematic view of one of the symmetrically arranged irradiation systems included in the reticle inspection device of FIG.

도 4의 (a)∼(d)는 본 발명에 따른 레티클 검사방법을 설명하는 도면,4 (a) to (d) are views illustrating a reticle inspection method according to the present invention;

도 5는 각도 회로패턴을 설명하는 평면도,5 is a plan view illustrating an angle circuit pattern;

도 6의 (a)∼(c)는 푸리에 변환면상의 산란광 및 회절광의 분포상황을 도시한 도면,6 (a) to 6 (c) show the distribution of scattered light and diffracted light on the Fourier transform plane;

도 7a는 회로패턴의 코너부의 부분평면도,7A is a partial plan view of a corner portion of a circuit pattern,

도 7b는 도 7a의 CO부의 확대도,7B is an enlarged view of the CO unit of FIG. 7A,

도 8은 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광을 검출할 때 발생하는 산란광 검출신호와 회로패턴을 검출할 때 발생하는 검출신호의 관계를 설명하는 그래프,8 is a graph for explaining the relationship between the scattered light detection signal generated when detecting scattered light scattered by a defect such as a foreign material and the detection signal generated when detecting a circuit pattern;

도 9는 본 발명의 레티클 검사장치에 의해 결함이 검사되는 미소 회로패턴의 평면도,9 is a plan view of a microcircuit pattern in which defects are inspected by the reticle inspection apparatus of the present invention;

도 10은 이물등의 결함 및 회로패턴의 코너부를 검출할 때 발생하는 검출신호의 레벨을 도시한 그래프,10 is a graph showing the levels of detection signals generated when detecting defects such as foreign matters and corner portions of circuit patterns;

도 11은 미립자에 의해 산란된 산란광의 이론적인 강도와 무차원의 값πd/λ(여기서 d는 미립자의 크기, λ는 조명광빔의 파장)의 관계를 도시한 그래프,FIG. 11 is a graph showing the relationship between the theoretical intensity of scattered light scattered by fine particles and a dimensionless value π d / λ (where d is the size of the fine particles and λ is the wavelength of the illumination light beam);

도 12의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 고NA를 갖는 광학계를 사용하여 이물등의 결함으로부터의 산란광을 검출하는 방법을 설명하는 도면,12A and 12B are diagrams for explaining a method for detecting scattered light from defects such as foreign matter using the optical system having a high NA according to the present invention;

도 13은 이물등의 결함에 의해 회절된 회절광의 이동방향을 도시한 개략도,Fig. 13 is a schematic diagram showing the moving direction of diffracted light diffracted by defects such as foreign matters,

도 14는 본 발명에 따른 광학계의 NA의 정의를 설명하는 개략도,14 is a schematic diagram illustrating the definition of an NA of an optical system according to the present invention;

도 15는 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광 강도에 비례하는 산란광의 단면적과 이물등의 결함의 직경d와의 관계를 도시한 그래프,15 is a graph showing the relationship between the cross-sectional area of scattered light proportional to the intensity of scattered light scattered by defects such as foreign matters and the diameter d of defects such as foreign matters;

도 16은 종래 기술의 레티클 검사장치의 구성을 도시한 개략도,16 is a schematic diagram showing the configuration of a reticle inspection device of the prior art;

도 17은 본 발명을 구체화하는 레티클 검사장치의 구성을 도시한 개략도,17 is a schematic diagram showing the configuration of a reticle inspection device embodying the present invention;

도 18은 미립자에 의해 산란된 산란광 성분의 분포상황과 d/λ(여기서 d는 미립자의 크기, λ는 조명광빔의 파장)의 관계를 도시한 개략도,18 is a schematic diagram showing the relationship between the distribution of scattered light components scattered by the fine particles and d / λ (where d is the size of the fine particles and λ is the wavelength of the illumination light beam);

도 19의 (a) 및 도 19의 (b)는 본 발명에 따른 레티클 검사장치의 구성과 이 장치에 의해 검출되는 산란광 성분을 설명하는 개략도,19 (a) and 19 (b) are schematic diagrams illustrating the configuration of a reticle inspection device and scattered light components detected by the device according to the present invention;

도 20은 표면조사방식에 있어서의 크롬패턴상의 0. 5㎛의 입자를 검출할 때 및 크롬패턴을 검출할 때 각각 발생하는 검출신호의 각각의 변화량과 조명광빔과의 관계를 도시한 그래프,20 is a graph showing the relationship between the amount of change of the detection signal and the illumination light beam generated when detecting particles having a diameter of 0.5 µm on the chromium pattern in the surface irradiation method and when detecting the chromium pattern, respectively;

도 21은 표면조사방식에 있어서의 크롬패턴상의 1. 0㎛의 입자를 검출할 때 및 위상시프터 패턴을 검출할 때 각각 발생하는 검출신호의 각각의 변화량과 조명광빔과의 관계를 도시한 그래프,Fig. 21 is a graph showing the relationship between the amount of change in the detection signal and the illumination light beam generated when detecting particles having a size of 1.0 μm on a chromium pattern in the surface irradiation method and when detecting a phase shifter pattern, respectively.

도 22는 표면조사방식에 있어서의 유리기판상의 0. 5㎛의 입자를 검출할 때 및 크롬패턴을 검출할 때 각각 발생하는 검출신호의 각각의 변화량과 조명광빔과의 관계를 도시한 그래프,Fig. 22 is a graph showing the relationship between the amount of change in the detection signal and the illumination light beam generated when detecting particles having a diameter of 0.5 μm on a glass substrate and when detecting a chromium pattern in the surface irradiation method;

도 23은 표면조사방식에 사용되는 변별비(크롬패턴상의 0. 5㎛의 입자/크롬패턴)의 변화량과 조명광빔의 파장과의 관계를 도시한 그래프,Fig. 23 is a graph showing the relationship between the amount of change in the discrimination ratio (0.5 μm particle / chromium pattern on a chrome pattern) used in the surface irradiation method and the wavelength of the illumination light beam;

도 24는 표면조사방식에 사용되는 변별비(크롬패턴상의 1. 0㎛의 입자/위상시프터패턴)의 변화량과 조명광빔의 파장과의 관계를 도시한 그래프,24 is a graph showing the relationship between the amount of change of the discrimination ratio (1.0 μm particle / phase shifter pattern on a chrome pattern) used in the surface irradiation method and the wavelength of the illumination light beam;

도 25는 표면조사방식에 사용되는 변별비(유리기판상의 0. 5㎛의 입자/크롬패턴)의 변화량과 조명광빔의 파장과의 관계를 도시한 그래프,Fig. 25 is a graph showing the relationship between the amount of change in the discrimination ratio (0.5 μm particle / chromium pattern on a glass substrate) used in the surface irradiation method and the wavelength of the illumination light beam;

도 26은 4화소 가산처리 대신에 2㎛×2㎛화소를 사용하는 처리에 의한 이물등의 결함의 검출을 설명하는 개략도,Fig. 26 is a schematic diagram for explaining detection of defects such as foreign matters by a process using 2 μm × 2 μm pixels instead of the 4 pixel addition process;

도 27은 1㎛×1㎛화소를 사용하는 4화소 가산처리에 의한 이물등의 결함의 검출을 설명하는 개략도,Fig. 27 is a schematic diagram for explaining detection of defects such as foreign matters by a 4-pixel addition process using 1 µm x 1 µm pixels;

도 28은 4화소 가산회로의 블럭도,28 is a block diagram of a four pixel addition circuit;

도 29는 이물등의 결함의 검출에 있어서의 셰이딩효과를 설명하는 그래프,29 is a graph for explaining the shading effect in the detection of defects such as foreign matters;

도 30은 셰이딩의 원리를 설명하는 도면으로서, (a)는 셰이딩의 측정결과(보정전)를 도시한 도면, (b)는 셰이딩 보정데이타를 연산한 결과를 도시한 도면, (c)는 셰이딩의 측정결과(보정후)를 도시한 도면,Fig. 30 is a diagram for explaining the principle of shading, (a) is a drawing showing the measurement result (before correction) of shading, (b) is a drawing showing the result of calculating shading correction data, and (c) is shading. Shows the measurement result (after correction) of

도 31은 셰이딩 보정회로의 블럭도,31 is a block diagram of a shading correction circuit;

도 32는 블럭처리회로의 블럭도,32 is a block diagram of a block processing circuit;

도 33은 셰이딩 보정회로, 4화소 가산회로 및 블럭처리회로의 기능관계를 도시한 블럭도,33 is a block diagram showing the functional relationship between a shading correction circuit, a four pixel addition circuit and a block processing circuit;

도 34는 본 발명에 따른 제2 실시예의 레티클 검사장치의 개략도,34 is a schematic view of a reticle inspection device of a second embodiment according to the present invention;

도 35는 본 발명에 따른 제3 실시예의 레티클 검사장치의 개략도,35 is a schematic diagram of a reticle inspection device of a third embodiment according to the present invention;

도 36은 위상시프터막이 마련된 레티클에 의해 각각 산란되고 회절된 산란광과 회절광을 설명하는 개략도,36 is a schematic diagram illustrating scattered light and diffracted light respectively scattered and diffracted by a reticle provided with a phase shifter film;

도 37은 본 발명에 관한 조명계의 전환 상황을 도시한 평면도,37 is a plan view showing a switching situation of the illumination system according to the present invention;

도 38은 본 발명에 관한 조명계의 전환 상황을 도시한 단면도,38 is a cross-sectional view showing a switching situation of an illumination system according to the present invention;

도 39는 본 발명에 관한 조명계의 전환 상황을 도시한 단면도,39 is a cross-sectional view showing a switching situation of an illumination system according to the present invention;

도 40은 본 발명에 관한 조명계의 전환 상황을 도시한 평면도,40 is a plan view showing a switching situation of the illumination system according to the present invention;

도 41은 본 발명에 관한 신호처리계의 블럭의 1예를 도시한 도면,41 is a view showing an example of a block of a signal processing system according to the present invention;

도 42는 본 발명에 관한 신호처리계의 블럭의 1예를 도시한 도면,42 is a view showing an example of a block of a signal processing system according to the present invention;

도 43은 본 발명에 관한 신호처리계의 블럭의 1예를 도시한 도면,43 is a view showing an example of a block of a signal processing system according to the present invention;

도 44는 본 발명에 관한 신호처리계의 블럭의 1예를 도시한 도면,44 is a diagram showing an example of a block of a signal processing system according to the present invention;

도 45는 본 발명에 관한 신호처리계의 블럭의 1예를 도시한 도면,45 is a diagram showing an example of a block of a signal processing system according to the present invention;

도 46은 본 발명에 관한 신호처리계의 블럭의 1예를 도시한 도면,46 is a view showing an example of a block of a signal processing system according to the present invention;

도 47은 본 발명에 관한 신호처리계의 블럭의 1예를 도시한 도면,47 is a diagram showing an example of a block of a signal processing system according to the present invention;

도 48은 본 발명에 관한 신호처리계의 블럭의 1예를 도시한 도면,48 is a diagram showing an example of a block of a signal processing system according to the present invention;

도 49는 본 발명에 관한 신호처리계의 블럭의 1예를 도시한 도면,49 is a diagram showing an example of a block of a signal processing system according to the present invention;

도 50은 본 발명에 관한 신호처리계의 블럭의 1예를 도시한 도면,50 is a diagram showing an example of a block of a signal processing system according to the present invention;

도 51은 본 발명에 관한 신호처리계의 블럭의 1예를 도시한 도면,51 is a view showing an example of a block of a signal processing system according to the present invention;

도 52는 본 발명에 관한 신호처리계의 블럭의 1예를 도시한 도면,52 is a diagram showing an example of a block of a signal processing system according to the present invention;

도 53은 본 발명에 관한 신호처리계의 블럭의 1예를 도시한 도면,53 is a diagram showing an example of a block of a signal processing system according to the present invention;

도 54는 본 발명에 관한 이면조명계의 1예를 도시한 개략 구성도,54 is a schematic block diagram showing an example of a back lighting system according to the present invention;

도 55는 본 발명에 관한 이면조명계의 1예를 도시한 개략 구성도,55 is a schematic structural diagram showing an example of a back lighting system according to the present invention;

도 56은 이면조명계의 문제점을 도시한 단면도,56 is a sectional view showing a problem of the back lighting system;

도 57은 이면조명계의 문제점을 해결하는 원리를 설명하는 단면도,Fig. 57 is a sectional view for explaining a principle of solving a problem of a back light system;

도 58은 본 발명에 관한 이면조명계의 1예를 도시한 개략 구성도,58 is a schematic structural diagram showing an example of a back lighting system according to the present invention;

도 59는 본 발명에 관한 이면조명계의 1예를 도시한 개략 구성도,59 is a schematic block diagram showing an example of a back lighting system according to the present invention;

도 60은 이면조명계의 문제점을 해결하는 원리를 설명하는 단면도,60 is a cross-sectional view illustrating a principle of solving a problem of a back lighting system;

도 61은 본 발명에 관한 이면조명계의 1예를 도시한 개략 구성도,61 is a schematic block diagram showing an example of a back lighting system according to the present invention;

도 62는 본 발명에 관한 관찰계의 1예를 도시한 개략 구성도,62 is a schematic block diagram showing an example of an observation system according to the present invention;

도 63은 본 발명에 관한 공간필터의 상황을 도시한 평면도,63 is a plan view showing the situation of the spatial filter according to the present invention;

도 64는 본 발명에 관한 장치에 있어서의 공간필터의 상황의 1예를 도시한 개략구성도,64 is a schematic block diagram showing an example of a situation of a spatial filter in the apparatus according to the present invention;

도 65는 본 발명에 관한 마스크 제작공정 및 스테퍼공정을 도시한 도면,65 is a view showing a mask fabrication process and a stepper process according to the present invention;

도 66은 본 발명에 관한 레티클 관련공정을 도시한 도면,66 is a view showing a reticle related process according to the present invention;

도 67은 2화소 가산처리에 의해서 2㎛×1㎛화소로 이물등의 결함의 검출을 실행한 도면,Fig. 67 is a diagram showing detection of defects such as foreign matters in 2 占 퐉 x 1 占 퐉 pixels by a two-pixel addition process;

도 68은 4화소 최대값 처리에 의해서 1㎛×1㎛화소로 이물등의 결함의 검출을 실행한 도면,Fig. 68 is a diagram showing the detection of defects such as foreign matters in 1 탆 x 1 탆 pixels by a 4-pixel maximum value process;

도 69는 본 발명에 관한 신호처리계로서, 논리곱의 연산결과에서 검출출력을 출력하는 블럭의 1예를 도시한 도면,69 is a signal processing system according to the present invention, showing an example of a block for outputting a detection output from the result of a logical product operation;

도 70은 본 발명에 관한 신호처리계로서, 논리합의 연산결과에서 검출출력을 출력하는 블럭의 1예를 도시한 도면,70 is a signal processing system according to the present invention, showing an example of a block for outputting a detection output from a logical sum calculation result;

도 71은 표면/이면 논리곱 검출에 있어서의 산란광의 발생상황과 그 검출출력을 도시한 도면,Fig. 71 is a diagram showing the occurrence of scattered light and its detection output in surface / rear logic product detection;

도 72는 표면/이면 논리곱 검출에 있어서의 산란광의 발생상황과 그 검출출력을 도시한 도면,Fig. 72 is a diagram showing the occurrence status of scattered light and its detection output in surface / rear logic product detection;

도 73은 각종 회로패턴으로부터의 산란광의 형태와 그것에 대응하는 공간필터형상을 도시한 도면,73 shows the shape of scattered light from various circuit patterns and a spatial filter shape corresponding thereto;

도 74는 본 발명에 관한 신호처리계로서, 논리곱의 연산결과에서 검출출력을 출력하는 블럭의 1예를 도시한 도면.Fig. 74 is a signal processing system according to the present invention, showing an example of a block for outputting a detection output from the result of a logical product operation.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 포토마스크나 레티클등의 회로패턴을 갖는 기판상에 부착한 이물등의 결함등의 결함을 검출하는 결함검사장치에 있어서, 상기 기판을 탑재해서 X, Y, Z의 각 방향으로 임의로 이동가능한 스테이지(段)부, 상기 회로패턴면을 상기 회로패턴면의 표면측 사방에서 대향하고 또한 페리클 유지프레임과의 셰이딩(Shading)을 피한 측의 조명계가 점등하는 대략 780㎚의 파장을 갖는 제1 및 제2의 독립된 광원을 갖는 조명계, 상기 회로패턴면을 상기 회로패턴면의 이면측 사방에서 기판을 투과해서 대향하고 또한 상기 제1 및 제2의 조명계중 점등하고 있는 조명계에 대항하는 측의 조명계가 점등하는 대략 488㎚의 파장을 갖는 제3 및 제4의 독립된 광원을 갖는 조명계, 상기 회로패턴면의 표면측에 위치하고 상기 각 조명계의 조사에 의한 직접 반사광 및 직접 투과광은 집광하지 않고 상기 회로패턴상의 동일 위치에 발생하는 산란광 및 회절광을 집광해서 조사방향별로 파장 분리하고, 분리후의 각 푸리에 변환면상에 마련한 공간필터에 의해 회로패턴의 직선부분으로 부터의 회절광을 차광하고, 조명된 검사영역을 검출기상에 결상하는 NA가 0.4이상인 고개구수의 결상광학계, 상기 각 검출기의 출력을 스레쉬홀드값을 설정한 2진화회로의 2진화결과와 각 2진화결과의 논리곱에 의해 출력되는 신호에 의해 상기 회로패턴상의 이물등의 결함데이타를 연산해서 표시하는 신호처리계를 구비하는 구성으로 한 것이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a defect inspection apparatus for detecting a defect such as a defect such as a foreign matter attached to a substrate having a circuit pattern such as a photomask or a reticle. Stage part which can move arbitrarily in each direction of Z, the illumination system of the side which opposes the said circuit pattern surface from the four sides of the said circuit pattern surface, and avoided the shading with the pericle holding frame turns on. An illumination system having first and second independent light sources having a wavelength of 780 nm, the circuit pattern surface facing each other through a substrate on the back side of the circuit pattern surface, and being turned on in the first and second illumination systems. An illumination system having third and fourth independent light sources having a wavelength of approximately 488 nm on which the illumination system on the side opposite the illumination system is located, located on the surface side of the circuit pattern surface of each illumination system The direct reflected light and the direct transmitted light by the yarn are not focused, but scattered light and diffracted light generated at the same position on the circuit pattern are collected and wavelength-separated for each irradiation direction, and the spatial filter provided on each Fourier transform plane after separation is used to Binarization of a high-numbered imaging optical system having a NA of 0.4 or more for shielding diffracted light from a straight line and imaging an illuminated inspection area on a detector, and a binarization circuit having a threshold value set at the output of each detector. The signal processing system is configured to calculate and display defect data such as foreign matter on the circuit pattern based on the result and the signal output by the logical product of each binarization result.

즉, 본 발명은 차광막의 패턴 및 광반투과막 또는 광투과막으로 형성된 패턴을 갖는 투명 또는 반투명 기판에 대해서, 표면용 조명계에 의해 표면용 조명광을 상기 기판의 표면에 경사방향에서 조사해서 기판의 표면 및 기판상에 형성된 패턴의 표면에서 산란 반사되는 산란 반사광을 집광하고, 이면용 조명계에 의해 이면용 조명광을 상기 기판의 이면에 경사방향에서 조사해서 기판 및 기판상에 형성된 패턴을 투과하여 회절되는 투과회절광을 집광하고, 상기 집광된 산란반사광 및 투과회절광 중 푸리에 변환면상에 마련한 공간필터에 의해 패턴으로 부터의 반사산란광 및 투과회절광을 차광해서 검출기상에 결상시키고, 상기 검출기에서 얻어지는 반사산란광에 의한 출력과 투과회절광에 의한 출력을 비교해서 상기 기판상에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출방법이다.That is, according to the present invention, a transparent or semitransparent substrate having a pattern of a light shielding film and a pattern formed of a light semitransmissive film or a light transmissive film is irradiated with a surface illumination system to the surface of the substrate in an oblique direction by a surface illumination system, thereby providing a surface of the substrate. And condensed scattered reflected light scattered and reflected from the surface of the pattern formed on the substrate, and the back illumination light is irradiated to the rear surface of the substrate in an oblique direction by a backside illumination system to transmit the diffraction through the substrate and the pattern formed on the substrate. The diffracted light is condensed, and the reflected scattered light and transmitted diffracted light from the pattern are shielded by an spatial filter provided on the Fourier transform surface among the collected scattered reflected light and transmitted diffracted light to form an image on a detector. Defects such as foreign matter adhering to the substrate by comparing the output by the optical diffraction light with the output by A defect detecting method of the foreign matter and so on, characterized in that for detecting.

또, 본 발명은 차광막의 패턴 및 광반투과막 또는 광투과막으로 형성된 패턴을 갖는 투명 또는 반투명 기판에 대해서 표면용 조명계에 의해 표면용 조명광을 상기 기판의 표면에 경사방향에서 조사해서 기판의 표면 및 기판상에 형성된 패턴의 표면에서 산란 반사되는 산란 반사광을 집광하고, 이면용 조명계에 의해 이면용 조명광을 상기 기판의 이면에 경사방향에서 조사해서 기판 및 기판상에 형성된 패턴을 투과하여 회절되는 투과회절광을 집광하고, 상기 집광된 산란반사광과 투과회절광을 분리하고, 분리후 각 푸리에 변환면상에 마련한 각 공간필터에 의해 패턴으로 부터의 반사산란광 및 투과회절광을 차광해서 각각을 제1 검출기 및 제2 검출기의 각각의 위에 결상시키고, 상기 제1 검출기 및 제2 검출기의 출력을 비교해서 상기 기판상에 부착한 이물 등의 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출방법이다.The present invention also relates to a transparent or semitransparent substrate having a pattern of a light shielding film and a pattern formed of a light semitransmissive film or a light transmissive film, by irradiating the surface illumination light to the surface of the substrate in an oblique direction by a surface illumination system, thereby providing a surface of the substrate and Transmitted diffraction diffracted by diffusing scattered reflected light scattered and reflected from the surface of the pattern formed on the substrate and irradiating backside illumination light to the rear surface of the substrate in an oblique direction by means of a backside illumination system Condenses the reflected scattered reflected light and the transmitted diffracted light, and then separates the reflected scattered light and the transmitted diffracted light from the pattern by each spatial filter provided on each Fourier transform plane, and then separates each of the first detector and An image is formed on each of the second detectors, and the outputs of the first and second detectors are compared and deposited on the substrate. A defect detection method, such as foreign bodies, characterized in that for detection of defects, such as foreign matter.

또, 본 발명은 상기 이물등의 결함검출방법에 있어서, 상기 기판이 위상시프터가 마련된 레티클인 것을 특징으로 한다. 또, 본 발명은 상기 이물등의 결함검출방법에 있어서, 상기 기판의 표면측에 마련되고 또한 기판표면에 대해서 거의 수직인 광축을 갖는 결상광학계에 의해 상기 반사산란광 및 투과회절광을 집광하는 것을 특징으로 한다. 또, 본 발명은 상기 이물등의 결함검출방법에 있어서, 상기 표면용 조명광을 상기 기판의 표면상의 동일개소에 여러 방향에서 조사하고, 상기 이면용 조명광을 상기 기판의 이면상의 동일개소에 여러 방향에서 조사하는 것을 특징으로 한다. 또, 본 발명은 상기 이물등의 결함검출방법에 있어서, 상기 표면용 조명광과 상기 이면용 조명광을 전환해서 조사하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that in the defect detection method such as the foreign material, the substrate is a reticle provided with a phase shifter. In addition, the present invention is characterized in that in the defect detection method such as the foreign material, the reflected scattered light and transmitted diffraction light are focused by an imaging optical system provided on the surface side of the substrate and having an optical axis substantially perpendicular to the substrate surface. It is done. Moreover, in this invention, the defect detection methods, such as a foreign material, WHEREIN: The said surface illumination light is irradiated to the same location on the surface of the said board | substrate in several directions, and the said back illumination light is applied to the same location on the back surface of the said board | substrate in several directions. It is characterized by investigating. In addition, the present invention is characterized in that in the defect detection method such as the foreign material, the surface illumination light and the back illumination light are switched and irradiated.

또, 본 발명은 상기 이물등의 결함검출방법에 있어서, 상기 표면용 조명광과 이면용 조명광의 파장을 다르게 하고 표면용 조명광의 파장을 이면용 조명광의 파장보다 길게 한 것을 특징으로 한다. 또, 본 발명은 상기 이물등의 결함검출방법에 있어서, 상기 표면용 조명광의 파장을 600∼800㎚로 하고, 상기 이면용 조명광의 파장을 450∼550㎚로 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that in the defect detection method such as the foreign material, the wavelength of the surface illumination light and the back illumination light are different and the wavelength of the surface illumination light is longer than the wavelength of the back illumination light. The present invention is also characterized in that in the defect detection method such as the foreign material, the wavelength of the surface illumination light is set to 600 to 800 nm, and the wavelength of the rear surface illumination light is set to 450 to 550 nm.

또, 본 발명은 차광막의 회로패턴 및 광반투과막 또는 광투과막으로 형성된 패턴을 갖는 투명 또는 반투명 기판으로 형성된 위상시프터가 마련된 레티클의 양측에 프레임에 투명한 박막을 부착해서 구성된 이물부착 방지수단을 장착한 것에 대해서, 표면용 조명계에 의해 표면용 조명광을 상기 투명한 박막을 통해서 상기 기판의 표면에 경사방향에서 조사해서 상기 투명한 박막을 통해서 얻어지는 기판의 표면 및 기판상에 형성된 패턴의 표면에서 산란 반사되는 산란반사광을 집광하고, 이면용 조명계에 의해 이면용 조명광을 상기 투명한 박막을 통해서 상기 기판의 이면에 경사방향에서 조사해서 상기 투명한 박막을 통해서 얻어지는 기판 및 기판상에 형성된 패턴을 투과하여 회절되는 투과회절광을 집광하고, 상기 집광된 산란반사광과 투과회절광을 분리하고, 분리후 각 푸리에 변환면상에 마련한 각 공간필터에 의해 패턴으로 부터의 반사산란광 및 투과회절광을 차광해서 각각을 제1 검출기 및 제2 검출기의 각각의 위에 결상시키고, 상기 제1 검출기 및 제2 검출기의 출력을 비교해서 상기 기판상에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 결함검출공정, 상기 결함검출공정에 있어서 상기 기판상에 결함이 부착하고 있지 않은 것이 확인된 이물부착 방지수단을 장착한 위상시프터가 마련된 레티클을 투영노출장치의 노출위치로 반입하는 반입공정, 상기 반입공정에 의해 반입된 이물부착 방지수단을 장착한 위상시프터가 마련된 레티클에 대해 노출광을 조사하고 결상광학계에 의해 피노출기판상에 인접한 광반투과막 또는 광투과막으로 부터의 광의 위상을 변경해서 간섭을 방지하고 상기 차광막의 회로패턴을 노출전사하는 노출공정을 구비한 것을 특징으로 하는 투영노출방법이다.In addition, the present invention is equipped with a foreign matter adhesion prevention means formed by attaching a transparent thin film to the frame on both sides of the reticle provided with a phase shifter formed of a transparent or semitransparent substrate having a circuit pattern of the light shielding film and a pattern formed of the light semitransmissive film or the light transmissive film. On the other hand, the surface illumination system irradiates the surface illumination light through the transparent thin film to the surface of the substrate in an oblique direction, and scatters the scattering reflected from the surface of the substrate obtained through the transparent thin film and the surface of the pattern formed on the substrate. Transmissive diffraction light that collects reflected light and irradiates backside illumination light through the transparent thin film to the backside of the substrate in an oblique direction by a backside illumination system, and transmits and diffracts through a pattern formed on the substrate and the substrate obtained through the transparent thin film Condensing, and the focused scattered reflection light and transmission diffraction After the separation, the separated scattered light and the transmitted diffracted light from the pattern are shielded by each spatial filter provided on each Fourier transform plane to form an image on each of the first detector and the second detector, and the first detector And a defect detection step of detecting a defect such as a foreign material adhering on the substrate by comparing the output of the second detector, and a foreign matter adhesion preventing means in which the defect is not attached to the substrate in the defect detection step. An import process of bringing a reticle provided with a mounted phase shifter into the exposure position of a projection exposure apparatus, and irradiating the exposure light to a reticle provided with a phase shifter equipped with a foreign matter adhesion preventing means carried in by the import process, and performing an imaging optical system. The light shielding film is prevented by changing the phase of light from the light semitransmissive film or the light transmissive film adjacent to the substrate to be exposed. A projection exposure method which is characterized in that it includes an exposure step of transferring a circuit pattern is exposed.

또, 본 발명은 차광막의 회로패턴 및 광반투과막 또는 광투과막으로 형성된 패턴을 갖는 투명 또는 반투명 기판으로 형성된 위상시프터가 마련된 레티클에 대해서, 표면용 조명계에 의해 표면용 조명광을 상기 기판의 표면에 경사방향에서 조사해서 기판의 표면 및 기판상에 형성된 패턴의 표면에서 산란 반사되는 산란반사광을 집광하고, 이면용 조명계에 의해 이면용 조명광을 상기 기판의 이면에 경사방향에서 조사해서 기판 및 기판상에 형성된 패턴을 투과하여 회절되는 투과회절광을 집광하고, 상기 집광된 산란반사광과 투과회절광을 분리하고, 분리후 각 푸리에 변환면상에 마련한 각 공간필터에 의해 패턴으로 부터의 반사산란광 및 투과회절광을 차광해서 각각을 제1 검출기 및 제2 검출기의 각각의 위에 결상시키고, 상기 제1 검출기 및 제2 검출기의 출력을 비교해서 상기 기판상에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 결함검출공정, 상기 결함검출공정에 있어서 상기 기판상에 결함이 부착하고 있지 않은 것이 확인된 위상시프터가 마련된 레티클을 투영노출장치의 노출위치로 반입하는 반입공정, 상기 반입공정에 의해 반입된 위상시프터가 마련된 레티클에 대해 노출광을 조사하고 결상광학계에 의해 피노출기판상에 인접한 광반투과막 또는 광투과막으로 부터의 광의 위상을 변경해서 간섭을 방지하고 상기 차광막의 회로패턴을 노출전사하는 노출공정을 구비한 것을 특징으로 하는 투영노출방법이다.The present invention also relates to a reticle provided with a phase shifter formed of a transparent or semitransparent substrate having a circuit pattern of a light shielding film and a pattern formed of a light semitransmissive film or a light transmissive film. Irradiates in the oblique direction and collects the scattered reflection light reflected from the surface of the substrate and the surface of the pattern formed on the substrate, and irradiates the back illumination light to the back surface of the substrate in an oblique direction by means of a back illumination system on the substrate and the substrate. Condensing the transmitted diffraction light diffracted by passing through the formed pattern, separating the collected scattered reflection light and the transmission diffraction light, and after the separation, the reflected scattered light and the transmitted diffraction light from the pattern by each spatial filter provided on each Fourier transform plane Shading to form an image on each of the first detector and the second detector, respectively, and the first detector and the second detector Projection exposure of a reticle provided with a phase shifter which compares the output of the output and detects defects such as foreign matters deposited on the substrate, and in which the defects are not adhered on the substrate in the defect detection process. An import process for bringing into the exposure position of the apparatus, irradiating the exposure light to the reticle provided with the phase shifter imported by the import process, and by means of an imaging optical system, the light from the light semitransmissive film or the light transmissive film adjacent to the substrate to be exposed. And an exposure step of changing the phase to prevent interference and exposing and transferring the circuit pattern of the light shielding film.

또, 본 발명은 차광막의 회로패턴 및 광반투과막 또는 광투과막으로 형성된 패턴을 갖는 투명 또는 반투명 기판으로 형성된 위상시프터가 마련된 레티클에 대해서, 표면용 조명계에 의해 표면용 조명광을 상기 기판의 표면에 경사방향에서 조사해서 기판의 표면 및 기판상에 형성된 패턴의 표면에서 산란 반사되는 산란반사광을 집광하고, 이면용 조명계에 의해 이면용 조명광을 상기 기판의 이면에 경사방향에서 조사해서 기판 및 기판상에 형성된 패턴을 투과하여 회절되는 투과회절광을 집광하고, 상기 집광된 산란반사광과 투과회절광을 분리하고, 분리후 각 푸리에 변환면상에 마련한 각 공간필터에 의해 패턴으로 부터의 반사산란광 및 투과회절광을 차광해서 각각을 제1 검출기 및 제2 검출기의 각각의 위에 결상시키고, 상기 제1 검출기 및 제2 검출기의 출력을 비교해서 상기 기판상에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 제1 결함검출공정, 상기 제1 결함검출공정에 있어서 상기 기판상에 결함이 부착하고 있지 않은 것이 확인된 위상시프터가 마련된 레티클의 양면에 프레임에 투명한 박막을 부착해서 구성된 이물부착 방지수단을 장착하는 이물부착 방지수단 장착공정, 상기 이물부착 방지수단 장착공정에 의해 이물부착 방지수단이 장착된 위상시프터가 마련된 레티클에 대해서, 표면용 조명계에 의해 표면용 조명광을 상기 투명한 박막을 통해 상기 기판의 표면에 경사방향에서 조사해서 상기 투명한 박막을 통해 얻어지는 기판의 표면 및 기판상에 형성된 패턴의 표면에서 산란 반사되는 산란반사광을 집광하고, 이면용 조명계에 의해 이면용 조명광을 상기 투명한 박막을 통해 상기 기판의 이면에 경사방향에서 조사해서 상기 투명한 박막을 통해 얻어지는 기판 및 기판상에 형성된 패턴을 투과하여 회절되는 투과회절광을 집광하고, 상기 집광된 산란반사광과 투과회절광을 분리하고, 분리후 각 푸리에 변화면상에 마련한 각 공간필터에 의해 패턴으로 부터의 반사산란광 및 투과회절광을 차광해서 각각을 제1 검출기 및 제2 검출기의 각각의 위에 결상시키고, 상기 제1 검출기 및 제2 검출기의 출력을 비교해서 상기 기판상에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 제2 결함검출공정, 상기 제2 결함검출공정에 있어서 상기 기판상에 결함이 부착하고 있지 않은 것이 확인된 이물부착 방지수단을 장착한 위상시프터가 마련된 레티클을 투영노출장치의 노출위치로 반입하는 반입공정, 상기 반입공정에 의해 반입된 이물부착 방지수단을 장착한 위상시프터가 마련된 레티클에 대해 노출광을 조사하고 결상광학계에 의해 피노출기판상에 인접한 광반투과막 또는 광투과막으로 부터의 광의 위상을 변경해서 간섭을 방지하고 상기 차광막의 회로패턴을 노출전사하는 노출공정을 구비한 것을 특징으로 하는 투영노출방법이다.The present invention also relates to a reticle provided with a phase shifter formed of a transparent or semitransparent substrate having a circuit pattern of a light shielding film and a pattern formed of a light semitransmissive film or a light transmissive film. Irradiates in the oblique direction and collects the scattered reflection light reflected from the surface of the substrate and the surface of the pattern formed on the substrate, and irradiates the back illumination light to the back surface of the substrate in an oblique direction by means of a back illumination system on the substrate and the substrate. Condensing the transmitted diffraction light diffracted by passing through the formed pattern, separating the collected scattered reflection light and the transmission diffraction light, and after the separation, the reflected scattered light and the transmitted diffraction light from the pattern by each spatial filter provided on each Fourier transform plane Shading to form an image on each of the first detector and the second detector, respectively, and the first detector and the second detector The first defect detection step of comparing the output of the output and detecting a defect such as a foreign matter attached to the substrate, and the phase shifter in which the defect is not attached to the substrate in the first defect detection step is provided. For a reticle provided with a phase shifter equipped with a foreign matter adhesion preventing means for mounting a foreign matter adhesion preventing means for attaching a foreign matter adhesion preventing means constructed by attaching a transparent thin film to the frame on both sides of the reticle; The surface illumination system irradiates surface illumination light through the transparent thin film to the surface of the substrate in an oblique direction to collect scattered and reflected light scattered and reflected on the surface of the substrate obtained through the transparent thin film and the surface of the pattern formed on the substrate. And back illumination light by the back illumination system through the transparent thin film. Irradiating the surface in oblique direction to the substrate obtained through the transparent thin film and the pattern formed on the substrate to transmit the diffraction diffracted light is diffracted, the scattered reflected light and the transmitted diffraction light is separated, and after each separation Fourier change Each spatial filter provided on the surface shields the reflected scattered light and the transmitted diffracted light from the pattern, and forms an image on each of the first and second detectors, and compares the outputs of the first and second detectors. A second defect detection step of detecting defects such as foreign matters deposited on the substrate, and a phase shifter equipped with foreign matter adhesion preventing means for confirming that no defects are attached on the substrate in the second defect detection step. Carry-in step of bringing the prepared reticle into the exposure position of the projection exposure apparatus, and a phase equipped with foreign matter adhesion preventing means carried in by the carry-in step. Exposure to irradiate exposed light to a reticle provided with a printer, and to change the phase of light from an adjacent light semitransmissive film or light transmissive film on an exposed substrate by an imaging optical system to prevent interference and to expose and transfer the circuit pattern of the light shielding film. It is a projection exposure method characterized by including the process.

또, 본 발명은 차광막의 패턴 및 광반투과막 또는 광투과막으로 형성된 패턴을 갖는 투명 또는 반투명 기판에 대해서 표면용 조명광을 상기 기판의 표면에 경사방향에서 조사하는 표면용 조명계, 이면용 조명광을 상기 기판의 이면에 경사방향에서 조사하는 이면용 조명계, 상기 표면용 조명계에 의해 표면용 조명광을 조사해서 기판의 표면 및 기판상에 형성된 패턴의 표면에서 산란반사되는 산란반사광과 상기 이면용 조명계에 의해 이면용 조명광을 반사해서 기판 및 기판상에 형성된 패턴을 투과하여 회절되는 투과회절광을 집광해서 결상시키는 결상광학계, 상기 결상광학계에서 집광된 산란반사광 및 투과회절광중 패턴으로 부터의 반사산란광 및 투과회절광을 차광하는 푸리에 변환면상에 마련된 공간필터, 상기 공간필터를 통해 상기 결상광학계에 의해 결상된 산란반사광 및 투과회절광을 수광해서 출력신호로 변환하는 검출기, 상기 검출기에서 얻어지는 반사산란광에 의한 출력신호와 투과회절광에 의한 출력신호를 비교해서 상기 기판상에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 검출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출장치이다.The present invention also relates to a surface illumination system for irradiating surface illumination light to the surface of the substrate in an oblique direction with respect to a transparent or semitransparent substrate having a pattern of a light shielding film and a pattern formed of a light semitransmissive film or a light transmissive film. Back lighting system for irradiating the back surface of the substrate in an oblique direction, scattered reflection light that is reflected from the surface of the substrate and the surface of the pattern formed on the substrate by irradiating surface illumination light by the surface lighting system and back surface by the back lighting system An imaging optical system for reflecting the illumination illumination light and condensing and diffracting the diffraction diffracted light transmitted through the substrate and the pattern formed on the substrate, the scattered reflection light and the diffraction diffracted light from the scattered reflection light and the transmissive diffraction light A spatial filter provided on a Fourier transform surface for shielding the light; A detector that receives scattered reflected light and transmitted diffraction light formed by a system and converts the output signal into an output signal, and a foreign material attached to the substrate by comparing the output signal from the reflected scattered light obtained from the detector with the output signal from the transmitted diffraction light Defect detection apparatus, such as a foreign material, characterized by including the detection means for detecting the defect of the.

또, 본 발명은 차광막의 패턴 및 광반투과막 또는 광투과막으로 형성된 패턴을 갖는 투명 또는 반투명 기판에 대해서 표면용 조명광을 상기 기판의 표면에 경사방향에서 조사하는 표면용 조명계, 이면용 조명광을 상기 기판의 이면에 경사방향에서 조사하는 이면용 조명계, 상기 표면용 조명계에 의해 표면용 조명광을 조사해서 기판의 표면 및 기판상에 형성된 패턴의 표면에서 산란 반사되는 산란반사광과 상기 이면용 조명계에 의해 이면용 조명광을 조사해서 기판 및 기판상에 형성된 패턴을 투과하여 회절되는 투과회절광을 집광하여 결상시키는 결상광학계, 상기 결상광학계에 의해 집광된 산란반사광과 투과회절광을 분리하는 분리광학계, 상기 분리광학계에 의해 분리된 패턴으로 부터의 반사산란광 및 투과회절광의 각각을 차광하는 각 푸리에 변환면상에 마련된 제1 및 제2 공간필터, 상기 제1 및 제2 공간필터의 각각을 통해 상기 결상광학계에 의해 결상된 산란반사광과 투과회절광의 각각을 수광하여 출력신호로 변환하는 제1 및 제2 검출기, 상기 제1 및 제2 검출기의 각각에서 얻어지는 반사산란광에 의한 출력신호와 투과회절광에 의한 출력신호를 비교해서 상기 기판상에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 검출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출장치이다.The present invention also relates to a surface illumination system for irradiating surface illumination light to the surface of the substrate in an oblique direction with respect to a transparent or semitransparent substrate having a pattern of a light shielding film and a pattern formed of a light semitransmissive film or a light transmissive film. Back lighting system for irradiating the back surface of the substrate in an oblique direction, scattered reflection light reflected from the surface of the substrate and the surface of the pattern formed on the substrate by irradiating surface illumination light by the surface lighting system and back surface by the back lighting system An imaging optical system for condensing and diffracting diffraction diffracted light that is diffracted by passing through the substrate and a pattern formed on the substrate by irradiating the illumination light, and a separation optical system that separates scattered reflected light and transmitted diffraction light collected by the imaging optical system, and the separation optical system Each Puri shading each of the reflected scattered light and the transmitted diffracted light from the pattern separated by First and second spatial filters provided on the conversion surface and first and second spatial filters respectively receiving scattered reflection light and transmitted diffraction light formed by the imaging optical system and converting the light into an output signal; And a detecting means for detecting defects such as foreign matter attached to the substrate by comparing the output signal by the reflected scattered light and the output diffraction light obtained by each of the two detectors and the first and second detectors. It is a defect detection apparatus such as a foreign material.

또, 본 발명은 차광막의 회로패턴 및 광반투과막 또는 광투과막으로 형성된 패턴을 갖는 투명 또는 반투명 기판으로 형성된 위상시프터가 마련된 레티클의 양측에 프레임에 투명한 박막을 부착해서 구성된 이물부착 방지수단을 장착한 것에 대해서, 표면용 조명계에 의해 표면용 조명광을 상기 투명한 박막을 통해 상기 기판의 표면에 경사방향에서 조사해서 상기 투명한 박막을 통해 얻어지는 기판의 표면 및 기판상에 형성된 패턴의 표면에서 산란반사되는 산란반사광을 집광하고, 이면용 조명계에 의해 이면용 조명광을 상기 투명한 박막을 통해 상기 기판의 이면에 경사방향에서 조명해서 상기 투명한 박막을 통해 얻어지는 기판 및 기판상에 형성된 패턴을 투과하여 회절되는 투과회절광을 집광하고, 상기 집광된 산란반사광과 투과회절광을 분리하고, 분리후 각 푸리에 변환면상에 마련한 각 공간필터에 의해 패턴으로 부터의 반사산란광 및 투과회절광을 차광해서 각각을 제1 검출기 및 제2 검출기의 각각의 위에 결상시키고, 상기 제1 검출기 및 제2 검출기의 출력을 비교해서 상기 기판상에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 결함검출수단, 상기 결함검출수단에 의해 상기 기판상에 결함이 부착하고 있지 않은 것이 확인된 이물부착 방지수단을 장착한 위상시프터가 마련된 레티클을 투영노출수단의 노출위치로 반입하는 반입수단, 상기 반입수단에 의해 반입된 이물부착 방지수단을 장착한 위상시프터가 마련된 레티클에 대해 노출광을 조사하고 결상광학계에 의해 피노출기판상에 인접한 광반투과막 또는 광투과막으로 부터의 광의 위상을 변경해서 간섭을 방지하고 상기 차광막의 회로패턴을 노출전사하는 투영노출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 투영노출장치이다.In addition, the present invention is equipped with a foreign matter adhesion prevention means formed by attaching a transparent thin film to the frame on both sides of the reticle provided with a phase shifter formed of a transparent or semitransparent substrate having a circuit pattern of the light shielding film and a pattern formed of the light semitransmissive film or the light transmissive film. On the other hand, the surface illumination system irradiates the surface illumination light through the transparent thin film to the surface of the substrate in an oblique direction, and scatters the scattered reflections on the surface of the substrate obtained through the transparent thin film and the surface of the pattern formed on the substrate. Transmissive diffraction light that collects reflected light and illuminates the back illumination light through the transparent thin film on the back surface of the substrate in an oblique direction by the back illumination system, and transmits and diffracts through the substrate formed through the transparent thin film and the pattern formed on the substrate. Condensing and separating the focused scattered reflection light and transmitted diffraction light After separation, each of the spatial filters provided on the Fourier transform surfaces shields the scattered reflected light and the transmitted diffracted light from the pattern, and forms an image on each of the first and second detectors. A defect detection means for comparing the output of the two detectors and detecting a defect such as a foreign material adhering on the substrate, and a foreign matter adhesion preventing means for confirming that the defect is not attached to the substrate by the defect detection means. A reticle provided with a phase shifter equipped with a phase shifter carrying the reticle provided with the phase shifter into the exposure position of the projection exposure means and a foreign matter adhesion preventing means carried by the carrying means is irradiated with an exposure optical system and exposed by the imaging optical system. By changing the phase of the light from the light transmissive film or the light transmissive film adjacent to the substrate to prevent interference and the circuit pattern of the light shielding film A projection exposure apparatus characterized by having a projection exposure means for exposing the transfer.

또, 본 발명은 차광막의 회로패턴 및 광반투과막 또는 광투과막으로 형성된 패턴을 갖는 투명 또는 반투명 기판으로 형성된 위상시프터가 마련된 레티클에 대해서, 표면용 조명계에 의해 표면용 조명광을 상기 기판의 표면에 경사방향에서 조사해서 기판의 표면 및 기판상에 형성된 패턴의 표면에서 산란반사되는 산란반사광을 집광하고, 이면용 조명계에 의해 이면용 조명광을 상기 기판의 이면에 경사방향에서 조사해서 기판 및 기판상에 형성된 패턴을 투과하여 회절되는 투과회절광을 집광하고, 상기 집광된 산란반사광과 투과회절광을 분리하고, 분리후 각 푸리에 변환면상에 마련한 각 공간필터에 의해 패턴으로 부터의 반사산란광 및 투과회절광을 차광해서 각각을 제1 검출기 및 제2 검출기의 각각의 위에 결상시키고, 상기 제1 검출기 및 제2 검출기의 출력을 비교해서 상기 기판상에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 결함검출수단, 상기 결함검출수단에 의해 상기 기판상에 결함이 부착하고 있지 않은 것이 확인된 위상시프터가 마련된 레티클을 투영노출수단의 노출위치로 반입하는 반입수단, 상기 반입수단에 의해 반입된 위상시프터가 마련된 레티클에 대해 노출광을 조사하고 결상광학계에 의해 피노출기판상에 인접한 광반투과막 또는 광투과막으로 부터의 광의 위상을 변경해서 간섭을 방지하고 상기 차광막의 회로패턴을 노출전사하는 투영노출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 투영노출장치이다.The present invention also relates to a reticle provided with a phase shifter formed of a transparent or semitransparent substrate having a circuit pattern of a light shielding film and a pattern formed of a light semitransmissive film or a light transmissive film. Irradiating in the oblique direction to collect scattered reflection light reflected from the surface of the substrate and the surface of the pattern formed on the substrate, and irradiating the back illumination light to the back surface of the substrate in an oblique direction by a back illumination system on the substrate and the substrate Condensing the transmitted diffraction light diffracted by passing through the formed pattern, separating the collected scattered reflection light and the transmission diffraction light, and after the separation, the reflected scattered light and the transmitted diffraction light from the pattern by each spatial filter provided on each Fourier transform plane Shaded to form an image on each of the first detector and the second detector, and the first detector and the second gum Projection exposure of a reticle provided with a defect detecting means for comparing the output of the output and detecting a defect such as a foreign matter attached to the substrate, and a phase shifter having confirmed that no defect is attached to the substrate by the defect detecting means. The exposure means for carrying in to the exposure position of the means, the reticle provided with the phase shifter carried by the carrying means is irradiated with the exposure light, and the imaging of the light from the light semitransmissive film or the light transmitting film adjacent to the exposed substrate by the imaging optical system. And a projection exposure means for changing the phase to prevent interference and exposing and transferring the circuit pattern of the light shielding film.

또, 본 발명은 차광막의 회로패턴 및 광반투과막 또는 광투과막으로 형성된 패턴을 갖는 투명 또는 반투명 기판으로 형성된 위상시프터가 마련된 레티클에 대해서, 표면용 조명계에 의해 표면용 조명광을 상기 기판의 표면에 경사방향에서 조사해서 기판의 표면 및 기판상에 형성된 패턴의 표면에서 산란 반사되는 산란반사광을 집광하고, 이면용 조명계에 의해 이면용 조명광을 상기 기판의 이면에 경사방향에서 조사해서 기판 및 기판상에 형성된 패턴을 투과하여 회절되는 투과회절광을 집광하고, 상기 집광된 산란반사광과 투과회절광을 분리하고, 분리후 각 푸리에 변환면상에 마련한 각 공간필터에 의해 패턴으로 부터의 반사산란광 및 투과회절광을 차광해서 각각을 제1 검출기 및 제2 검출기의 각각의 위에 결상시키고, 상기 제1 검출기 및 제2 검출기의 출력을 비교해서 상기 기판상에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 결함검출수단, 상기 결함검출수단에 의해 상기 기판상에 결함이 부착하고 있지 않은 것이 확인된 위상시프터가 마련된 레티클을 투영노출수단의 노출위치로 반입하는 반입수단, 상기 반입수단에 의해 반입된 위상시프터가 마련된 레티클에 대해 노출광을 조사하고 결상광학계에 의해 피노출기판상에 인접한 광반투과막 또는 광투과막으로 부터의 광의 위상을 변경해서 간섭을 방지하고 상기 차광막의 회로패턴을 노출전사하는 투영노출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 투영노출장치이다.The present invention also relates to a reticle provided with a phase shifter formed of a transparent or semitransparent substrate having a circuit pattern of a light shielding film and a pattern formed of a light semitransmissive film or a light transmissive film. Irradiates in the oblique direction and collects the scattered reflection light reflected from the surface of the substrate and the surface of the pattern formed on the substrate, and irradiates the back illumination light to the back surface of the substrate in an oblique direction by means of a back illumination system on the substrate and the substrate. Condensing the transmitted diffraction light diffracted by passing through the formed pattern, separating the collected scattered reflection light and the transmission diffraction light, and after the separation, the reflected scattered light and the transmitted diffraction light from the pattern by each spatial filter provided on each Fourier transform plane Shading to form an image on each of the first detector and the second detector, respectively, and the first detector and the second detector Projection exposure of a reticle provided with a defect detecting means for comparing the output of the output and detecting a defect such as a foreign matter attached to the substrate, and a phase shifter having confirmed that no defect is attached to the substrate by the defect detecting means. The exposure means for carrying in to the exposure position of the means, the reticle provided with the phase shifter carried by the carrying means is irradiated with the exposure light, and the imaging of the light from the light semitransmissive film or the light transmitting film adjacent to the exposed substrate by the imaging optical system. And a projection exposure means for changing the phase to prevent interference and exposing and transferring the circuit pattern of the light shielding film.

또, 본 발명은 차광막의 회로패턴 및 광반투과막 또는 광투과막으로 형성된 패턴을 갖는 투명 또는 반투명 기판으로 형성된 위상시프터가 마련된 레티클에 대해서, 이물부착 방지수단을 탑재하기 전과 후에 표면용 조명계에 의해 표면용 조명광을 상기 기판의 표면에 경사방향에서 조사해서 기판의 표면 및 기판상에 형성된 패턴의 표면에서 산란반사되는 산란반사광을 집광하고, 이면용 조명계에 의해 이면용 조명광을 상기 기판의 이면에 경사방향에서 조사해서 기판 및 기판상에 형성된 패턴을 투과하여 회절되는 투과회절광을 집광하고, 상기 집광된 산란반사광과 투과회절광을 분리하고, 분리후 각 푸리에 변환면상에 마련한 각 공간필터에 의해 패턴으로 부터의 반사산란광 및 투과회절광을 차광해서 각각을 제1 검출기 및 제2 검출기의 각각의 위에 결상시키고, 상기 제1 검출기 및 제2 검출기의 출력을 비교해서 상기 기판상에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 결함검출수단, 상기 결함검출수단에 의해 상기 기판상에 결함이 부착하고 있지 않은 것이 확인된 이물부착 방지수단을 장착한 위상시프터가 마련된 레티클을 투영노출수단의 노출위치로 반입하는 반입수단, 상기 반입수단에 의해 반입된 이물부착 방지수단을 장착한 위상시프터가 마련된 레티클에 대해 노출광을 조사하고 결상광학계에 의해 피노출기판상에 인접한 광반투과막 또는 광투과막으로 부터의 광의 위상을 변경해서 간섭을 방지하고 상기 차광막의 회로패턴을 노출전사하는 투영노출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 투영노출장치이다.In addition, the present invention relates to a reticle provided with a phase shifter formed of a transparent or semitransparent substrate having a circuit pattern of a light shielding film and a pattern formed of a light semitransmissive film or a light transmissive film, by a surface illumination system before and after mounting the foreign matter adhesion preventing means. The surface illumination light is irradiated to the surface of the substrate in an oblique direction to collect scattered reflection light scattered and reflected on the surface of the substrate and the surface of the pattern formed on the substrate, and the rear illumination light is inclined by the backside illumination system. The diffraction diffracted light is diffracted by passing through the substrate and the pattern formed on the substrate and irradiated in a direction, and the scattered reflected light and the transmissive diffraction light are separated, and separated by a spatial filter provided on each Fourier transform plane after separation. Reflecting scattered light and transmitted diffracted light from Defect detection means for forming an image on the substrate and comparing outputs of the first detector and the second detector to detect a defect such as a foreign matter attached to the substrate, and the defect detection means does not adhere the defect on the substrate. Exposure means for carrying in the reticle provided with the phase shifter with the foreign matter attachment prevention means confirmed to the exposure position of the projection exposure means, and the reticle provided with the phase shifter with the foreign matter adhesion prevention means carried in by the said import means. And projection exposure means for irradiating the light and changing the phase of the light from the adjacent light semitransmissive film or the light transmissive film on the exposed substrate by an imaging optical system to prevent interference and to expose and transfer the circuit pattern of the light shielding film. Projection exposure apparatus.

그런데, LSI 또는 프린트기판등을 제조하는데 사용되는 레티클 등의 노출공정에 있어서, 레티클등의 회로패턴은 웨이퍼상에 프린트 전사하기 전에 검사되지만, 상기 회로패턴상에 예를 들어 미크론정도의 크기의 미소이물이 존재하고 있는 경우에 있어서도 상기 이물에 의해 상기 회로패턴이 웨이퍼에 정상적으로 전사되지 않으므로, LSI칩 전체가 불량으로 되는 문제를 갖고 있었다.By the way, in the exposure process of a reticle or the like used for manufacturing an LSI or a printed board, a circuit pattern such as a reticle is inspected before being printed on a wafer, but a fine size of, for example, micron size is applied to the circuit pattern. Even in the presence of water, the circuit pattern was not normally transferred to the wafer by the foreign matter, and thus the entire LSI chip had a problem.

이러한 문제는 최근의 LSI의 고집적화에 따라 한층 현재화(顯在化)하고 더욱 미소한 서브미크론 치수 또는 그 이하의 디프(deep) 서브미크론 정도의 크기의 이물의 존재도 허용되지 않게 되었다.This problem is due to the recent high integration of LSIs, which has not allowed the presence of foreign objects of more or less deep submicron size and more present.

이와 같이, 검출할 이물등의 결함이 작아짐에 따라서 LSI의 제조에 영향을 미치는 이물등의 결함의 결함검출누락이 증가하지 않도록 해야한다. 최근에는 크롬등의 금속박막으로 형성된 레티클상의 회로패턴의 전사해상도의 향상을 목적으로 해서 레티클상의 회로패턴 사이에 위상시프트막 또는 위상시프터라 불리는 투명 또는 반투명박막(대략 노출광원 파장의 1/2의 기수배의 막두께를 갖는다)을 마련한 레티클이 개발되었다. 이 막은 투명 또는 반투명한 것이지만, 회로패턴(두께 0.1㎛정도)의 수배의 크기의 구조를 갖고 있기 때문에, 막의 에지부분으로 부터의 회절광은 종래의 회로패턴, 에지부로 부터의 회절광에 비해 수배∼수십배나 큰 것으로 되고, 이물등의 결함의 검출감도를 현저하게 저하시키게 되어 이 문제를 해결할 필요가 있다.As described above, as defects such as foreign matters to be detected become smaller, defect detection leakage of defects such as foreign matters affecting the production of the LSI must be increased. Recently, a transparent or semi-transparent thin film called a phase shift film or a phase shifter between circuit patterns on a reticle for the purpose of improving the transfer resolution of a circuit pattern on a reticle formed of a metal thin film such as chromium (approximately 1/2 of the wavelength of an exposed light source) A reticle has been developed. Although the film is transparent or translucent, it has a structure of several times the size of the circuit pattern (about 0.1 μm in thickness), so that the diffracted light from the edge portion of the film is many times that of the diffraction light from the conventional circuit pattern and edge portion. It becomes tens of times larger, and the detection sensitivity of defects such as foreign matters is significantly lowered, and this problem needs to be solved.

[1] 표면/이면 논리곱검출, 처리회로, 조명의 전환[1] surface / rear logic detection, processing circuitry, lighting switching

지금까지 기술한 바와 같이, 위상 시프트 레티클을 비롯한 예를 들어 64M DRAM 이후의 제조에 사용되는 레티클의 회로패턴과 이물을 구별해서 이물만을 검출하는 것은 종래기술에서는 곤란하였다.As described so far, it has been difficult in the prior art to detect only foreign substances by distinguishing between a foreign material and a circuit pattern of a reticle used for manufacturing after a phase shift reticle, for example, 64 M DRAM.

본 발명은 이들 레티클의 회로패턴으로 부터의 산란광량이 조명방향에 따라서 변화한다고 하는 본 발명자들에 의해 발견된 실험적 사실에 의해서 상기 과제를 해결한 것이다.The present invention solves the above problems by the experimental fact found by the present inventors that the amount of scattered light from the circuit pattern of these reticles changes depending on the illumination direction.

도 10은 그 설명도로서, 도면중 (701), (702)는 0.5㎛ 이하의 미소한 이물등의 결함(70)으로 부터의 산란광 검출출력값, (864), (874), (865), (875), (866), (876), (867), (877)은 0°, 45°, 90°의 각 회로패턴으로 형성되는 모든 코너부(82)로 부터의 산란광의 검출출력값, (861), (871), (862), (872), (863), (873)은 0.5㎛정도의 치수(84)를 갖는 미세구조 회로패턴으로 부터의 산란광의 검출출력값을 각각 나타낸다. 이 중, (701), (861), (862), (863), (864), (865), (866), (867)은 제1 조명계(2)(또는 (3))에 의한 검출력값을, 또 (702), (871), (872), (873), (874), (875), (876), (877)은 제2 조명계(20)(또는 (30))에 의한 검출출력값을 나타내고, 예를 들면 (861) ←→ (871)은 회로패턴의 동일 위치에 있어서의 조명계별 검출출력값으로서, (861)이 제1 조명계(2)(또는 (3))에 의한 값, (871)이 제2 조명계(20)(또는 (30))에 의한 값을 나타낸다. 또, 이물등의 결함(70)은 도면에서도 알 수 있는 바와 같이 회로패턴에 비해서 조사방향에 의한 산란광의 검출출력값의 변동은 작다. 또한, 도면중 점선(91)은 검출출력값의 스레쉬홀드값을 나타낸다.FIG. 10 is an explanatory diagram, in which (701) and (702) are scattered light detection output values from a defect 70 such as a fine foreign material of 0.5 μm or less, (864), (874), (865), (875), (866), (876), (867), and (877) are the detection output values of the scattered light from all corner portions 82 formed by circuit patterns of 0 °, 45 °, and 90 °, ( 861, 871, 862, 872, 863, and 873 respectively represent detection output values of scattered light from a microstructure circuit pattern having a dimension 84 of about 0.5 탆. Among them, 701, 861, 862, 863, 864, 865, 866, and 867 are the swords of the first illumination system 2 (or (3)). 702, 871, 872, 873, 874, 875, 876, 877 are output by the second illumination system 20 (or 30). Denoting the detection output value, for example, (861) ← → (871) is a detection output value for each illumination system at the same position of the circuit pattern, where 861 is the value by the first illumination system 2 (or (3)). , 871 denotes a value by the second illumination system 20 (or 30). In addition, as shown in the figure, the defect 70 such as the foreign matter has a smaller variation in the detection output value of the scattered light in the irradiation direction than in the circuit pattern. In addition, the dotted line 91 in a figure shows the threshold value of a detection output value.

상기 도 10으로부터 동일한 회로패턴이라도 조사되는 방향에 따라 산란광의 출력이 크게 다르다는 것이 판명되고, 또 레티클(6)의 면상에서 180° 방향을 어긋나게 해서 대향하는 2방향의 사방(斜方)에서 조명한 경우, 어느 한쪽측의 산란광의 출력값은 도면중 ●표로 나타낸 바와 같이, 디프 서브미크론 정도의 크기의 이물등의 결함으로 부터의 출력값보다 반드시 작다는 것을 알 수 있다.It is found from Fig. 10 that the output of the scattered light varies greatly depending on the irradiated direction even with the same circuit pattern, and the illumination is provided in two opposite directions in a direction opposite to 180 ° on the plane of the reticle 6. In this case, it can be seen that the output value of the scattered light on either side is necessarily smaller than the output value from defects such as foreign matters of the size of the deep submicron as shown in the table in the figure.

이 때문에, 도 1과 같이 레티클(6)의 면상에서 180° 방향을 어긋나게 해서 대향하는 2방향의 사방에서 동시에 조명한 경우, 입자 및 회로패턴의 검출출력은 각각의 조명에 의한 검출출력의 합으로 밖에 되지 않아 역시 스레쉬홀드값으로 2진화하는 것은 곤란하지만, 대향하는 조명에 의한 산란광을 각각 별개의 2개의 검출기로 검출하고, 각각을 별개의 2진화 판정회로에 의해 스레쉬홀드값(91)로 2진화하면, 이물등의 결함의 결함인 경우에는 2개의 판정결과는 양쪽 모두 1로 되고, 회로패턴인 경우에는 2개의 판정결과중 어느 한쪽만이 1로 되거나 또는 양쪽 모두 0으로 되거나 한다. 이것에 의해, 2진화 판정회로의 판정결과의 논리곱을 취하면, 디프 서브미크론 정도의 크기의 이물등의 결함을 포함하는 이물등의 결함(70)을 회로패턴에서 분리해서 검출할 수 있다.For this reason, when illuminating simultaneously in two opposite directions from 180 degrees on the plane of the reticle 6 as shown in FIG. 1, the detection output of the particles and the circuit pattern is the sum of the detection outputs of the respective illuminations. Although it is only difficult to binarize to the threshold value, it is difficult to detect the scattered light by the opposing illumination with two separate detectors, respectively, and each of the threshold values 91 by a separate binarization determination circuit. In the case of binarization, the two determination results are both 1 in the case of a defect such as a foreign material or the like, and in the case of a circuit pattern, only one of the two determination results is 1 or both are 0. Thus, by taking the logical product of the determination result of the binarization determination circuit, it is possible to detect defects 70 such as foreign matters, including defects such as foreign matters having a size of about a deep submicron, from the circuit pattern.

[2] 이면조명계, 코히어런트길이, 광량밸런스, 광로길이보정, 조명위치보정[2] back lighting, coherent length, light intensity balance, optical path length correction, lighting position correction

지금까지 기술한 바와 같이, 위상 시프트 레티클을 비롯한 예를 들면 64M DRAM 이후의 제조에 사용되는 레티클의 회로패턴과 이물을 구별해서 이물만을 검출하는 것은 종래기술에서는 곤란하였다.As described so far, it has been difficult in the prior art to distinguish between foreign matter and circuit patterns of reticles used for manufacturing after phase shift reticles, for example, 64 M DRAM, and foreign matter.

본 발명은 위상시프터의 에지의 영향을 받지 않고 이물의 검출이 가능한 이면조명 검출방식에 관한 것으로서, 이면에서 사방조명(斜方照明)을 실행한 경우에 유리기판 두께의 종류에 따라서 조명의 집광상태나 조명위치가 변화하는 것을 방지하기 위해, 다른 유리기판을 검사하는 경우에는 그 두께의 차분만큼의 광로길이를 부여하기 위한 유리판을 레티클의 이면측으로 이면과 광학계 사이에 삽입하고, 레티클 등의 포토마스크의 표면(회로패턴면)까지의 광로길이를 레티클등의 포토마스크의 두께에 상관없이 일정하게 하는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a back lighting detection method capable of detecting foreign matters without being affected by the edge of the phase shifter. The light condensing state according to the type of glass substrate thickness when the four sides lighting is performed on the back surface is performed. In order to prevent the illumination position from changing, when inspecting other glass substrates, a glass plate for giving the optical path length equal to the difference in thickness is inserted between the rear surface and the optical system on the back side of the reticle, and a photomask such as a reticle The optical path length to the surface (circuit pattern surface) is kept constant regardless of the thickness of photomasks such as reticles.

[3] 관찰용의 공간필터, 관찰용의 레이저 사방조명[3] spatial filters for observation, laser illumination for observation

검출된 이물의 치수가 미소한 경우(예를 들면 0.3㎛정도), 확인을 위해 관찰광학계를 사용하더라도 통상의 낙사(落射) 또는 투과조명만으로는 관찰이 곤란한 경우가 있다. 또, 이와 같은 대상물에서는 통상의 암시야조명을 실행해도 관찰에 충분한 광량(밝기)을 얻는 것이 어렵다.In the case where the detected foreign material has a small size (for example, about 0.3 µm), even if an observation optical system is used for confirmation, observation may be difficult by normal fallout or transmission illumination alone. Moreover, in such an object, even if normal dark field illumination is performed, it is difficult to obtain sufficient light quantity (brightness) for observation.

이와 같은 대상물에 대해서는 레이저에 의한 사방조명을 실행해서 산란광을 관찰하는 것이 실용적이다. 이 경우, 검출용 레이저를 겸용할 수 있으면 좋지만, 검출용 레이저가 가시광이 아닌 경우에는 그 레이저의 파장에 감도를 갖는 TV카메라등을 개재하지 않으면 안되어 불편하다. 그래서, 검출용과는 별도로 가시광색의 레이저 조명계를 마련하여 관찰시에 사용한다. 이를 위해서는 최근 개발된 가시광 영역에 발진파장을 갖는 레이저 다이오드에 의한 조명을 사용하면, 소형이고 간편한 시스템을 구축할 수 있어 좋다.For such an object, it is practical to observe scattered light by performing all-round illumination with a laser. In this case, the detection laser may be used as a combination, but when the detection laser is not visible light, it is inconvenient to intervene a TV camera or the like having sensitivity to the wavelength of the laser. Therefore, in addition to the detection, a visible light laser illumination system is provided and used for observation. To this end, the use of a laser diode having an oscillation wavelength in the recently developed visible light region can be used to construct a compact and simple system.

또, 레이저에 의한 사방조명에서는 검출계와 마찬가지로, 공간필터에 의한 회로패턴 산란광의 제거가 가능하게 된다는 특징을 갖는다. 이 때문에, 관찰계에도 필요에 따라서 공간필터를 삽입할 수 있는 기구로 해두면, 이물등이 결함으로 부터의 산란광이 강조되어 보다 이물등의 결함의 확인이 용이해진다.In addition, in all directions of illumination by laser, the circuit pattern scattered light can be removed by a spatial filter similarly to the detection system. For this reason, if the observation system is a mechanism capable of inserting the spatial filter as necessary, scattered light from defects such as foreign matters is emphasized, and defects such as foreign matters are more easily identified.

[4] 페리클용 투과율측정[4] transmittance measurements, pericle

레티클의 회로패턴면을 보호할 목적으로 마련된 페리클막(이하, 레리클이라 한다)은 노출광(대부분의 경우 근자외광∼자외광)에 대해서는 반사방지막등의 투과하는 광량이 감소하지 않도록 하기 위한 연구가 되어 있다. 그러나, 이들 연구는 노출광에 대해서 최적화되어 있으므로, 이물등의 결함검사에 사용되는 광원에 대해서는 일반적으로 최적화되어 있지 않아 검사를 위한 조명광의 감소를 초래한다. 또, 그 감소의 비율은 개개의 페리클에 따라 미묘하게 변화한다. 그 때문에, 개개의 페리클의 변화분이 검사시의 판정기준의 여유를 작게 해 버린다는 문제를 갖는다.In order to protect the circuit pattern surface of the reticle, the pellicle film (hereinafter referred to as the reticle) is a study to prevent the amount of light transmitted through the anti-reflection film or the like from the exposure light (mostly near-ultraviolet light to ultraviolet light) to be reduced. Has become. However, since these studies are optimized for exposure light, they are generally not optimized for light sources used for defect inspection such as foreign matters, resulting in a reduction in illumination light for inspection. In addition, the rate of decrease varies slightly depending on the individual pellicle. For this reason, there is a problem that changes in individual ferrules reduce the margin of the criterion for inspection.

수직으로 페리클을 투과하는 광의 경우(본 발명에 있어서는 시료로 부터의 산란광이 이것에 상당한다)는 개개의 변화량은 작아 문제로는 되지 않는다. 그러나, 비스듬하게 투과하는 광(본 발명에 있어서는 시료를 조명하는 사방조명광이 이것에 상당한다)에서는 그 영향이 큰 문제로 되는 경우도 있다. 이하, 이 문제로 되는 비스듬하게 광이 투과하는 경우의 투과율의 측정방식에 대해서 기술한다.In the case of the light passing through the pellicle vertically (in the present invention, the scattered light from the sample corresponds to this), the amount of change is small and does not become a problem. However, in the light transmitted obliquely (in the present invention, all-round illumination light illuminating the sample corresponds to this), the influence may be a big problem. Hereinafter, the measuring method of the transmittance | permeability in the case where the light permeate | transmits obliquely which becomes this problem is described.

검사시마다 개개의 레티클의 페리클의 투과율을 측정하고, 검출출력을 보정하는 방식으로서는 일본국 특허공개공보 평성4-151663호에 고안의 1예가 있다. 그것에 의하면, 수직으로 페리클을 거쳐서 레이저빔을 입사시키고, 레티클기판상의 크롬막으로 부터의 정반사광량을 측정하고, 입사전의 광량과의 비에서 페리클막의 투과율을 구하고 있다. 이 종래기술에서는 그 측정값이 페리클 자신뿐만 아니라 레티클기판의 반사율도 포함하므로, 기판반사율의 변화가 측정정밀도에 영향을 미치게 된다. 또, 검출용의 조명으로서 본 발명과 같이 사방조명을 실행하는 경우에는 측정을 위한 레이저빔도 검사시와 동일한 각도로 사방에서 입사시킬 필요가 있기 때문에 이 종래예를 적용할 수는 없다.As a method of measuring the permeability of the pericle of each reticle at each inspection and correcting the detection output, there is one example of the invention in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-151663. According to this, a laser beam is incident vertically through a ferricle, the amount of specular reflection from the chromium film on the reticle substrate is measured, and the transmittance of the pellicle film is determined from the ratio with the amount of light before incidence. In this prior art, since the measured value includes not only the pericle but also the reflectance of the reticle substrate, the change in the substrate reflectance affects the measurement accuracy. In addition, in the case where the illumination for detection is performed in all directions as in the present invention as in the present invention, this conventional example cannot be applied because the laser beam for measurement also needs to be incident from all directions at the same angle as in the inspection.

그래서, 본 발명에서는 검출용 파장과 동일한 파장 및 동일한 조명각도로 사방에서 페리클에 입사시켜 페리클막으로 부터의 반사광량을 측정하고, 이것과 조명광원의 출력광량에서 페리클막의 반사율을 측정한다. 페리클막의 내부손실이 없다고 가정하면,Therefore, in the present invention, the amount of reflected light from the pellicle film is measured by entering the pellicle from all directions at the same wavelength and the same illumination angle as the detection wavelength, and the reflectance of the pellicle film is measured at this and the output light amount of the illumination light source. Assuming there is no internal loss of the pellicle membrane,

(투과광량) = (입사광량) - (반사광량)(Transmitted Light) = (Incidence Light)-(Reflected Light)

또, ( 투과율 ) = (투과광량) / (입사광량)(Transmittance) = (Transmitted light amount) / (Incidence light amount)

이므로,Because of,

( 투과율 ) = ((입사광량)-(반사광량)) / (입사광량)(Transmittance) = ((Incidence amount)-(Reflection amount)) / (Incidence amount)

으로 투과율을 구하여 검출결과를 보정할 수 있다.The transmittance can be obtained to correct the detection result.

[5] 공간필터폭 전환, 편광판 : 4화소 최대값 검출 및 논리합 검출[5] spatial filter width switching, polarizer: maximum detection of four pixels and OR

본 발명은 레티클등의 포토마스크의 경우, 레티클 등의 포토마스크상에 형성된 회로패턴에서 사방으로 부터의 조명에 의해서 발생하는 회절/산란광(이하, 회절광)이 회로패턴면의 푸리에 변환면상에서는 푸리에 변환면의 특정 장소, 특히 그 중심부분에 직선형상으로 집광된다고 하는 발견에 따라서 이루어진 것이다. 도 73의 (a)∼도 73의 (c)의 좌측열의 사진은 그 상황을 나타내고 있다. 이 사진은 레티클등의 포토마스크상에 형성된 회로패턴에서 사방으로 부터의 조명에 의해서 발생하는 회절광을 회로패턴면의 푸리에 변환면상에서 관찰한 것으로서, 사진중에서 흰 부분이 회로패턴에서 발생한 회절광이고, 도 73의 (a)∼도 73의 (c)는 각각 다른 종류의 레티클등의 포토마스크로 부터의 회절광인 것을 나타내고 있다. 발명자들의 발견에 의하면, 레티클등의 포토마스크에서 발생하는 회절광은 그 종류에 따라서 다른 회절패턴으로 되지만, 회절광의 대부분은 도 73의 사진에 도시된 바와 같이 푸리에 변환면의 중심부에 직선형상으로 집광한다. 따라서, 도 73의 (a)∼도 73의 (c)의 우측열의 도면에 도시한 바와 같이 푸리에 변환면의 중심부분을 차광하는 그 차광부의 폭만큼을 파라미터로 한 2, 3종류의 직선형상의 공간필터를 준비해서 레티클등의 포토마스크마다 전환하여 사용하면, 대부분의 회로패턴에서 발생하는 회절광을 차광하고, 공간필터의 광투과부분을 통해서 이물등의 결함에서 발생하는 산란광(이물등의 결함으로 부터의 산란광은 중심부분에 집광하는 일은 없다)을 검출할 수 있다.According to the present invention, in the case of a photomask such as a reticle, diffraction / scattered light (hereinafter referred to as diffraction light) generated by illumination from all directions in a circuit pattern formed on a photomask such as a reticle is Fourier on the Fourier transform plane of the circuit pattern surface. It was made in accordance with the discovery that the light is condensed in a straight line at a specific place on the conversion surface, especially in the center portion thereof. The picture in the left column of Figs. 73A to 73C shows the situation. This photo shows the diffracted light generated by the illumination from all directions in the circuit pattern formed on the photomask such as a reticle on the Fourier transform plane of the circuit pattern surface. 73 (a) to 73 (c) each show diffracted light from photomasks such as different types of reticles. According to the findings of the inventors, the diffracted light generated in a photomask such as a reticle has a diffraction pattern different according to its type, but most of the diffracted light is linearly focused at the center of the Fourier transform plane as shown in the photograph of FIG. do. Therefore, as shown in the drawing in the right column of Figs. 73A to 73C, two or three types of linear shapes having the parameters of the width of the light shielding portion shielding the central portion of the Fourier transform surface as a parameter are shown. When a spatial filter is prepared and used after switching for each photomask such as a reticle, it scatters diffracted light generated in most circuit patterns, and scattered light (defects such as foreign matter) generated through defects such as foreign matter through the light transmitting portion of the spatial filter. Scattered light from the light beam may not be focused on the central part).

또, 극히 예외적으로 도 73의 (d)와 같이 중심부로의 집광이 적은 레티클등의 포토마스크도 있지만, 이와 같은 대상에 대해서는 푸리에 변환면 전체를 편광필터로 구성한 필터로 전환하면 좋다.There is also an exceptionally exceptional photomask such as a reticle with little light condensing to the center as shown in Fig. 73 (d). However, for such an object, the entire Fourier transform plane may be switched to a filter composed of a polarizing filter.

CCD등의 어레이형의 검출기에 있어서, 이물등의 결함의 검출 및 판정을 화소단위로 실행한 경우, 이물등의 결함이 여러개(2∼4개)의 화소 사이에 걸쳐서 검출되는 조건에서는 이물등의 결함으로 부터의 산란광도 여러개의 화소로 분산해 버리고, 그 결과 1개의 화소의 검출출력이 1/2∼1/4로 저하하여 검출의 재현성이 악화된다는 문제에 대해서, 일본국 특허공개공보 평성5-2262호에서는 검출화소치수를 1변의 길이를 1/2(면적은 1/4)로 축소해서 실행하고, 각 화소의 인접하는 4개의 화소의 검출출력을 전기적으로 가산하고 목적 화소에 의한 검출출력을 시뮬레이트하는 4화소 가산처리방식을 고안하고 있다.In an array type detector such as a CCD, when detection and determination of defects such as foreign matters are performed in units of pixels, under conditions in which defects such as foreign matters are detected between a plurality of pixels (2 to 4), Scattered light from defects is also dispersed into several pixels, and as a result, the detection output of one pixel is reduced to 1/2 to 1/4, resulting in deterioration of detection reproducibility. In the case of -2262, the detection pixel dimension is reduced by reducing the length of one side to 1/2 (the area is 1/4), electrically adding the detection outputs of four adjacent pixels of each pixel, and detecting the output by the target pixel. We have devised a four-pixel addition process that simulates.

그런데, 상기 방식에서는 검출판정을 실행하는 화소치수(예를 들어 2㎛×2㎛)와 비교해서 검출할 이물등의 결함의 치수가 작은(예를 들어 0.5㎛) 경우에는 4화소 가산처리전의 검출기의 1화소(예를 들어 1㎛×1㎛)중에 이물등의 결함이 포착되기만 하면, 이물등의 결함으로 부터의 검출출력은 4화소 가산처리의 전후에서 동일하다(왜냐하면, 4화소 가산방식은 상술한 바와 같이 1화소에서 포착되지 않고 여러개의 화소에 걸쳐서 있는 경우의 보상을 위한 방식이기 때문이다). 이 경우, 회로패턴으로 부터의 산란광은 검출기의 화소의 면적(화소치수)이 작을수록 1화소중에 들어가는 회로패턴 코너부분 갯수(또는 면적)가 감소하기 때문에 회로패턴으로 부터의 산란광이 감소한다는 것을 고려하면, 화소치수 자체는 작을수록 바람직하고, 보다 고감도의 이물등의 결함의 검출이 가능하게 된다. 따라서, 4화소 가산처리방식은 검출의 안정성과는 반대로 검출감도에 대해서 희생을 치루고 있다고도 할 수 있다. 희생을 치룬후에 검출감도가 충분하면 이 문제에 대해서 새로운 고안을 실행할 필요는 없지만, 프로세스 조건의 변화나 노출방식의 변화에 추종해서 보다 유연한 검출감도를 갖는 검사기술로 하기 위해서는 이러한 문제에 대해서도 배려를 해야할 필요가 있다.By the way, in the above-described method, when the size of defects such as foreign matters to be detected is small (for example, 0.5 µm) as compared with the pixel dimension (for example, 2 µm x 2 µm) for detecting detection, the detector before the 4-pixel addition process As long as defects such as foreign matters are caught in one pixel of (for example, 1 μm × 1 μm), the detection output from defects such as foreign matters is the same before and after the four pixel addition process (because the four pixel addition method This is because it is a method for compensation in the case where it is not captured by one pixel and spans several pixels as described above). In this case, it is considered that the scattered light from the circuit pattern decreases the scattered light from the circuit pattern because the smaller the area (pixel dimension) of the pixel of the detector is, the smaller the number (or area) of the corner portion of the circuit pattern fits in the pixel. The smaller the pixel dimension itself is, the more preferable it is, and more sensitive defects such as foreign matter can be detected. Therefore, it can be said that the 4-pixel addition processing system sacrifices the detection sensitivity as opposed to the stability of the detection. If the detection sensitivity is sufficient after sacrifice, it is not necessary to implement a new design for this problem, but in order to follow the change of the process conditions or the change of the exposure method, the inspection technology with more flexible detection sensitivity should be considered. You need to do it.

이러한 문제에 대해서는 4화소 가산처리를 실행한 고안정 검출모드와 4화소 가산처리를 실행하지 않는 고감도 검출모드를 선택가능하게 하는 것에 의해 필요로 되는 성능에 따라서 검출방식을 전환하면 좋다.In response to this problem, the detection method may be switched in accordance with the performance required by selecting the high-definition detection mode in which the four-pixel addition processing is performed and the high sensitivity detection mode in which the four-pixel addition processing is not performed.

또, 상기 2개의 모드는 4화소 가산처리의 전후에 이물등의 결함의 검출판정을 실행하면 동시에 동작가능하다는 것에 착안해서, 본 발명에서는 동시에 동작을 실행시켜 2개의 모드의 검출결과의 논리합을 구하는 것에 의해 고안정 검출과 고감도 검출을 동시에 실행하는 구성을 고안하였다.Note that the two modes are operable at the same time by performing detection determination of defects such as foreign matters before and after the four pixel addition process. In the present invention, the operation is executed simultaneously to obtain a logical sum of the detection results of the two modes. In this way, a constitution has been devised that performs high stability detection and high sensitivity detection simultaneously.

또, 상기 2개의 모드를 동기해서 동작시킬 때, 4화소 가산처리의 전후에 데이타량이 4배 다르다는(처리후에는 4화소당 1회 데이타가 얻어지므로, 데이타량이 1/4로 된다) 문제를 갖지만, 처리전의 데이타중 인접하는 4개의 화소중의 최대값의 화소의 데이타만을 출력(4화소당 1회 데이타가 얻어지므로, 데이타량이 1/4로 된다)하도록 하면, 처리의 전후에 데이타량이 동일하게 되어 논리합을 구하는 것이 용이해진다.In addition, when the two modes are operated synchronously, there is a problem that the data amount is four times different before and after the four-pixel addition process (since the data amount is 1/4 because the data is obtained once per four pixels after the process). If only the data of the pixel of the maximum value among the four adjacent pixels among the data before processing is output (the data amount is 1/4 because the data is obtained once per four pixels), the data amount is the same before and after the processing. Thus, the logical sum can be easily obtained.

[6] 2화소 가산처리[6] two-pixel addition

CCD등의 어레이형의 검출기에 있어서, 이물등의 결함의 검출 및 판정을 화소단위로 실행한 경우, 이물등의 결함이 여러개(2∼4개)의 화소 사이에 걸쳐 검출되는 조건에서는 이물등의 결함으로 부터의 산란광도 여러개의 화소로 분산해 버리고, 그 결과 1개의 화소의 검출출력이 1/2∼1/4로 저하하여 검출의 재현성이 악화된다는 문제에 대해, 일본국 특허공개공보 평성 5-2262호에서는 검출화소치수를 1변의 길이를 1/2(면적은 1/4)로 축소해서 실행하고, 각 화소의 인접하는 4개의 화소의 검출출력을 전기적으로 가산하고 목적 화소에 의한 검출출력을 시뮬레이트하는 4화소 가산처리방식을 고안하고 있다.In an array type detector such as a CCD, when detection and determination of defects such as foreign matters are performed in units of pixels, under conditions in which defects such as foreign matters are detected between several (two to four) pixels, such as foreign matters, etc. Scattered light from defects is also dispersed into several pixels, and as a result, the detection output of one pixel is reduced to 1/2 to 1/4, resulting in deterioration of detection reproducibility. In the case of -2262, the detection pixel dimension is reduced by reducing the length of one side to 1/2 (the area is 1/4), electrically adding the detection outputs of four adjacent pixels of each pixel, and detecting the output by the target pixel. We have devised a four-pixel addition process that simulates.

상기 종래예에 있어서, 4화소 가산처리는 검출화소 사이에 걸쳐 있는 검출결과의 출력저하의 방지책이므로, 처리화소는 4화소보다 많은 화소로 처리해도 상관없고, 효과가 바라는 목적을 달성시킬 수 있는 것이라면 2화소 또는 3화소의 처리라도 상관없다.In the above-described conventional example, the four-pixel addition process is a measure to prevent the output decrease of the detection result that spans the detection pixels, so that the processing pixel may be processed with more than four pixels, and as long as the effect can achieve the desired purpose. The process of two pixels or three pixels may be sufficient.

본 발명에서는 스테이지의 전송속도를 검출기의 축적시간에 비해서 빠르게 하는 것에 의해 실현할 수 있는 장방형 화소에 착안하였다. 예를 들면, 시료상에서 1㎛×2㎛의 화소를 형성하고자 하는 것이라면, 시료상의 크기 1㎛×1㎛의 검출기에 의해 축적시간 T동안에 2㎛스테이지를 전송하면 시료상에서 1㎛×2㎛의 화소를 실현할 수 있다.In the present invention, attention is paid to rectangular pixels that can be realized by making the transfer speed of the stage faster than the accumulation time of the detector. For example, if it is intended to form a pixel of 1 μm × 2 μm on a sample, a 1 μm × 2 μm pixel on the sample is transmitted by transferring a 2 μm stage during the accumulation time T by a detector having a size of 1 μm × 1 μm on the sample. Can be realized.

이 경우, 2화소를 가산하는 처리를 실행하면 목적 화소의 출력을 얻을 수 있다. 2화소 가산처리는 4개의 화소에 걸친 이물의 출력저하를 방지하는 효과가 작아지지만, 4화소 가산에 비해서 스테이지의 전송속도가 빠르므로 검사속도가 향상한다는 특징을 갖는다.In this case, the output of the target pixel can be obtained by performing the process of adding two pixels. The two-pixel addition process reduces the effect of preventing the output deterioration of the foreign material over four pixels, but the inspection speed is improved because the transfer speed of the stage is faster than the four-pixel addition.

[7] 페리클/유리면 검출계[7] glass and glass detectors

본 발명에서 사용되고 있는 기술은 고분해능인 검출기를 사용하므로 고속화가 어렵고, 저감도인 종래의 방법에 비해서 검사시간면에서 불리하게 된다. 한편, 레티클등의 포토마스크의 이물검사에는 고감도인 검출이 필요한 회로패턴면 부분 이외에, 회로패턴이 형성된 면과는 반대의 이면(회로패턴이 없으므로 유리면이라고도 한다)이나 페리클면상의 검출을 실행하는 것도 요구된다. 이들 면에서는 회로패턴면에 비해서 훨씬 저감도인 검출로 충분하므로, 고분해능 및 고감도의 검출방식을 적용하는 것은 불필요하게 검출시간을 소비하게 된다.Since the technique used in the present invention uses a high resolution detector, it is difficult to speed up, and it is disadvantageous in terms of inspection time compared to the conventional method of low sensitivity. On the other hand, in foreign material inspection of photomasks such as reticles, in addition to the portion of the circuit pattern surface which requires high sensitivity detection, the detection on the back surface (also referred to as the glass surface because there is no circuit pattern) or the surface of the pellicle other than the surface where the circuit pattern is formed It is also required. In these respects, detection with much lower sensitivity than that of the circuit pattern surface is sufficient, so that applying a high resolution and high sensitivity detection method unnecessarily consumes detection time.

일본국 특허공개공보 평성4-273008호에서는 저감도라도 좋다는 것에서 생기는 여유를 고속화가 아닌 초점심도에 착안하여 회로패턴면 검출용의 조명계에 대해 연구를 하는 것에 의해서, 저집광도 대신에 초점심도가 깊은 조명을 실행하는 고안을 하고 있다.In Japanese Patent Laid-Open Publication No. 4-273008, the depth of focus may be reduced to focus on the depth of focus instead of high speed. I am devising to implement lighting.

본 발명과 같이 고NA검출의 경우에는 대물렌즈의 배율을 변화시켜서 분해능을 변화시키는 것이 통례이지만, 레티클등의 포토마스크에서는 회로패턴면, 이면 페리클막면이 각각 다른 평면에 존재하므로 초점(검출)위치를 수㎜의 범위를 이동하지 않으면 안되고, 회로패턴면 검출시에는 초점맞춤을 위해 고정밀도와 고분해능이 요구되는 Z스테이지(레티클등의 포토마스크의 두께 방향으로의 이동스테이지)로의 부담이 커진다.In the case of high-NA detection as in the present invention, it is common to change the resolution by changing the magnification of the objective lens, but in a photomask such as a reticle, since the circuit pattern surface and the back surface of the pericle film exist on different planes, the focus is detected. The position must be moved in the range of several millimeters, and the burden on the Z stage (moving stage in the thickness direction of the photomask, such as a reticle), which requires high precision and high resolution for focusing when detecting the circuit pattern surface, becomes large.

본 발명에서는 이면, 페리클막면용의 저분해능, 고속의 검출유닛을 회로패턴면용과는 독립시켜서 마련하는 것을 고안하였다.In the present invention, the low-resolution, high-speed detection unit for the back surface of the ferrule film surface is devised to be provided independent of the circuit pattern surface.

[8] 셰이딩 보정방식 : 검출파장 결정방식: 검출감도의 결정법[8] shading correction method: detection wavelength determination method: detection sensitivity determination method

본 발명의 상기 및 그밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부도면에 의해서 명확하게 될 것이다.The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 따라서 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

최근 크롬박막(이하, 크롬패턴이라 한다)등의 금속박막의 회로패턴의 전사해상도를 향상시키기 위해, 도 36에 도시한 바와 같은 레티클이 개발되었다. 이하, 이 최근 개발된 레티클을 위상 시프트 레티클이라 한다. 위상 시프트 레티클에는 노출광원에 의해 방사된 광 파장의 1/2의 기수배의 두께를 갖고 위상 시프트막 또는 위상시프터라 불리는 투명 또는 반투명 박막의 패턴(이하, 위상 시프트 패턴이라 한다)이 마련되어 있다. 위상 시프트막을 형성하는 막은 투명 또는 반투명하고, 크롬패턴(두께 0.1㎛정도)의 수배의 두께를 갖는다.Recently, in order to improve the transfer resolution of a circuit pattern of a metal thin film such as a chrome thin film (hereinafter referred to as a chrome pattern), a reticle as shown in FIG. 36 has been developed. This recently developed reticle is hereinafter referred to as phase shift reticle. The phase shift reticle is provided with a pattern of transparent or semi-transparent thin film (hereinafter referred to as a phase shift pattern) having a thickness of a half of the wavelength of light emitted by the exposure light source and called a phase shift film or phase shifter. The film forming the phase shift film is transparent or translucent and has a thickness several times that of the chromium pattern (about 0.1 m in thickness).

종래의 레티클 검사장치로 레티클을 검사하는 경우, 크롬패턴이 형성되어 있는 레티클의 표면을 조사하고 발생하는 산란광을 상기 표면측에 배치된 검출광학계로 집광한다(표면조사방식, 도 16) 이 표면조사방식으로 위상 시프트 레티클의 이물등의 결함을 검사하는 경우, 위상시프터 패턴의 에지에서 산란된 산란광이 종래의 크롬패턴 에지부에서 회절된 회절광보다 수배∼수십배 크게 검출되어 이물등의 결함의 검출 감도가 현저하게 감소하는 문제가 발생한다.When the reticle is inspected by a conventional reticle inspection device, the surface of the reticle on which the chrome pattern is formed is irradiated and the scattered light generated is collected by a detection optical system arranged on the surface side (surface irradiation method, FIG. 16). In the case of inspecting defects such as foreign matters in the phase shift reticle, the scattered light scattered at the edge of the phase shifter pattern is detected several times to several orders of magnitude larger than the diffracted light diffracted at the edge portion of the conventional chromium pattern, thereby detecting the sensitivity of defects such as foreign matters. Problem occurs that is significantly reduced.

이 문제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 위상시프터 패턴의 에지부분이 차광막의 크롬패턴상으로 연장하는 것에 착안하였다. 레티클의 이면측에서 조명광을 출사하고 발생하는 산란광을 레티클의 표면측에 배치된 검출광학계에 의해 집광하는 경우(이면조사방식, 도 17), 위상 시프트 패턴의 에지측으로 향하는 조명광이 위상 시프트 레티클의 차광막의 크롬패턴에 의해 차단되고, 이 때문에 조명광이 위상 시프트 패턴에 의해 산란되지 않게 되므로, 이물등의 결함의 검출감도가 저하하지 않는다.In order to solve this problem, in the present invention, attention has been paid to the edge portion of the phase shifter pattern extending onto the chrome pattern of the light shielding film. When the scattered light generated by emitting illumination light from the back side of the reticle is collected by a detection optical system disposed on the surface side of the reticle (backside irradiation method, FIG. 17), the illumination light directed toward the edge side of the phase shift pattern is the light shielding film of the phase shift reticle. It is blocked by the chrome pattern, and since illumination light is not scattered by a phase shift pattern, the detection sensitivity of defects, such as a foreign material, does not fall.

이면조사방식은 광투과부, 즉 크롬패턴의 소자가 형성되어 있지 않은 부분의 이물등의 결함만을 검출 할 수 있다. 실질적으로는 크롬패턴상의 이물등의 결함도 검출해야 한다. 따라서, 표면조사방식과 이면조사방식의 양방식을 병용해서 레티클을 조사하는 것이 바람직하다. 이하, 표면조사방식과 이면조사방식에 관해서 이물등의 결함 및 레티클의 표면에서 산란되는 산란광의 휘도에 대해서 설명한다.The backside irradiation method can detect only defects such as foreign matters in the light transmitting portion, that is, the portion where the chromium pattern element is not formed. In practice, defects such as foreign matter on the chrome pattern should also be detected. Therefore, it is preferable to irradiate a reticle using both the surface irradiation method and the backside irradiation method together. Hereinafter, the surface irradiation method and the backside irradiation method will be described with respect to defects such as foreign matters and luminance of scattered light scattered on the surface of the reticle.

광의 산란이론에 따르면, 입자에 의해 산란된 산란광은 파장과 입자크기의 관계에 대해서 동일한 대응에 있다. 도 18은 입자에 의해 산란된 산란광의 분포와 d/λ(d:입자의 크기, λ:는 광원에서 방사된 광의 파장)의 관계를 도시한 도면이다. 조명광의 이동방향으로 산란되는 광성분은 전방 산란광성분이라 하고, 조명광의 이동방향과는 반대 방향으로 산란되는 광성분은 후방 산란광성분이라 한다.According to the scattering theory of light, the scattered light scattered by the particles is in the same correspondence with respect to the relationship between the wavelength and the particle size. FIG. 18 is a graph showing the relationship between the distribution of scattered light scattered by particles and d / λ (d: particle size, λ: wavelength of light emitted from a light source). The light component scattered in the moving direction of the illumination light is called the front scattered light component, and the light component scattered in the direction opposite to the moving direction of the illumination light is called the back scattered light component.

임의의 크기의 입자에 조명광을 조사하는 경우, 조명광의 파장이 짧을 수록 전방 산란광성분은 증가하고, 조명광의 파장이 길수록 산란광성분의 분포는 균일하게 되고, 모든 산란광성분에 대한 후방 산란광성분의 비율은 커진다.In the case of irradiating the illumination light to particles of any size, the front scattered light component increases as the wavelength of the illumination light is shorter, the scattered light component becomes uniform as the wavelength of the illumination light is longer, and the ratio of the back scattered light component to all the scattered light components is Gets bigger

도 19의 (a)는 표면조사방식을 사용한 경우의 조명광의 이동방향과 검출광학계의 위치관계를 도시한 것이고, 도 19의 (b)는 이면조사방식을 사용한 경우의 조명광의 이동방향과 검출광학계의 위치관계를 도시한 것이다. 표면조사방식으로는 후방 산란광성분을 검출하고, 이면조사방식으로는 전방 산란광성분을 검출한다. 도 18에 도시한 바와 같이, 전방 산란광성분은 후방 산란광성분보다 항상 크다. 따라서, 높은 이물등의 결함 검출신호를 얻기 위해서는 전방 산란광성분을 검출하는 것이 효과적이다. 즉, 레티클의 위상시프터 패턴의 유무에 관계없이 레티클의 광투과부의 이물등의 결함을 검출하기 위해서는 이면조사방식으로 전방 산란광성분을 검출하는 것이 유리하다.FIG. 19A shows the positional relationship between the moving direction of the illumination light and the detection optical system when the surface irradiation method is used, and FIG. 19B shows the moving direction of the illumination light and the detection optical system when the backside irradiation method is used. It shows the positional relationship of. The back scattering light component is detected by the surface irradiation method, and the forward scattering light component is detected by the backside irradiation method. As shown in Fig. 18, the front scattered light component is always larger than the back scattered light component. Therefore, in order to obtain a defect detection signal such as a high foreign material, it is effective to detect the forward scattered light component. That is, it is advantageous to detect the front scattered light component by the backside irradiation method in order to detect defects such as foreign matters in the light transmitting portion of the reticle regardless of the presence or absence of the phase shifter pattern of the reticle.

포토마스크나 레티클등의 차광막으로 형성된 회로패턴을 갖는 투명(반투명)기판상에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 레티클 검사장치에서는 표면조사방식으로 차광부의 이물등의 결함을 검출하고, 또 이면조사방식으로 광투과부의 이물등의 결함을 검출하는 것에 의해 이물등의 결함 검출신호를 크게 할 수 있다.In a reticle inspection device that detects defects such as foreign matter attached to a transparent (translucent) substrate having a circuit pattern formed of a light shielding film such as a photomask or a reticle, defects such as foreign matters of the light shielding portion are detected by the surface irradiation method. By detecting defects such as foreign matters in the light transmitting portion by the irradiation method, defect detection signals such as foreign matters can be increased.

각각의 조사방식에 있어서, 최적한 파장을 갖는 조명광을 사용하는 것에 의해 이물등의 결함 검출신호를 최대로 할 수 있다. 이물등의 결함 검출신호를 최대로 하는 조명광의 최적한 파장을 구하기 위해, 조명광의 파장에 따른 검출성능의 변화를 실험에 의해서 구한 결과를 나타낸다.In each irradiation method, defect detection signals such as foreign matters can be maximized by using illumination light having an optimal wavelength. In order to find the optimal wavelength of illumination light which maximizes the defect detection signal such as a foreign material, the result of the experiment which calculated the change of detection performance according to the wavelength of illumination light is shown.

표면조사방식에 있어서, 조명광의 파장을 길게 하는 것에 의해 후방산란광성분과 이물등의 결함 검출신호가 증가한다.In the surface irradiation method, by increasing the wavelength of illumination light, defect detection signals such as backscattered light components and foreign matters increase.

도 20은 표면조사방식에서의 크롬패턴 검출시에 발생하는 크롬패턴 검출신호의 변동과 크롬패턴(차광부)상의 0.5㎛의 입자검출시에 발생하는 이물등의 결함 검출신호의 변동을 조명광의 파장에 대해서 도시한 도면이다. 파장이 각각 830㎚, 780㎚, 633㎚, 532㎚, 515㎚ 및 488㎚인 레이저빔을 조명광빔으로서 사용하였다. 488㎚∼830㎚의 파장범위에서는 파장이 길수록 입자검출신호가 커지고, 파장이 780㎚일때 입자의 검출신호는 피크에 도달한다. 크롬패턴 검출신호는 상대적으로 좁은 범위의 파장으로 변화한다.Fig. 20 shows the variation in the chromium pattern detection signal generated at the time of chromium pattern detection in the surface irradiation method and the defect detection signal such as foreign matters generated at the time of 0.5 µm particle detection on the chromium pattern (light shielding part). It is a figure which shows about. Laser beams having wavelengths of 830 nm, 780 nm, 633 nm, 532 nm, 515 nm and 488 nm respectively were used as illumination light beams. In the wavelength range of 488 nm to 830 nm, the longer the wavelength, the larger the particle detection signal. When the wavelength is 780 nm, the particle detection signal reaches a peak. The chromium pattern detection signal changes with a relatively narrow range of wavelengths.

도 21은 표면조사방식에서의 시프터 패턴검출시에 발생하는 시프터 패턴 검출신호의 변동과 크롬패턴(차광부분)상의 1.0㎛의 입자검출시에 발생하는 입자검출신호의 변동을 조명광의 파장에 대해서 도시한 도면이다. 파장이 각각 830㎚, 780㎚, 633㎚, 532㎚, 515㎚ 및 488㎚인 레이저빔을 조명광빔으로서 사용하였다. 488㎚∼830㎚의 파장범위에 있어서는 파장길이가 길수록 입자검출신호와 시프터 패턴 검출신호가 커진다.Fig. 21 shows the variation of the shifter pattern detection signal generated during the shifter pattern detection in the surface irradiation method and the variation of the particle detection signal generated when the 1.0 µm particle detection on the chromium pattern (light shielding part) occurs with respect to the wavelength of the illumination light. One drawing. Laser beams having wavelengths of 830 nm, 780 nm, 633 nm, 532 nm, 515 nm and 488 nm respectively were used as illumination light beams. In the wavelength range of 488 nm to 830 nm, the longer the wavelength, the larger the particle detection signal and the shifter pattern detection signal.

이면조사방식에 있어서는 조명광의 파장이 짧을 수록 전방 산란광성분이 증가하고, 입자 검출신호가 커진다.In the backside irradiation method, the shorter the wavelength of the illumination light, the more the front scattered light component increases and the larger the particle detection signal.

도 22는 이면조사방식에서의 유리판(광투과부)상의 0. 5㎛의 입자검출시에 발생하는 입자검출신호의 변동과 크롬패턴 검출시에 발생하는 크롬패턴 검출신호의 변동을 조사광의 파장에 대해서 도시한 도면이다. 이면조사방식에 있어서 시프터 패턴은 조명광을 전혀 산란시키지 않는다. 파장이 각각 780㎚, 633㎚, 532㎚, 515㎚ 및 488㎚인 레이저빔을 조명광빔으로서 사용하였다. 파장이 짧을수록 입자검출신호는 커진다. 파장이 짧을 수록 크롬패턴 검출신호도 커지지만, 크롬패턴 검출신호는 입자검출신호보다 원만한 파장으로 변화한다.Fig. 22 shows the variation of the particle detection signal generated at the time of 0.5 µm particle detection on the glass plate (light transmitting part) in the backside irradiation method and the variation of the chromium pattern detection signal generated at the detection of the chromium pattern with respect to the wavelength of the irradiation light. The figure is shown. In the backside irradiation method, the shifter pattern does not scatter the illumination light at all. Laser beams having wavelengths of 780 nm, 633 nm, 532 nm, 515 nm and 488 nm respectively were used as illumination light beams. The shorter the wavelength, the larger the particle detection signal. The shorter the wavelength, the larger the chromium pattern detection signal, but the chromium pattern detection signal changes to a wavelength that is smoother than the particle detection signal.

회로패턴이 마련된 시료상의 이물등의 결함을 검사하는 경우에는 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광 검출시에 발생하는 이물등의 결함 검출신호와 회로패턴에 의해 산란된 산란광 검출시에 발생하는 패턴검출신호의 관계를 고려해야 한다. 이 관계는 (변별비) = (이물등의 결함에 의해 산란된 산란광 검출시에 발생하는 검출기의 출력)/(패턴에 의해 산란된 산란광 검출시에 발생하는 검출기의 출력)으로 정의된 변별비에 의해 나타내어진다.When inspecting defects such as foreign matter on a sample provided with a circuit pattern, defect detection signals such as foreign matter generated at the time of scattered light scattered by defects such as foreign matter and pattern detection generated at the time of detecting scattered light scattered by the circuit pattern Consider the relationship of the signals. This relationship is based on the discrimination ratio defined by (discrimination ratio) = (output of the detector generated when the scattered light is detected by a defect such as foreign matter) / (output of the detector generated when the scattered light is detected by the pattern). It is represented by

변별비가 1보다 크면, 간단한 구성의 장치에 의한 산란광 검출신호의 비교(2진화)를 통해서 이물등의 결함을 검출할 수 있다. 실제의 장치에 있어서, 검출신호는 전기적 노이즈, 광학적 노이즈, 기구부의 진동 및 검출 시스템감도의 변동 등에 의해서 영향을 받는다. 따라서, 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광의 레벨과 크롬패턴에 의해 산란된 산란광의 레벨 사이에 충분한 간격을 두어야 한다. 즉, 변별비가 클수록 이물등의 결함 검출능력이 커진다.If the discrimination ratio is larger than 1, defects such as foreign matter can be detected through comparison (binarization) of scattered light detection signals by a device having a simple configuration. In the actual apparatus, the detection signal is affected by electrical noise, optical noise, vibration of the mechanism part, variations in detection system sensitivity, and the like. Therefore, a sufficient distance must be provided between the level of the scattered light scattered by defects such as foreign matter and the level of the scattered light scattered by the chromium pattern. That is, the larger the discrimination ratio, the greater the ability to detect defects such as foreign matter.

표면조사방식 및 이면조사방식의 검출능력을 최대로 향상시키는 조명광빔의 파장을 결정하기 위해 상술한 실험결과를 검토하였다.The above experimental results were examined to determine the wavelength of the illumination light beam that maximizes the detection capability of the surface irradiation method and the backside irradiation method.

도 23 및 도 24는 표면조사방식의 검사에 있어서의 변별비의 변동을 조명광빔의 파장에 대해서 도시한 도면이다.23 and 24 are diagrams showing variations in the discrimination ratio in the inspection of the surface irradiation method with respect to the wavelength of the illumination light beam.

[1] 도 23 : 크롬패턴상의 0.5㎛의 표준입자/크롬패턴(최대값)[1] Figure 23: 0.5 µm standard particle / chromium pattern on chromium pattern (maximum value)

[2] 도 24 : 크롬패턴상의 1.0㎛의 표준입자/시프터패턴(최대값)[2] Figure 24: 1.0 µm standard particle / shifter pattern (maximum value) on chrome pattern

도 23에서는 파장이 약 780㎚인 조명광빔을 사용할 때, 어떠한 위상 시프트막도 마련되어 있지 않은 레티클상의 0.5㎛의 표준입자를 가장 안정하게 검출할 수 있다는 것을 알 수 있다.In FIG. 23, it can be seen that when using an illumination light beam having a wavelength of about 780 nm, 0.5 µm standard particles on a reticle having no phase shift film can be detected most stably.

도 24에서는 600㎚∼800㎚의 파장범위의 조명광빔을 사용하는 것에 의해 위상 시프트 레티클의 크롬패턴상의 1.0㎛의 표준입자를 검출할 수 있다는 것을 알 수 있다.In FIG. 24, it can be seen that by using an illumination light beam in the wavelength range of 600 nm to 800 nm, 1.0 μm standard particles on the chromium pattern of the phase shift reticle can be detected.

도 23 및 도 24에서 알 수 있는 사실로 부터 표면조사방식에 있어서의 최적한 조명광빔은 파장이 약 780㎚인 조명광빔이라는 것을 고려할 수 있다.23 and 24, it can be considered that the optimum illumination light beam in the surface irradiation method is an illumination light beam having a wavelength of about 780 nm.

이와 같은 파장이 약 780㎚인 최적한 조명광빔을 방사할 수 있는 광원으로서는 반도체 레이저가 있다. 도 23에서 명확한 바와 같이, 이 최적한 조명광빔을 사용해서 얻어진 변별비는 종래부터 일반적으로 사용되고 있는 적색 He-Ne 레이저로 방사된 파장이 632. 8㎚인 레이저빔을 사용해서 얻어진 변별비보다 높으므로, 최적한 조명광빔으로 이물등의 결함 검출을 안정하게 실행할 수 있다.As a light source capable of emitting an optimal illumination light beam having such a wavelength of about 780 nm, there is a semiconductor laser. As is clear from Fig. 23, the discrimination ratio obtained by using this optimal illumination light beam is higher than the discrimination ratio obtained by using a laser beam having a wavelength of 632.8 nm, which has been emitted by a red He-Ne laser which is generally used in the past. Therefore, defect detection, such as a foreign material, can be stably performed with an optimal illumination light beam.

도 25는 이면조사방식에서의 검사시의 조명광빔의 파장에 대한 변별비의 변동을 도시한 도면이다.Fig. 25 is a view showing variation of the discrimination ratio with respect to the wavelength of the illumination light beam during the inspection in the backside irradiation method.

[1] 도 25 : 유리기판상의 0.5㎛의 표준입자/크롬패턴(최대값)[1] Figure 25: 0.5 µm standard particle / chrome pattern (maximum value) on glass substrate

도 25에서는 이면조사방식에서의 검사시에 있어서, 파장이 약 488㎚인 조명광빔을 사용할 때 변별비가 최대에 도달한다는 것을 알 수 있다.In Fig. 25, it can be seen that the discrimination ratio reaches a maximum when using an illumination light beam having a wavelength of about 488 nm in the inspection in the backside irradiation method.

파장이 약 488㎚인 광을 방사하는 광원으로서는 Ar(아르곤)이온 레이저가 있다. 대출력용량을 갖는 Ar이온 레이저는 용이하게 제조할 수 있고, 공냉(空冷)의 Ar이온 레이저의 출력은 수십 ㎽나 되고, 수냉(水冷)의 Ar이온 레이저의 출력은 수W나 된다. 따라서, Ar이온 레이저빔을 사용할 때의 검출신호는 적색 He-Ne레이저빔을 사용할 때의 검출신호보다 크다.As a light source that emits light having a wavelength of about 488 nm, there is an Ar (argon) ion laser. An Ar ion laser having a large output capacity can be easily produced, and the output of the air-cooled Ar ion laser is several tens of kilowatts, and the output of the water-cooled Ar ion laser is several W. Therefore, the detection signal when using an Ar ion laser beam is larger than the detection signal when using a red He-Ne laser beam.

따라서, 상기한 바와 같이 본 발명에서는 위상 시프트막을 갖는 시료상의 회로패턴과 이물등의 결함의 변별검출을 위해, 표면조사방식에서의 파장이 약 780㎚인 조명광빔에 의한 사방조명과 파장이 약 488㎚인 조명광빔에 의한 사방조명의 양자의 조합을 사용한다.Therefore, as described above, in the present invention, in order to discriminate defects such as circuit patterns on a specimen having a phase shift film and foreign matters, the directional illumination and the wavelength of about 488 by an illumination light beam having a wavelength of about 780 nm in the surface irradiation method are used. Combination of both sides of the illumination with the light beam of illumination of nm is used.

상기한 최적파장은 검출할 이물등의 결함의 최소 치수가 0.5㎛라고 고려하여 선택한 것이다. 이물등의 결함의 치수가 클수록 검출신호 즉 산란광의 양이 증가하므로, 최소치수를 갖는 이물등의 결함을 검출할 때 발생하는 검출신호를 최대로 하는 파장이 최적 파장이다. 또, 산란현상은 관계 d/λ(d: 입자의 크기, λ: 조명광빔의 파장)에 대해서 유사한 대응관계에 있다. 따라서, 상기한 실험결과에 의해 검출할 이물등의 결함의 최소치수를 d로 한 경우의 최적파장은 표면조사방식에서 1. 6d정도이고, 이면조사방식에서 1. 0d정도이다.The optimum wavelength is selected in consideration of the minimum dimension of defects such as foreign matter to be detected is 0.5 占 퐉. As the size of defects such as foreign matters increases, the amount of detection signals, i.e. scattered light, increases, so that the wavelength that maximizes the detection signal generated when detecting defects such as foreign matters having the smallest dimension is the optimum wavelength. The scattering phenomenon has a similar correspondence with the relationship d / λ (d: particle size, λ: wavelength of the illumination light beam). Therefore, according to the above experimental results, the optimum wavelength when the minimum size of defects such as foreign matters to be detected as d is about 1.6d in the surface irradiation method and about 1.0d in the backside irradiation method.

표면조사방식에서 최적 파장보다 긴 파장을 갖는 조명광빔을 사용하면 후방 산란광성분은 증가하지만, 산란광의 전체의 양은 조명광빔의 파장의 4승에 반비례해서 감소하므로(레일리 산란영역), 입자검출신호가 감소된다. 사방조명용으로서 이면조사방식에서의 최적파장보다 짧은 파장을 갖는 조명광빔을 사용하면, 전방 산란광성분이 지나치게 증가하여 검출광학계상에 입사되는 광량은 감소하고, 입자검출신호는 감소한다. 검출할 이물등의 결함중 최소 치수가 0.5㎛인 경우, 표면조사방식에서의 파장은 600㎚∼800㎚범위이고, 이면조사방식에서의 파장은 450㎚∼550㎚범위인 것이 필요하다.In the surface irradiation method, the use of an illumination light beam having a wavelength longer than the optimum wavelength increases the backscattered light component, but the total amount of the scattered light decreases in inverse proportion to the square of the wavelength of the illumination light beam (Reiley scattering area). Is reduced. When the illumination light beam having a wavelength shorter than the optimum wavelength in the backside irradiation method is used for the all-round illumination, the forward scattered light component is excessively increased, the amount of light incident on the detection optical system is reduced, and the particle detection signal is reduced. When the minimum dimension among defects, such as a foreign material to detect, is 0.5 micrometer, the wavelength in a surface irradiation system should be 600 nm-800 nm, and the wavelength in a back irradiation system should be 450 nm-550 nm.

도 1에 있어서, 검사 스테이지부(1)은 페리클(7)이 마련되어 있고 Z방향으로 이동가능한 Z스테이지(10), Z스테이지상에 레티클(6)을 고정시키는 고정장치(18), 레티클(6)을 지지하는 Z스테이지(10)을 X방향으로 이동시키는 X스테이지(11), 레티클(6)을 지지하는 Z스테이지(10)을 Y방향으로 이동시키는 Y스테이지(12), 이동을 위해 Z스테이지(10), X스테이지(11), Y스테이지(12)를 구동하는 스테이지 구동계(13), 레티클(6)의 Z방향 위치를 검출하는 초점위치검출용 제어계(14)로 구성되어 있다. 스테이지(10), (11) 및 (12)는 레티클(6)의 검사중에 결상을 위해 필요한 정밀도로 제어된다.In FIG. 1, the inspection stage 1 includes a Z stage 10 having a ferrule 7 and movable in the Z direction, a fixing device 18 for fixing the reticle 6 on the Z stage, and a reticle ( 6) an X stage 11 for moving the Z stage 10 supporting the X stage, a Y stage 12 for moving the Z stage 10 supporting the reticle 6 in the Y direction, Z for movement It consists of the stage drive system 13 which drives the stage 10, the X stage 11, the Y stage 12, and the focus position detection control system 14 which detects the position of the reticle 6 in the Z direction. The stages 10, 11 and 12 are controlled to the precision necessary for imaging during the inspection of the reticle 6.

X스테이지(11) 및 Y스테이지(12)는 도 2에 도시한 바와 같이 임의의 이동속도로 주사선을 따라 주사하도록 이동이 제어된다. 예를 들면, X스테이지는 약 0.2sec의 등가속운동, 4. 0sec의 등속운동, 0. 2sec의 등감속운동 및 약 0. 2sec의 정지시간을 1/2 사이클에서 최고속도 약 25㎜/sec, 진폭 105㎜의 주기운동을 하도록 구동된다. Y스테이지(12)는 X스테이지(11)의 등가속운동 및 등감속운동과 동기해서 0. 5㎜스텝씩 Y방향으로 간헐적으로 이동하도록 구동된다. Y스테이지(12)를 0. 5㎜스텝씩 200회 이동시키면, 레티클(6)을 약 960sec동안 100㎜이동시킬 수 있게 되고, 100㎟의 영역을 약 960sec동안 주사할 수 있게 된다.As shown in Fig. 2, the X stage 11 and the Y stage 12 are controlled to move along the scanning line at an arbitrary moving speed. For example, the X stage has a constant acceleration of about 0.2 sec, a constant velocity of 4.0 sec, an equal deceleration of 0.2 sec, and a stop time of about 0.2 sec, with a maximum speed of about 25 mm / sec in 1/2 cycle. It is driven to perform periodic movement of 105mm in amplitude. The Y stage 12 is driven to move intermittently in the Y direction by 0.5 mm steps in synchronism with the constant acceleration motion and the constant deceleration motion of the X stage 11. When the Y stage 12 is moved 200 times in 0.5 mm steps, the reticle 6 can be moved 100 mm for about 960 sec, and the area of 100 mm 2 can be scanned for about 960 sec.

스테이지 구동계(13)에는 레티클(6)의 초점위치를 결정하기 위해 에어 마이크로미터, 레이저간섭계 또는 스트라이프 패턴을 사용하는 장치를 마련해도 좋다. 도 1 및 도 2에 있어서, X방향, Y방향 및 Z방향은 각각 화살표 X, Y, Z로 나타낸다.The stage drive system 13 may be provided with an apparatus using an air micrometer, a laser interferometer, or a stripe pattern to determine the focal position of the reticle 6. 1 and 2, the X, Y and Z directions are indicated by arrows X, Y and Z, respectively.

레티클 검사장치는 제1 표면조명계(2), 제2 표면조명계(20), 제1 이면조명계(3) 및 제2 이면조명계(30)을 구비하고, 이들은 독립되어 있으며 또한 동일한 구성으로 되어 있다. 표면조명계(2) 및 (20)에는 파장이 780㎚인 광빔을 방사하는 레이저광원(21) 및 (201)이 각각 마련되어 있다. 이면조명계(3) 및 (30)에는 파장이 488㎚인 광빔을 방사하는 레이저광원(31), (301)이 각각 마련되어 있다. 레이저광원(21), (201), (31), (301)에서 방사된 레이저빔은 집광렌즈(22), (202), (32) 및 (302)에 의해 각각 집광되어 레티클(6)의 표면상에 형성된 회로패턴을 조사한다. 회로패턴상의 레이저광원(21), (201), (31) 및 (301)에서 방사된 각 광빔의 입사각 i는 검출광학계(4)의 대물렌즈(41)상에서의 광빔의 충돌을 피하기 위해 약 30°보다 크게 하고, 레티클(6)상에 탑재된 페리클(7)상에서의 그와 같은 충돌을 피하기 위해 약 80°보다 작게 해야 한다. 따라서, 약 30°i 약 80°로 된다. 각각의 광학계는 셔터(23), (203), (33), (303)을 구비하고, 각 조명계의 광빔을 투과/차광한다. 또, 각각의 셔터는 필요에 따라서 독립해서 동작할 수 있다.The reticle inspection apparatus includes a first surface illumination system 2, a second surface illumination system 20, a first backside illumination system 3 and a second backside illumination system 30, which are independent and have the same configuration. The surface illumination systems 2 and 20 are provided with laser light sources 21 and 201 for emitting a light beam having a wavelength of 780 nm, respectively. The back lighting systems 3 and 30 are provided with laser light sources 31 and 301 which emit light beams having a wavelength of 488 nm, respectively. The laser beams emitted from the laser light sources 21, 201, 31, and 301 are collected by the condenser lenses 22, 202, 32, and 302, respectively, to collect the reticle 6. Irradiate the circuit pattern formed on the surface. The incident angle i of each light beam emitted from the laser light sources 21, 201, 31 and 301 on the circuit pattern is about 30 to avoid collision of the light beam on the objective lens 41 of the detection optical system 4. It should be larger than ° and smaller than about 80 ° to avoid such collisions on the ferrule 7 mounted on the reticle 6. Thus, about 30 ° to about 80 °. Each optical system includes shutters 23, 203, 33, and 303, and transmits / shields light beams of the respective illumination systems. In addition, each shutter can operate independently as needed.

제1 표면조명계(2), 제2 표면조명계(20), 제1 이면조명계(3) 및 제2 이면조명계(30)은 동일한 구조이므로, 제1의 표면조명계(2)만을 도 3을 참조해서 설명하고, 도 1과 동일 또는 대응하는 부분에는 동일부호를 붙인다. 제1 표면조명계(2)에는 볼록렌즈(223), 원기둥렌즈(224), 조준렌즈(collimator lens)(225) 및 집광렌즈(226)으로 이루어진 집광렌즈(22)가 마련되어 있다.Since the first surface lighting system 2, the second surface lighting system 20, the first back lighting system 3, and the second back lighting system 30 have the same structure, only the first surface lighting system 2 will be described with reference to FIG. In the description, the same or corresponding parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The first surface illumination system 2 is provided with a condenser lens 22 composed of a convex lens 223, a cylindrical lens 224, a collimator lens 225, and a condenser lens 226.

표면조명계(2) 및 (20)의 레이저광원(21) 및 (201)은 레이저광원(21) 및 (201)에서 방사된 광빔이 X'방향으로 포인트를 유지하는 전계백터를 갖는 직선편광빔(S-편광빔)으로 되도록 배치된다. S-편광빔이 사용되는 것은 약 60°의 입사각도 i로 유리기판상에 입사되는 S-편광빔의 반사율이 P-편광빔(Y'방향으로 전계벡터를 갖는 직선편광빔)보다 약 5배정도 크기 때문에 S-편광빔이 P-편광빔보다 작은 입자를 검출하는데 더 적합하기 때문이다.The laser light sources 21 and 201 of the surface lighting systems 2 and 20 are linearly polarized beams having electric field vectors in which the light beams emitted from the laser light sources 21 and 201 maintain points in the X 'direction. S-polarized beam). The S-polarized beam is used at an incidence angle of about 60 ° and the reflectance of the S-polarized beam incident on the glass substrate is about 5 times larger than that of the P-polarized beam (linearly polarized beam having an electric field vector in the Y 'direction). This is because S-polarized beams are more suitable for detecting smaller particles than P-polarized beams.

이면조명계(3) 및 (30)의 레이저광원(31) 및 (301)도 레이저광원(31) 및 (301)에서 방사된 광빔이 S-편광빔으로 되도록 배치되며, 이것은 실험결과에서 나타나는 바와 같이 S편광빔을 사용하는 경우의 변별비가 P-편광빔을 사용하는 경우의 변별비보다 크기 때문이다. 그러나, 기판의 투과율을 고려한 경우에는 P-편광빔이 S-편광빔보다 적합하다.The laser light sources 31 and 301 of the back lighting systems 3 and 30 are also arranged such that the light beams emitted from the laser light sources 31 and 301 become S-polarized beams, as shown in the experimental results. This is because the discrimination ratio in the case of using the S-polarized beam is larger than the discrimination ratio in the case of using the P-polarized beam. However, when considering the transmittance of the substrate, P-polarized beams are more suitable than S-polarized beams.

본 발명에서는 이물등의 결함과 회로패턴을 변별하기 위해 검출광학계(4)의 푸리에 변환면상에 배치된 공간필터를 사용한다. 이 경우, 평행광빔을 사용하면 회로패턴에 의해 회절된 회절광의 확산을 감소시킬 수 있어 변별비를 증가시킬 수 있다. 그러나, 높은 조도의 집광광을 사용하면 검출기의 출력레벨을 높이고, SN비를 향상시킬 수 있다.In the present invention, a spatial filter disposed on the Fourier transform plane of the detection optical system 4 is used to discriminate defects such as foreign matters and circuit patterns. In this case, the use of the parallel light beam can reduce the diffusion of the diffracted light diffracted by the circuit pattern, thereby increasing the discrimination ratio. However, the use of a high luminous intensity focused light can increase the output level of the detector and improve the SN ratio.

각 조명계(2), (20), (3) 및 (30)에서 방사된 레이저빔의 조도를 높이기 위해 집광계의 NA를 약 0. 1로 하고 레이저빔의 직경을 약 10㎛로 줄이면, 초점심도가 검사시야(도 3)의 전체영역S의 크기(500㎛)보다 작은 약 30㎛정도로 짧아져서 검사시야 (15)의 전체영역S에 초점을 맞출 수 없게 된다. 이 레티클 검사장치에 있어서, 원기둥렌즈(224)가 도 3에 도시한 바와 같이 X'축 주위를 회전하고, 예를 들어 입사각 i가 60°인 경우에 검사시야(15)의 전체영역S에 초점을 맞추는 것이 가능하게 된다. 따라서, 신호처리계(5)의 검출기(51) 및 (551)이 1차원 고체촬상소자이고 검사시야(15)의 검사영역이 직선형상으로 되어 있어도 직선 검사영역을 높은 조도로 균일하게 조사할 수 있게 된다.In order to increase the illuminance of the laser beam emitted from each illumination system (2), (20), (3) and (30), the NA of the condensing system is about 0.1 and the diameter of the laser beam is reduced to about 10 占 퐉. The depth is shortened to about 30 占 퐉, which is smaller than the size (500 占 퐉) of the entire area S of the inspection field (Fig. 3), so that the entire area S of the inspection field 15 cannot be focused. In this reticle inspection apparatus, the cylindrical lens 224 rotates around the X 'axis as shown in FIG. 3, and focuses on the entire area S of the inspection field 15 when the incident angle i is 60 °, for example. It becomes possible to match. Therefore, even if the detectors 51 and 551 of the signal processing system 5 are one-dimensional solid-state image pickup devices and the inspection area of the inspection field 15 is linear, the linear inspection area can be irradiated uniformly with high illuminance. Will be.

원기둥렌즈(224)를 X'축과 Y'축 주위를 회전시키면(도 3), 60°의 입사각i로 레티클상에 입사되도록 임의의 방향에서 광빔을 사출하더라도 검사시야(15)의 전체영역S를 높은 조도로 균일하게 직선형상으로 조명할 수 있게 된다.When the cylindrical lens 224 is rotated around the X'-axis and the Y'-axis (Fig. 3), even if a light beam is emitted in any direction so as to be incident on the reticle at an incident angle of 60 °, the entire area S of the inspection field 15 is It is possible to illuminate linearly with high illumination uniformly.

셔터(23), (203)은 광원(21)로 부터의 광을 필요에 따라서 차광하기 위해서 마련된다. 셔터에 의한 광의 제어는 다음과 같은 경우에 필요로 된다. 도 38은 도 1중의 레티클(6), 페리클(7), 조명계(2)에 의한 사방조명광(3802), 조명계(20)에 의한 사방조명광(3820), 조명계(3)에 의한 사방조명광(3803), 조명계(30)에 의한 사방조명광(3830)과 검사시야(=조명위치)(15)와의 관계를 도시한 것이다. 도 38의 (b)의 상태에서 검사의 진행과 함께 스테이지가 Y축 정방향으로 이동해가면 잠시후 도 38의 (a)의 상태로 되고, 조명계(20)으로 부터의 사방조명광(3820)은 레티클(6)에 마련된 페리클(7)의 유지프레임(3807)에 의해서 셰이딩되게 된다. 또, 도 38의 (b)의 상태에서 스테이지가 Y축의 부방향으로 보내지는 경우에는 도 38의 (c)의 상태로 된다. 이들 상태에서는 검사시야(15)를 조명하는 광량은 셰이딩에 의해 감소하고, 또 그 감소량은 셰이딩량의 변화에 의해서 시시각각 변화하여 안정한 조명이 실행되지 않게 된다. 또, 셰이딩된 광의 일부는 미광으로 되어 검출에 악영향을 미친다. 이 때문에, 셰이딩이 발생하기 이전에 셔터(203)(또는 셔터(23))에 의해서 셰이딩되는 측의 조명계를 차광할 필요가 있다. 따라서, 조명계(2) 또는 조명계(20)에 의해서 조명되는 영역은 사방조명의 각도와 페리클 유지프레임과의 관계로 결정된다. 도 37에 조명영역의 예를 도시한다. 도 37의 예는 페리클 유지프레임이 크기가 102㎜×102㎜이고, 높이가 6.3㎜이며, 조명광의 광축과 레티클 회로패턴면이 이루는 각도가 30°인 경우로서, 영역(3704)에서는 도 38의 (b)의 조명이, 영역(3724)에서는 도 38(c)의 조명이, 영역(3704)에서는 도 38(a)의 조명이 실행된다. 또, 모든 조명을 실행할 수 있어 가장 검출이 안정되어 있는 영역(3704)가 64M DRAM칩의 개략의 영역(3701)을 모두 커버하고 있는 것을 알 수 있다.Shutters 23 and 203 are provided to shield light from light source 21 as necessary. Control of light by the shutter is required in the following cases. FIG. 38 shows the reticle 6 in FIG. 1, the pericle 7, the directional light 3802 by the illumination system 2, the directional light 3820 by the illumination system 20, and the directional light by the illumination system 3 ( 3803) shows the relationship between the all-round illumination light 3830 by the illumination system 30 and the inspection field of view (= illumination position) 15. When the stage moves in the positive Y-axis direction with the progress of the inspection in the state of FIG. 38 (b), the state becomes the state of FIG. 38 (a) after a while, and the four-sided illumination light 3820 from the illumination system 20 is a reticle ( It is to be shaded by the holding frame (3807) of the ferrule 7 provided in 6). Moreover, when a stage is sent to the negative direction of a Y-axis in the state of FIG. 38B, it will be in the state of FIG. 38C. In these states, the amount of light illuminating the inspection field 15 is reduced by shading, and the amount of decrease is changed every time by the change of the shading amount, so that stable illumination is not performed. In addition, part of the shaded light becomes stray light, which adversely affects detection. For this reason, it is necessary to shield the illumination system on the side shaded by the shutter 203 (or the shutter 23) before the shading occurs. Therefore, the area illuminated by the illumination system 2 or the illumination system 20 is determined by the relationship between the angle of all-round illumination and the ferric retaining frame. 37 shows an example of the illumination area. In the example of Fig. 37, the size of the ferrule holding frame is 102 mm x 102 mm, the height is 6.3 mm, and the angle between the optical axis of the illumination light and the reticle circuit pattern surface is 30 degrees. In (b), illumination of FIG. 38 (c) is performed in the area 3724, and illumination in FIG. 38 (a) is performed in the area 3704. In addition, it can be seen that the region 3704 where all the illumination can be executed and the detection is most stable covers all of the outline region 3701 of the 64M DRAM chip.

이상, 표면측의 조명계(2), (20)에 관해서 설명했지만, 이면측의 조명계에 관해서도 레티클 이면에 페리클이 부착되어 있는 형태의 레티클에 대해서는 동일하다고 할 수 있다.As mentioned above, although the illumination system 2 and 20 of the surface side were demonstrated, it can be said that it is the same about the reticle of the form in which the reticle is attached to the back surface of the illumination system of the back surface side.

도 1에서는 소형의 소출력 레이저 2대로 이면조명계(3) 및 이면조명계(30)을 구성하고 있었다. 그러나, 보다 대형이고 고출력인 레이저 1대에서 사출되는 레이저광을 2개로 분기하는 구성도 가능하다. 도 54에 그 예를 도시한다. 도 54에는 도 1의 이면측의 조명계에 상당하는 부분을 도시하고 있다. 고출력의 레이저 1대에서 사출되는 레이저광을 분기하기 때문에 광로가 길어지고, 광원(5401)에서 사출되었을 뿐인 광에서는 광로중의 요란(disturbance)의 영향을 받기 쉽고 또한 광이 확산되기 쉬워지기 때문에 일단 빔신장기(5402)에 의해 빔 지름을 크게 한다. 그 후에 분기수단(5403)에 의해 2개의 광로로 분기한다. 한쪽의 광로는 도 1의 조명계(3)에 상당하고, 셔터기구(33)에 의해 제어되고 광로미러(5406), (5407), (5408)등에 의해 인도되어 집광렌즈(32)에 의해서 시료상에 집광된다. 또, 한쪽의 광로는 도 1의 조명계(30)에 상당하고, 셔터기구(303)에 의해 제어되며 광로미러(5404), (5405)등에 의해 인도되어 집광렌즈(302)에 의해서 시료상에 집광된다. 이들은 1대의 레이저광원에서 2방향의 조명을 실행하기 위한 1예를 나타낸 것에 불과하므로, 동일한 목적을 달성할 수 있는 것이라면 다른 구성이라도 상관없다. 직선편광에 의한 광원을 사용하는 경우에는 광로중의 미러는 조명광의 편광면에 악영향을 미치지 않도록 충분히 배려할 필요가 있다. 또, 분기수단(5403)은 투과율에 따라서 광량을 2분하는 것이나, 편광면에 따라서 분리하는 것이나, 또는 아르곤 레이저와 같이 여러개의 파장을 발진할 수 있는 레이저광원의 경우에는 파장에 따라서 분리하는 것이라도 상관없다. 2개의 광로의 광량은 동일하게 분배되는 것이 바람직하고, 만일 동일하게 분배되는 것이 곤란한 경우에는 도 55에 도시한 바와 같이 분기후의 광로에 가변조절식 ND필터(5409), (5410)을 사용하여 광량을 동일하게 하면 좋다. 또, 편광으로 분리한 경우에는 조명계(3)과 조명계(30)으로 시료상에 조명된 조명광의 편광면이 달라져 버리는 것을 방지하기 위해, 도 55에 도시한 바와 같이 편광분리후의 광로에 1/2파장판(5414), (5412)를 설치해서 편광면을 일치시킬 수도 있고 또 편광소자(5415), (5413)에 의해서 편광의 순도를 높일 수도 있다.In FIG. 1, the back lighting system 3 and the back lighting system 30 were comprised by two small power lasers. However, it is also possible to split the laser light emitted from one larger, higher power laser into two. The example is shown in FIG. Fig. 54 shows a part corresponding to the illumination system on the back side of Fig. 1. Since the laser beam emitted from one high-powered laser diverges, the optical path becomes long, and the light emitted from the light source 5401 is easily affected by disturbances in the optical path and also easily diffuses light. The beam extender 5402 increases the beam diameter. Thereafter, branching means 5403 is branched into two optical paths. One light path corresponds to the illumination system 3 of FIG. 1, controlled by the shutter mechanism 33, guided by the optical path mirrors 5406, 5407, 5408, and the like by the condenser lens 32. Is condensed on. Moreover, one optical path corresponds to the illumination system 30 of FIG. 1, controlled by the shutter mechanism 303, guided by optical path mirrors 5404, 5405, and the like, and focused on the specimen by the condenser lens 302. do. These are merely examples for carrying out two directions of illumination in one laser light source, and other configurations may be used as long as they can achieve the same purpose. When using a light source with linearly polarized light, it is necessary to consider the mirror in the optical path sufficiently so as not to adversely affect the polarization plane of the illumination light. In addition, the branching means 5403 divides the amount of light into two according to the transmittance, separates according to the polarization plane, or in the case of a laser light source capable of oscillating several wavelengths such as an argon laser, according to the wavelength. It does not matter. It is preferable that the light amounts of the two light paths are equally distributed. If it is difficult to distribute the light equally, the light quantity is controlled by using the variable-adjustable ND filters 5409 and 5410 on the light path after the branching as shown in FIG. You can do the same. In addition, in the case of separation by polarization, in order to prevent the polarization plane of the illumination light illuminated on the specimen from the illumination system 3 and the illumination system 30 from changing, 1/2 of the optical path after polarization separation as shown in FIG. The wavelength plates 5414 and 5412 may be provided to match the polarization planes, and the polarization elements 5415 and 5413 may increase the purity of the polarization.

또, 1대의 레이저광원의 광로를 분기해서 재차 각각 시료상의 동일시야를 동시에 조명하는 경우에는 시료상에서 간섭이 발생해 버려 간섭 스트라이프의 발생에 의해 조명에 극단적인 불균일을 발생시킨다. 이 경우, 분기된 2개의 광로를 레이저 발진기의 가(可)간섭거리(예를 들면 수㎜∼수m)이상으로 광로차를 마련하면 좋다. 또, 상기 파장분기수단에 파장분리를 사용한 구성에서는 간섭이 발생하지 않기 때문에 2광로의 간섭의 영향은 고려할 필요가 없다는 장점을 갖는다. 또, 아르곤 레이저의 발진파장중 488㎚와 515㎚를 사용하면, 서로의 파장의 차가 작으므로 검출감도가 크게 달라지는 일이 없을 뿐만 아니라, 미묘한 파장의 차가 이물등의 결함의 형상에서 발생하므로 해석이 곤란한 간섭의 효과에 의해서 발생되는 검출감도의 불균일을 없앨 수 있다는 특징을 갖는다. 또, 이면에서 조명을 실행하는 경우 레티클기판의 유리 두께의 변화는 조명광의 광로차에 영향을 미치고, 도 56에 도시한 바와 같이 동일한 조명을 실행하고 있다고 해도 도 56의 (1)의 두께가 개략 0(이하, 두께 0으로 표현)인 레티클(5601)에서 조명이 시야(15)를 비추도록 구성되어 있는 경우, 동일도면(2)의 두께가 소(小)인 레티클(5602)에서는 조명은 광로(5612)와 같이 진행하고 시야(15)를 조명할 광로(5622)는 통과하지 않고 결과적으로 조명위치가 E2만큼 어긋나게 된다. 마찬가지로, 동일도면(3)의 두께가 중(中)인 레티클(5603)에서는 조명은 광로(5613)과 같이 진행하고 시야(15)를 조명할 광로(5623)은 통과하지 않고 결과적으로 조명위치가 E3만큼 어긋나게 된다. 동일도면(4)의 두께가 대(大)인 레티클(5604)에서는 조명은 광로(5614)와 같이 진행하고 시야(15)를 조명할 광로(5624)는 통과하지 않고 결과적으로 조명위치가 E4만큼 어긋나게 된다. 현재에도 사용되고 있는 레티클 등의 포토마스크는 각종 두께의 기판(예를 들어, 2.3㎜, 4.6㎜, 6.3㎜등)으로 이루어지므로 대책이 필요로 된다.In addition, when the optical paths of one laser light source are split and again illuminate the same field of view on each sample, interference occurs on the sample, and extreme unevenness is generated by the generation of interference stripes. In this case, it is good to provide an optical path difference to two branched optical paths more than the interference distance (for example, several mm-several m) of a laser oscillator. In addition, since the interference does not occur in the configuration in which wavelength separation is used for the wavelength branching means, the influence of the interference of the two optical paths does not need to be considered. In addition, when 488 nm and 515 nm of the oscillation wavelengths of the argon laser are used, the detection sensitivity is not significantly changed because the difference between the wavelengths is small, and the subtle wavelength difference occurs in the shape of defects such as foreign matters. The nonuniformity in detection sensitivity caused by the effect of difficult interference is eliminated. When the illumination is performed from the rear side, the change in the glass thickness of the reticle substrate affects the optical path difference of the illumination light, and even if the same illumination is performed as shown in FIG. 56, the thickness of FIG. If the illumination is configured to illuminate the field of view 15 in a reticle 5601 that is 0 (hereinafter referred to as thickness 0), the illumination is an optical path in a reticle 5602 that has a small thickness of the same drawing (2). Proceeding to 5612 and not passing through the optical path 5562 to illuminate the field of view 15, the result is that the illumination position is shifted by E2. Similarly, in the reticle 5603 of medium thickness of the same drawing 3, the illumination proceeds like the optical path 5613, and the optical path 5403 to illuminate the field of view 15 does not pass and consequently the illumination position is changed. It is shifted by E3. In the reticle 5604, which has a large thickness of the same drawing 4, the illumination proceeds like the optical path 5614 and does not pass through the optical path 5624 to illuminate the field of view 15, and consequently the illumination position is equal to E4. It is displaced. Photomasks, such as reticles, which are still in use today, are made of substrates of various thicknesses (for example, 2.3 mm, 4.6 mm, 6.3 mm, etc.), and therefore, countermeasures are required.

상기 오차E2에서 E4까지 모든 것을 포함하는 넓은 범위를 조명하면 레티클 등의 기판의 두께의 차에 대응할 수 있지만, 시야의 조도가 저하하여 S/N이 저하하는 문제가 발생한다. 그래서, 조명위치를 선택할 수 있게 하는 것도 하나의 대책이다. 도 57에 그의 1예의 원리를 도시한다. 도 57에서는 두께가 0인 레티클(5601)에서 조명하는 시야(15)의 위치가 조명되도록 레티클의 두께에 맞게 동일도면(2)의 두께가 소(小)인 레티클(5602)용 조명광로(5712), 동일도면(3)의 두께가 중(中)인 레티클(5603)용 조명광로(5713), 동일도면(4)의 두께가 대(大)인 레티클(5604)용 조명광로(5714)로 광로위치를 변경하고 있는 상태를 도시한다. 도 58에는 이 원리를 실현하기 위한 구성의 1예를 도시한다. 도 58에는 도 55의 광로중에 광로이동수단(5811), (5801)과 광로이동수단의 구동기구(5802), (5812)를 마련하여 광로위치를 가변으로 하는 구성을 도시하였다. 또, 도 59에서는 이면조명계의 최후의 조명각도 설정미러(5408), (5405)의 각도를 조명각도 가변수단(5901), (5911)과 조명각도 가변수단의 구동기구(5902), (5912)에 의해 조명각도를 가변으로 하여 조명광로를 변화시키는 구성을 도시하였다.When illuminating a wide range including everything from the error E2 to E4, it can cope with the difference in the thickness of the substrate such as the reticle, but the problem of deterioration of the field of view causes a decrease in S / N. Therefore, it is one measure to be able to select the lighting position. Fig. 57 shows the principle of one example thereof. In FIG. 57, an illumination path 5712 for a reticle 5602 having a small thickness of the same drawing 2 according to the thickness of the reticle so that the position of the field of view 15 illuminated by the zero thickness reticle 5601 is illuminated. ), An illumination path 5713 for the reticle 5603 with a medium thickness of the same drawing 3, and an illumination path 5714 for a reticle 5604 with a large thickness of the same drawing 4. The state of changing the optical path position is shown. 58 shows an example of the configuration for realizing this principle. FIG. 58 shows a configuration in which the optical path positions are provided in the optical path of FIG. 55 by providing optical path moving means 5811 and 5801 and drive mechanisms 5802 and 5812 of the optical path moving means. In addition, in Fig. 59, the angles of the last illumination angle setting mirrors 5408 and 5405 of the back lighting system are defined by the illumination angle variable means 5401, 5911 and the drive mechanisms 5402 and 5912 of the illumination angle variable means. The configuration in which the illumination angle is changed by varying the illumination angle is shown.

상기 레티클 두께의 차에 의한 광로로의 영향은 레티클기판과 조명광로의 굴절율의 차에 의해 발생한다(굴절율의 차를 없애면 영향도 없앨 수 있다). 또, 굴절율의 차가 있다는 것은 조명계의 집광부분에 광로차를 발생하는 것을 의미한다. 즉, 조명을 집광하는 경우 레티클의 두께의 차는 집광에도 영향을 주고, 충분한 초점심도를 갖지 않는 집광계의 경우에는 초점을 조절해서 집광위치도 조절할 필요가 있어 장치의 복잡화를 초래한다. 그러나, 어떠한 수단에 의해 레티클의 두께의 차에 의한 광로길이의 변화를 보정하면, 상기 도 58, 도 59와 같은 이동수단이나 초점조절수단은 불필요하게 된다. 그의 1예의 원리를 도 60에 도시한다. 도 60의 (1)에서는 두께가 0인 레티클의 아래에 두께가 대(大)인 레티클의 두께 t4에 상당하는 광로길이의 판(광로길이 보정판)이 배치되어 있다. 도 60의 (2)에서는 두께 t2의 레티클의 아래에 두께 t4-t2에 상당하는 광로길이 보정판이 배치되어 있다. 도 60의 (3)에서는 두께 t3의 레티클의 아래에 두께 t4-t3에 상당하는 광로길이 보정판이 배치되어 있다. 이와 같이 하면, 두께 0, t2, t3, t4의 모든 경우에서 광로길이는 동일하게 되고, 조명위치도 초점위치도 동일하게 된다. 도 61에서는 이들의 광로길이 보정판을 일체로 한 광로길이 보정유닛(6101), (6111)을 구동수단(6102), (6112)로 전환하고, 각종 두께의 레티클에 대응시키고 있는 상태를 도시한다. 또, 상기 광로길이 보정유닛은 광로길이를 보정할 수 있으면 좋으므로, 판형상인 것 뿐만 아니라 액체를 변형하거나 전기광학적인 수단에 의해 연속적인 광로길이를 얻을 수 있는 것이라도 좋다.The influence of the optical path due to the difference in the thickness of the reticle is caused by the difference in the refractive index of the reticle substrate and the illumination optical path (the effect can be eliminated by eliminating the difference in the refractive index). In addition, the difference in refractive index means that the optical path difference is generated in the condensing portion of the illumination system. That is, in the case of condensing light, the difference in the thickness of the reticle also affects condensing, and in the case of a condensing system that does not have sufficient depth of focus, it is necessary to adjust the focusing position by adjusting the focus, which causes complexity of the device. However, if the change in the optical path length due to the difference in the thickness of the reticle is corrected by any means, the moving means and the focus adjusting means as shown in Figs. 58 and 59 are unnecessary. The principle of one example thereof is shown in FIG. In FIG. 60 (1), an optical path length plate (optical path length compensating plate) corresponding to a thickness t4 of a large reticle is disposed under a zero reticle. In FIG. 60 (2), an optical path length correction plate corresponding to the thickness t4-t2 is disposed under the reticle having a thickness t2. In FIG. 60 (3), an optical path length correction plate corresponding to the thickness t4-t3 is disposed under the reticle having a thickness t3. In this way, in all cases of thicknesses 0, t2, t3, and t4, the optical path lengths are the same, and the illumination position and the focal position are also the same. Fig. 61 shows a state in which the optical path length correction units 6101 and 6111, which are integrated with these optical path length correction plates, are switched to the driving means 6102 and 6112 to correspond to reticles of various thicknesses. In addition, the optical path length correcting unit should be able to correct the optical path length. Therefore, the optical path length correcting unit may not only have a plate shape but also be capable of obtaining a continuous optical path length by deforming the liquid or by electro-optical means.

또, 도 1에는 페리클막의 투과율을 측정할 목적으로 검출기(51, 551)가 마련되어 있다. 페리클막은 그의 막두께나 반사방지막 등의 미묘한 차에 의해 그의 투과율이 변화한다. 수직으로 투과하는 광인 경우(본 발명에 있어서는 시료로 부터의 산란광이 이것에 상당한다)에는 그의 변화량은 작아 문제로는 되지 않는다. 그러나, 비스듬하게 투과하는 광(본 발명에 있어서는 시료를 조명하는 사방조명광이 이것에 상당한다)에서는 그의 영향은 큰 문제로 되는 경우도 있다. 이 문제는 페리클막의 투과율을 피검사시료마다 측정하고 검출결과를 보정하면 좋은 것이지만, 페리클막은 레티클에 장착되어 있으므로 투과율을 직접 측정할 수는 없다. 그래서, 검출기에 의해 조명계로 부터의 페리클막에 의한 반사광량을 측정하고, 이것과 조명광원의 출력광량에서 페리클막의 반사율을 측정하고, 페리클막의 내부손실이 없다고 가정하여 (투과율)=1-(반사율)로 투과율을 구하고, 검출결과를 보정하는 구성으로 하고 있다.In addition, the detectors 51 and 551 are provided in FIG. 1 for the purpose of measuring the transmittance | permeability of a pellicle membrane. The permeable film changes its transmittance due to subtle differences such as its film thickness and antireflection film. In the case of light transmitted vertically (scattered light from the sample corresponds to this in the present invention), the amount of change thereof is small and does not become a problem. However, in the light transmitted obliquely (in the present invention, all-round illumination light illuminating the sample corresponds to this), its influence may be a big problem. This problem is good if the permeability of the pellicle membrane is measured for each specimen and the detection result is corrected. However, since the pellicle membrane is mounted on the reticle, the permeability cannot be measured directly. Therefore, the amount of reflected light from the pellicle film from the illumination system is measured by a detector, the reflectance of the pellicle film is measured from this and the output light amount of the illumination light source, and it is assumed that there is no internal loss of the pellicle film (transmittance) = 1- The transmittance is obtained by reflectance, and the detection result is corrected.

또, 도 1에 있어서, 검출광학계(4)는 레티클(6)의 표면에 대향해서 배치된 대물렌즈(41), 대물렌즈(41)의 결상점 부근에 배치된 필드렌즈(43) 및 파장 분리용 미러(42)로 구성되어 있다. 검출광학계(4)상에 입사된 광은 표면조명계(2), (20)의 산란광성분 및 회절광성분과 이면조명계(3), (30)의 산란광성분 및 회절광성분으로 분리된다. 분리된 광성분은 레티클(6)상의 검사시야(15)에 대한 푸리에 변환면상에 배치되고 띠형상의 차광부와 이 띠형상의 차광부의 반대측에 배치된 광투과부를 각각 갖는 공간필터(44), (444) 및 결상렌즈(45), (445)를 거쳐서 이동하고, 레티클(6)상의 검사시야(15)의 상(像)을 신호처리계(5)의 검출기(51), (551)상에 각각 결상한다. 필드렌즈(43)은 대물렌즈(41)상의 초점위치(46)의 상을 공간필터(44) 및 (444)상에 결상한다.In addition, in FIG. 1, the detection optical system 4 includes the objective lens 41 disposed to face the surface of the reticle 6, the field lens 43 arranged near the imaging point of the objective lens 41, and the wavelength separation. It is comprised by the mirror 42. Light incident on the detection optical system 4 is separated into scattered light components and diffracted light components of the surface illumination systems 2 and 20, and scattered light components and diffracted light components of the back lighting systems 3 and 30. The separated light component is disposed on the Fourier transform plane with respect to the inspection field 15 on the reticle 6 and has a band-shaped light shielding part and a light transmitting part disposed on the opposite side of the band-shaped light shielding part, respectively. , (444) and through the imaging lens (45), (445) to move the image of the inspection field 15 on the reticle (6) detectors 51, 551 of the signal processing system (5) Each image is phased. The field lens 43 forms an image of the focal position 46 on the objective lens 41 on the spatial filters 44 and 444.

도 17은 이면조명계의 레티클 검사장치를 도시한 도면이다. 레티클 검사장치내에 구비된 조사계(3) 및 검출광학계(4)의 각각의 위치는 레티클(6)에 대해서 서로 바뀌어도 좋다. 도 34는 이면조명계의 다른 레티클 검사장치를 도시한 것으로서, 레티클(6)에 대한 조명계(31) 및 검출광학계(40)의 각각의 위치가 도 17의 레티클 검사장치의 조명계(3) 및 검출광학계(4)의 위치와 반대이다. 도 17의 레티클 검사장치는 레티클(6)의 투명기판상의 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광을 검출하고, 도 34의 레티클 검사장치는 레티클(6)의 투명기판을 통해 투과되고 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광을 검출한다. 산란광이 도 34의 레티클 검사장치에서와 마찬가지로 레티클(6)의 투명기판을 통해서 투과되는 경우, 레티클(6)의 기판에 의해 발생된 수차에 의해 해상도가 저하되어 이물등의 결함의 안정한 검출이 곤란하게 된다. 따라서, 도 34의 레티클 검사장치의 결상광학계에는 레티클(6)의 기판에 의해 발생된 수차를 보상할 수 있는 렌즈를 마련할 필요가 있다.17 is a view showing a reticle inspection device of the back lighting system. The positions of the irradiation system 3 and the detection optical system 4 provided in the reticle inspection apparatus may be interchanged with respect to the reticle 6. FIG. 34 shows another reticle inspection device of the back lighting system, wherein the positions of the illumination system 31 and the detection optical system 40 with respect to the reticle 6 are shown in FIG. 17 and the illumination system 3 and the detection optical system of the reticle inspection device of FIG. The opposite of position (4). The reticle inspection apparatus of FIG. 17 detects scattered light scattered by defects such as foreign matters on the transparent substrate of the reticle 6, and the reticle inspection apparatus of FIG. 34 is transmitted through the transparent substrate of the reticle 6, and defects such as foreign matters are detected. Scattered light scattered by is detected. When the scattered light is transmitted through the transparent substrate of the reticle 6 as in the reticle inspection apparatus of FIG. 34, the resolution is lowered due to aberration generated by the substrate of the reticle 6, making it difficult to stably detect defects such as foreign matter. Done. Therefore, it is necessary to provide a lens in the imaging optical system of the reticle inspection device of FIG. 34 that can compensate for the aberration generated by the substrate of the reticle 6.

도 35에 도시된 레티클 검사장치는 도 34에 도시된 레티클 검사장치의 구성과 유사하다. 도 35의 레티클 검사장치는 레티클(6)의 전면을 검사하는 경우에 적합하다. 도 35에 도시된 레티클 검사장치는 레티클(6)의 표면측에 배치된 제1 표면조명계(21), 제2 표면조명계(31), 레티클(6)의 표면측에 배치된 표면검출광학계(4) 및 레티클(6)의 이면측에 배치된 이면검출광학계(40)으로 구성되어 있다. 표면 검출광학계(4)는 레티클(6)의 차광부분에서 산란된 산란광 즉 반사광을 검출하고, 이면 검출광학계(40)은 레티클(6)의 광투과부분에서 산란된 산란광 즉 투과광을 검출한다. 표면 검출광학계(4) 및 이면검출광학계(40)에는 반사광 및 투과광만을 각각 검출하도록 적절한 파장 필터를 각각 마련해야 한다.The reticle inspection device shown in FIG. 35 is similar to the configuration of the reticle inspection device shown in FIG. The reticle inspection device of FIG. 35 is suitable for the case of inspecting the entire surface of the reticle 6. The reticle inspection apparatus shown in FIG. 35 includes a first surface illumination system 21, a second surface illumination system 31, and a surface detection optical system 4 arranged on the surface side of the reticle 6 arranged on the surface side of the reticle 6. ) And a backside detection optical system 40 arranged on the backside side of the reticle 6. The surface detection optical system 4 detects scattered light, i.e., reflected light, scattered in the light shielding portion of the reticle 6, and the back detection optical system 40 detects scattered light, i.e., transmitted light, scattered in the light transmitting portion of the reticle 6. The surface detection optical system 4 and the back detection optical system 40 should be provided with appropriate wavelength filters so as to detect only the reflected light and the transmitted light, respectively.

레티클의 크롬패턴 즉 차광막상의 이물등의 결함은 그대로는 노출시의 전사불량의 원인으로는 되지 않지만, 유리기판상의 노출된 부분의 이물등의 결함은 전사불량의 원인으로 되어 버린다. 따라서, 크롬패턴에서 크롬패턴 이외의 부분으로 이동할 가능성이 있는 이물등의 결함, 즉 이동성 이물등의 결함을 검출해야 한다.Defects such as foreign matter on the chromium pattern, that is, the light shielding film, on the reticle are not directly the cause of the transfer failure during exposure, but defects such as the foreign matter on the exposed portion on the glass substrate cause the transfer failure. Therefore, it is necessary to detect defects such as foreign matters that may move from the chrome pattern to parts other than the chromium pattern, that is, defects such as mobile foreign matters.

이동성 이물등의 결함 검출 이외에, 다음과 같은 경우에 크롬부분상의 이물등의 결함을 검출할 필요가 있다고 고려된다.In addition to detecting defects such as mobile foreign matters, it is considered that defects such as foreign matters on the chromium portion need to be detected in the following cases.

위상시프터를 갖는 레티클에서는 그 제조공정에 있어서 크롬부분상의 이물등의 결함이 문제로 되는 경우가 있다. 위상시프트막이 마련되어 있는 레티클은 일반적으로 크롬에 의한 회로패턴의 형성을 실행하고(지금까지는 시프터가 없는 레티클과 동일한 프로세스이다), 그 후에 전면에 시프트막재료를 도포 또는 스퍼터에 의해 성막하고, 에칭 프로세스에 의해 시프트막에 의한 패턴(시프터패턴)이 형성된다. 여기에서, 성막전에 크롬부분상에 이물등의 결함이 존재하면, 시프트막에 기포나 결락(缺落) 등의 결함을 발생시키고, 이것이 전사불량의 원인으로 되는 경우가 있다. 이 때문에, 지금까지 기술한 시프터패턴 형성후의 이물등의 결함검사 이외에 성막의 전후에 크롬부분상을 포함한 전면의 검사(본 발명의 방식에서는 기포나 결락 등의 결함도 이물등의 결함과 마찬가지로 검출할 수 있다)를 실행할 필요가 있다.In a reticle having a phase shifter, defects such as foreign matter on the chromium portion may be a problem in the manufacturing process. The reticle provided with the phase shift film generally performs the formation of a circuit pattern by chromium (up to now the same process as a reticle without a shifter), and then deposits a film on the entire surface by applying or sputtering, and then etching process. As a result, a pattern (shifter pattern) formed by the shift film is formed. If defects such as foreign matters exist on the chromium portion before the film formation, defects such as bubbles and missing particles may be generated in the shift film, which may cause transfer failure. Therefore, in addition to defect inspection such as foreign matters after formation of the shifter pattern described above, inspection of the entire surface including the chromium portion before and after film formation (defects such as bubbles or missing in the method of the present invention can be detected in the same manner as defects such as foreign matters). Can be done).

이상과는 달리, 차광막의 패터닝이 이루어져 있지 않은 투명(반투명)기판의 검사를 실행하는 경우, 도 17 또는 도 34의 구성에서 전면 검사가 가능하다. 또, 이 경우 회로패턴으로 부터의 회절광은 존재하지 않으므로 공간필터(44)는 없어도 좋다. 이와 같은 구성에서 전방산란광을 검출하도록 하면, 반사조명방식에 비해서 이물등의 결함의 검출출력을 크게 할 수 있다. 또한, 공간필터(44)가 없는 경우, 검사시의 스테이지주사는 X-Y주사방식뿐만 아니라, 회전주사방식을 사용해도 좋다.Contrary to the above, when inspecting the transparent (translucent) substrate on which the light shielding film is not patterned, the entire surface inspection is possible in the configuration of FIG. 17 or 34. In this case, since the diffracted light from the circuit pattern does not exist, the spatial filter 44 may be omitted. By detecting forward scattered light in such a configuration, the detection output of defects such as foreign matters can be made larger than in the reflection lighting method. In addition, when there is no space filter 44, stage scanning at the time of inspection may use not only the X-Y scanning system but rotational scanning system.

따라서, 공간필터는 필요에 따라서 전환되도록 구성하는 것이 바람직하다. 또, 단지 공간필터(44)를 삽입하거나 삽입하지 않는 것뿐만 아니라 직선형상 공간필터의 폭을 변화시킨 것 등 여러개의 공간필터를 전환할 수 있도록 구성하면 좋다. 도 63중에서는 통상의 직선형상 공간필터(6301), 직선형상 공간필터와 편광판을 조합해서 공간필터와 편광검출을 동시에 실행하여 회로패턴 산란광의 제거능력을 높인 필터(6302), 필터가 없는 것 및 예비의 빈슬롯이 배열되어 있는 상황을 도시하고 있다. 또, 도 64에서는 도 63중의 공간필터군(6401), (6411)을 구동수단(6402), (6412)에 의해 전환할 수 있는 구성으로 한 것을 도시한 것이다(도 64에서는 처리계는 생략되어 있다).Therefore, the spatial filter is preferably configured to be switched as necessary. In addition, the configuration may be such that various spatial filters, such as not only inserting or not inserting the spatial filter 44 but also changing the width of the linear spatial filter, can be switched. In Fig. 63, a conventional linear spatial filter 6301, a linear spatial filter and a polarizing plate are combined to simultaneously perform the spatial filter and the polarization detection to increase the ability of removing circuit pattern scattered light. It shows the situation where spare empty slots are arranged. 64 shows that the spatial filter groups 6401 and 6411 in FIG. 63 can be switched by the driving means 6402 and 6412 (the processing system is omitted in FIG. 64). have).

이상과 같이, 레티클과 같이 공정마다 회로패턴의 형성 상황과 요구되는 검출감도가 변화하는 검사대상에서는 그 요구검출감도를 공정마다 변화시킨 장치사양이 고려되고, 또 그 사양을 교묘하게 이용한 장치구성이 고려된다.As described above, in the inspection target where the circuit pattern formation situation and the required detection sensitivity change from step to step, such as a reticle, the device specification that changes the required detection sensitivity for each step is considered, and the device configuration using the specification cleverly Is considered.

(5)는 신호처리계로서, 신호처리계(5)는 상기 검출기(51), (551), 상기 검출기(51), (551)의 출력을 보정하는 셰이딩 보정회로(113), (123), 4화소가산회로(114), (124), 2진화 판정회로(52), (53), (552), (553), 논리합회로(56), (556), 논리곱회로(57), 블럭처리회로(58), (558)과 마이크로컴퓨터(54), 표시수단(55)로 이루어진다.Reference numeral 5 denotes a signal processing system, and the signal processing system 5 includes shading correction circuits 113 and 123 for correcting the outputs of the detectors 51, 551, the detectors 51, 551. , 4-pixel addition circuits 114, 124, binarization determination circuits 52, 53, 552, 553, logic sum circuits 56, 556, AND logic circuit 57, Block processing circuits 58, 558, microcomputer 54, and display means 55. As shown in FIG.

검출기(51), (551)은 각각 예를 들어 전하 이동형 1차원 고체촬상소자이다. X스테이지(10)을 이동시키면서 레티클(6)의 회로패턴을 주사할 때 이물등의 결함이 검사시야(15)에서 발견되는 경우, 회로패턴을 나타내는 광신호의 레벨 즉 입사광의 강도가 커지므로, 검출기(51), (551)의 출력도 증가한다. 1차원 고체촬상소자는 분해능을 저하시키는 일 없이 검사시야(15)를 넓힐 수 있기 때문에 유리하다. 검출기(51), (551)은 2차원 고체 촬상소자 또는 고체 촬상센서라도 좋다.The detectors 51 and 551 are, for example, charge transfer type one-dimensional solid-state image pickup devices. When a defect such as foreign matter is found in the inspection field 15 when scanning the circuit pattern of the reticle 6 while moving the X stage 10, the level of the optical signal representing the circuit pattern, that is, the intensity of incident light, becomes large. The outputs of the detectors 51 and 551 also increase. The one-dimensional solid-state image pickup device is advantageous because the inspection field 15 can be widened without degrading the resolution. The detectors 51 and 551 may be two-dimensional solid-state imaging devices or solid-state imaging sensors.

2진화회로(52) 및 (552)에는 2진화 스레쉬홀드값이 설정되어 있다. 2진화회로(52), (552)에 입력되는 검출기(51), (551)의 출력이 검출할 크기의 이물등의 결함에 상당하는 반사광 강도의 레벨을 초과하는 경우, 2진화회로(52), (552)는 논리 1을 출력한다.Binarization threshold values are set in the binarization circuits 52 and 552. When the output of the detectors 51 and 551 input to the binarization circuits 52 and 552 exceeds the level of the reflected light intensity corresponding to a defect such as a foreign material of a size to be detected, the binarization circuit 52 , 552 outputs a logic one.

논리레벨(판정결과)와 함께 검출값도 출력하는 것은 최종적인 이물등의 결함의 검출결과에 그 검출값도 남겨져 있는 쪽이 크기등의 추정 또는 검출판정 스레쉬홀드값의 설정에 편리하기 때문이다.The output of the detection value together with the logic level (the determination result) is because it is more convenient to estimate the size or to set the detection determination threshold value, since the detection value also remains in the final detection result of the defect such as foreign matter. .

셰이딩 보정회로(113) 및 (123), 4화소가산회로(114), (124)에 대해서는 다음에 설명한다. 블럭처리회로(112)는 2진화회로(52), (552)의 출력신호를 받고 2개의 신호의 이중 카운트를 방지하지만, 이것에 관해서는 다음에 설명한다.The shading correction circuits 113 and 123 and the four pixel addition circuits 114 and 124 are described next. The block processing circuit 112 receives the output signals of the binarization circuits 52 and 552 and prevents double counting of the two signals, but this will be described later.

블럭처리회로(112)로 부터 논리1을 수신한 경우, 마이크로컴퓨터(54)는 결함이 있다고 판정하고, X스테이지(10) 및 Y스테이지(11)의 각각의 위치에 대한 정보, 결함에 대응한 검출기(51), (551)의 화소 즉 고체촬상센서에 따른 계산에 의해 판정된 결함의 위치정보 및 검출기(51) 및 (551)의 출력값을 포함하는 결함 데이타를 기억하고 표시수단(55)상에 결함데이타를 표시한다.When the logic 1 is received from the block processing circuit 112, the microcomputer 54 determines that there is a defect, and the information on the respective positions of the X stage 10 and the Y stage 11 corresponding to the defect, The pixels of the detectors 51 and 551, that is, the defect data including the position information of the defects determined by the calculation according to the solid state imaging sensor and the output values of the detectors 51 and 551, are stored on the display means 55. Defect data is displayed on the screen.

또, 장치 각부의 제어 및 작업자와의 인터페이스도 실행한다.In addition, the control of each part of the apparatus and the interface with the operator are also executed.

또, 검사결과는 표시될 뿐만 아니라 결과에 따라서 검출위치를 관찰수단으로 호출해서 작업자가 확인할 수 있도록 형성된다. 레티클이나 포토마스크등의 시료에서는 LSI구조의 원반(原盤)으로 되므로, LSI구조의 노출시에 노출전사에 영향을 미치는 이물등의 결함은 1개라도 존재가 허용되지 않는다. 이 때문에 검출된 이물등의 결함이 전사에 영향을 미치는지 아닌지를 작업자가 엄중하게 확인하는 기능은 중요한 구성요소이다. 이 때문에, 검출결과를 관찰용의 다른 스테이션으로 전송하고 관찰하는 등의 기능이 필요로 된다. 도 62에서는 관찰기능의 1예로서 검출광학계의 광로를 전환해서 검사와 동일한 장치에 의해 관찰을 가능하게 하는 구성에 대해서 도시한다. 이것에 의해 다른 장치는 불필요하게 되어 관찰정밀도의 향상, 작업의 효율화가 가능하고 다른 장치로 이동하는 동안의 오염을 방지할 수 있다. 도 62에서는 검사의 처리계, 조명계는 생략하고 있다. 관찰계용의 조명계는 셔터기구(6222)를 갖는 투과조명계(6221), 하프미러(6212)와 그 구동수단(6213)을 갖는 조사조명계(6211), 레이저 조명수단에 의한 사방조명계(6231)이 도시되어 있다. 사방조명계(6231)은 표면으로 부터의 검사용 사방조명계(도 1의 (2)와 (20))가 가시광의 파장영역에 없는 경우에 마련해야 하지만, 표면으로 부터의 검사용 사방조명계가 가시광의 파장영역에 있는 경우에는 그것으로 대용할 수 있다. 상기 관찰용 조명은 필요에 따라서 전환되고 조합되어 사용된다. 조명된 이물등의 결함의 검출위치의 상은 대물렌즈(41)에서 집광되고, 구동수단(6203)에 의해 전환되는 미러(6202)를 거쳐서 TV카메라나 육안 등의 관찰수단(6201)에 의해 관찰된다. 또, 관찰계중에는 검사시와 마찬가지로 공간필터(6232)가 필요에 따라서 구동수단(6233)에 의해서 삽입된다.The inspection result is not only displayed but also formed so that the operator can confirm the detection position by calling the observation position according to the result. In samples such as reticles and photomasks, the LSI structure becomes a raw material, and therefore, even one defect such as a foreign material that affects the exposure transfer when the LSI structure is exposed is not allowed. For this reason, the function that the operator strictly checks whether or not a defect such as a detected foreign object affects the transcription is an important component. For this reason, the function of transmitting and observing a detection result to another station for observation is needed. FIG. 62 shows a configuration in which the optical path of the detection optical system is switched as an example of the observation function and the observation is made possible by the same apparatus as the inspection. As a result, other devices become unnecessary, and thus the observation accuracy can be improved and the work efficiency can be improved, and contamination while moving to other devices can be prevented. In FIG. 62, the inspection processing system and illumination system are omitted. The illumination system for the observation system includes a transmission illumination system 6201 with a shutter mechanism 6222, an illumination illumination system 6211 with a half mirror 6212 and its driving means 6213, and an omnidirectional illumination system 6321 by laser illumination means. It is. The omnidirectional illuminator 6321 should be provided when the inspection illuminometer from the surface (FIGS. 1 and 2) is not in the visible wavelength range, but the inspection illuminometer from the surface is visible wavelength. If you are in the realm, you can substitute it. The observation illumination is switched and used as necessary. The image of the detection position of a defect such as an illuminated foreign object is collected by the objective lens 41 and observed by means of observation means 6201 such as a TV camera or the naked eye via a mirror 6402 switched by the driving means 6203. . In the observation system, a space filter 6322 is inserted by the drive means 6303 as necessary, as in the inspection.

도 62중에는 페리클막용의 검사유닛(6251)도 아울러 도시하였다. 페리클이나 레티클등의 이면(비회로패턴면)의 검사에는 회로패턴면과 같은 고감도는 요구되지 않으므로, 별도로 저감도이면서 간이하고 고속인 검사유닛을 마련하는 구성으로 하면 검사시간의 단축 및 장치구조의 간이화로 된다. 또, 회로패턴이 형성되기 이전의 경면형상 레티클의 기판(예를 들면 유리기판이나 그 위에 금속박막을 성막한 상태의 기판)의 검사에서는 이물등의 결함의 검출의 장해로 되는 회로패턴이 존재하지 않으므로, 간이한 구성으로 고속에서도 고감도인 검출유닛을 구성할 수 있으므로 별도로 장치내에 경면형상 레티클 검사유닛을 마련해도 좋다.In FIG. 62, the inspection unit 6251 for a pellicle membrane was also shown. The inspection of the back surface (non-circuit pattern surface) such as a ferrule or reticle does not require the same high sensitivity as the circuit pattern surface. Therefore, by providing a low sensitivity, simple and high speed inspection unit, the inspection time can be shortened and the device structure It is simplified. In the inspection of the mirror-shaped reticle substrate (for example, a glass substrate or a substrate having a metal thin film formed thereon) before the circuit pattern is formed, there is no circuit pattern that prevents the detection of defects such as foreign matter. Therefore, since the detection unit with high sensitivity can be configured at a high speed with a simple configuration, a mirror-shaped reticle inspection unit may be provided separately in the apparatus.

레티클 검사장치의 동작에 대해서 도 4∼도 10을 참조해서 설명하고, 도 1과 동일 또는 대응하는 부분에는 동일부호를 붙인다. 도 4는 레티클 주사방법을 설명하는 도면, 도 5는 회로패턴의 각을 이루는 부분을 설명하는 평면도, 도 6의 (a)∼(c)는 푸리에 변환면상의 회절광 및 산란광의 분포상황을 도시한 도면, 도 7a는 회로패턴의 코너부를 도시한 부분단면도, 도 7b는 도 7a의 CO부의 확대도, 도 8은 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광을 검출하는 경우에 발생하는 산란광 검출신호와 회로패턴을 검출하는 경우에 발생하는 검출신호의 관계를 설명하는 그래프, 도 9는 미소회로패턴을 도시한 평면도, 도 10은 이물등의 결함 및 회로패턴의 코너부를 검출할 때 발생하는 검출신호의 레벨을 도시한 그래프이다.The operation of the reticle inspection device will be described with reference to Figs. 4 to 10, and the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as in Fig. 1. FIG. 4 is a view for explaining a reticle scanning method, FIG. 5 is a plan view for explaining an angle forming part of a circuit pattern, and FIGS. 6A to 6C show the distribution of diffracted light and scattered light on a Fourier transform plane. 7A is a partial cross-sectional view showing a corner portion of a circuit pattern, FIG. 7B is an enlarged view of a CO portion of FIG. 7A, and FIG. 8 is a scattered light detection signal generated when detecting scattered light caused by a defect such as a foreign material. 9 is a plan view illustrating the relationship between detection signals generated when a circuit pattern is detected, FIG. 9 is a plan view showing a micro circuit pattern, and FIG. 10 is a diagram illustrating a detection signal generated when detecting defects such as foreign matters and corner portions of a circuit pattern. A graph showing levels.

도 4의 (a)에는 고정장치(18)에 의해 Z스테이지(10)상에 고정된 레티클(6)상의 이물등의 결함(70), 회로패턴(80)의 직선부분(81) 및 회로패턴(80)의 코너부(82)가 도시되어 있다.4A shows a defect 70 such as a foreign material on the reticle 6 fixed on the Z stage 10 by the fixing device 18, the straight portion 81 of the circuit pattern 80, and the circuit pattern. The corner portion 82 of 80 is shown.

레티클(6)을 조명계(2)(또는 조명계(20), (3) 및 (30)중의 어느 하나)에서 비스듬하게 조사한다. 직접반사광 및 직접투과광을 집광하지 않는다. 단지 산란광 및 회절광만을 대물렌즈(41)에 의해 집광한다. 조명계(2)(또는 조명계(20), (3) 및 (30)중 어느 하나)에서 방사된 조명광의 주행방향의 수평성분(60)과 수직인 방향으로 각도θ=0°로 연장하는 회로패턴(80)의 에지(이하, 0도 에지라 한다)에서 회절된 회절광만이 대물렌즈(41)의 푸리에 변환면상에 도 6에 도시한 바와 같이 띠형상으로 초점맞춤된다. 회로패턴(80)의 에지의 각도θ는 0°, 45°또는 90°이다. 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이 45°의 에지에서 회절된 회절광b 및 90°의 에지에서 회절된 회절광c는 대물렌즈(41)상에 입사되지 않으므로, 레티클의 검사에 영향을 미치지 않는다. 이물등의 결함(70)에서 산란된 산란광은 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 푸리에 변환면의 전역에 걸쳐 산란된다. 따라서, 푸리에 변환면상에 배치되고 띠형상의 차광부 및 이 차광부와는 반대측에 배치된 광투과부를 각각 갖는 공간필터(44)와 (444)에 의해 도 4의 (a)에 도시된 0°패턴에서 회절된 회절광a를 차광하는 것에 의해서 이물등의 결함(70)을 회로패턴(80)과 변별할 수 있게 된다. 또, 푸리에 변환면은 여기에서 설명하는 바와 같이 대물렌즈 후방에 생길뿐만 아니라 대물렌즈의 입사 퓨필(pupil)면에도 생기므로, 대물렌즈의 바로앞에 공판필터를 배치할 수도 있다. 이 경우, 렌즈계를 경유하지 않으므로 검출광의 파장에 의한 수차가 없고 모든 파장의 푸리에 변환면이 동일평면으로 되는 이점도 있다.The reticle 6 is irradiated obliquely in the illumination system 2 (or any one of the illumination systems 20, 3, and 30). Do not collect direct reflected light and direct transmitted light. Only scattered light and diffracted light are focused by the objective lens 41. Circuit pattern extending at an angle θ = 0 ° in a direction perpendicular to the horizontal component 60 in the traveling direction of the illumination light emitted from the illumination system 2 (or any one of the illumination systems 20, 3, and 30) Only diffracted light diffracted at the edge of 80 (hereinafter referred to as 0 degree edge) is focused in a band shape on the Fourier transform plane of the objective lens 41 as shown in FIG. The angle θ of the edge of the circuit pattern 80 is 0 °, 45 ° or 90 °. As shown in Fig. 4A, the diffracted light b diffracted at the edge of 45 ° and the diffracted light c diffracted at the edge of 90 ° are not incident on the objective lens 41, thus affecting the inspection of the reticle. Not crazy Scattered light scattered from the defect 70 such as a foreign material is scattered over the entire Fourier transform surface as shown in Fig. 6C. Thus, 0 ° shown in Fig. 4A by the spatial filters 44 and 444 respectively disposed on the Fourier transform surface and having a band-shaped light shielding portion and light transmitting portions disposed opposite to the light shielding portion, respectively. By shielding the diffracted light a diffracted in the pattern, the defect 70 such as a foreign material can be distinguished from the circuit pattern 80. In addition, since the Fourier transform surface is not only generated behind the objective lens as described herein, but also occurs on the incident pupil surface of the objective lens, the stencil filter can be disposed in front of the objective lens. In this case, since there is no aberration due to the wavelength of the detection light because it does not pass through the lens system, there is also an advantage that the Fourier transform planes of all wavelengths become coplanar.

또, 여기에서 푸리에 변환면상에서 직접 검출하지 않는 것은 후술하는 바와 같이 푸리에 변환상을 다시 역푸리에 변환한 상(像)의 면상에서 검출시야를 작게 해서 검출하는 쪽이 고감도의 검출이 가능하게 되기 때문이다. 그러나, 역푸리에 변환은 수학적인 연산이므로, 푸리에 변환면상에서 푸리에 변환상의 진폭과 위상차의 양을 직접 검출하고, 계산기로 역푸리에 연산을 실행해서 검출해도 좋다. 또, 이 경우, 계산기 처리에 의하기 때문에, 공간필터링의 자유도가 증가하는 이점도 있다.In this case, the detection is not performed directly on the Fourier transform plane because the detection field is reduced on the plane of the inverse Fourier transform image to detect the Fourier transform image again, so that high sensitivity can be detected. to be. However, since the inverse Fourier transform is a mathematical operation, the magnitude of the amplitude and phase difference of the Fourier transform on the Fourier transform plane may be directly detected, and the inverse Fourier transform may be performed by a calculator. Further, in this case, because of the calculator processing, there is an advantage that the degree of freedom of spatial filtering is increased.

따라서, 이 검출광학계(4)는 고NA를 갖게 된다. NA=0. 5이면, 검출광학계(4)의 개구면적은 종래의 저NA(NA=0. 1)를 갖는 검출광학계의 개구면적의 약 20배로 된다. 회로패턴(80)의 코너부(도 4의 (d))에서 산란된 산란광은 직선공간필터로는 완전히 차광할 수 없다. 따라서, 10×20㎛2의 검출화소를 검출에 사용하는 경우(도 4의 (b)), 여러개의 코너부에서 산란된 산란광이 화소내로 입사하는 이물등의 결함만을 검출하는 것이 불가능하게 된다.Thus, the detection optical system 4 has a high NA. NA = 0. If it is 5, the opening area of the detection optical system 4 is about 20 times the opening area of the detection optical system having the conventional low NA (NA = 0.1). Scattered light scattered at the corners of the circuit pattern 80 (FIG. 4D) cannot be completely blocked by the linear space filter. Therefore, when a detection pixel of 10 x 20 탆 2 is used for detection (Fig. 4 (b)), it becomes impossible to detect only a defect such as a foreign material in which scattered light scattered at several corner portions enters the pixel.

따라서, 본 발명에서는 고분해능의 2×2㎛2화소를 사용하여(도 4의 (d)) 각각 회로패턴(80)에서 산란된 산란광 및 회절된 회절광의 영향을 가능한 한 완전하게 배제한다. 화소크기는 반드시 2×2㎛2일 필요는 없다. 화소크기는 회로패턴(80)의 가장 작은 부분의 크기L보다 작으면 좋다. 0. 8㎛프로세스 LSI를 제조할 때 1/5의 축소율을 갖는 스테퍼로 레티클을 노출시키는 경우, 0. 8×5=4㎛2이하의 화소가 적합하고, 0. 5㎛ 프로세스LSI를 제조할 때에는 0. 5×5=2. 5㎛2이하의 화소가 적합하다.Therefore, in the present invention, the effect of scattered light and diffracted diffracted light scattered in the circuit pattern 80 is completely eliminated as much as possible using high resolution 2 x 2 탆 2 pixels (Fig. 4 (d)). The pixel size does not necessarily need to be 2 × 2 μm 2 . The pixel size may be smaller than the size L of the smallest portion of the circuit pattern 80. When exposing the reticle with a stepper having a reduction ratio of 1/5 when fabricating a 0.8 μm process LSI, pixels of 0.8 × 5 = 4 μm 2 or less are suitable, and a 0.5 μm process LSI may be produced. 0.5 x 5 = 2. Pixels of 5 μm 2 or less are suitable.

실질적으로, 화소의 크기는 회로패턴의 코너부에서 산란된 산란광의 영향을 최소한으로 줄일 수 있는 값이라면 상기한 크기보다 크게 해도 좋고 작게 해도 좋다. 구체적으로, 화소크기는 최소 회로패턴부의 크기와 거의 동일한 것이 바람직하다. 화소크기가 최소 회로패턴부의 크기정도의 크기이면, 1화소에 2개 미만의 코너부만이 대응되어 도 10에 도시된 실험결과에서도 명확한 바와 같이 화소크기는 충분히 작다. 64M DRAM 제조용의 레티클을 검사하기 위해서는 1㎛2∼2㎛2정도의 화소크기가 적합하다.Substantially, the size of the pixel may be larger or smaller than the above size as long as it is a value capable of minimizing the influence of scattered light scattered at the corner portion of the circuit pattern. Specifically, the pixel size is preferably about the same as the size of the minimum circuit pattern portion. If the pixel size is about the size of the minimum circuit pattern portion, only less than two corner portions correspond to one pixel, and the pixel size is sufficiently small as is clear from the experimental results shown in FIG. In order to inspect the reticle for 64M DRAM manufacturing, a pixel size of about 1 μm 2 to 2 μm 2 is suitable.

도 7a에 도시된 회로패턴(80)의 코너부(82)는 도 7b에 도시한 바와 같이 연속적인 곡선에지(820)으로 구성되어 있으므로, 코너부(82)에서 회절된 회절광d는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 푸리에 변환면상으로 산란되고, 공간필터(44) 및 (444)는 이 회절광d를 완전하게 차광할 수 없게 된다. 이 때문에, 여러개의 코너부(82)에서 회절된 회절광이 검출기(51) 또는 (551)로 입사하면, 도 8에 도시한 바와 같이 검출기(51) 또는 (551)의 출력V가 증가해서 이물등의 결함(70)을 회로패턴(80)에서 변별할 수 없게 된다. 도 8에 도시한 바와 같이 여러개의 코너부(82)를 검출할 때 발생하는 검출기(51) 또는 (551)의 출력(822)는 1개의 코너부(82)를 검출할 때 발생하는 검출기의 출력(821)보다 높게 된다. 검출기(51) 또는 (551)의 출력을 점선으로 나타낸 2진화 스레쉬홀드값(90)을 사용하여 2진화 처리하면, 이물등의 결함(70)을 나타내는 검출기(51) 또는 (551)의 출력(701)을 여러개의 코너부(82)를 나타내는 검출기(51) 또는 (551)의 출력(812)에서 변별할 수 없게 된다,Since the corner portion 82 of the circuit pattern 80 shown in FIG. 7A is composed of continuous curved edges 820 as shown in FIG. 7B, the diffracted light d diffracted at the corner portion 82 is shown in FIG. 6. As shown in (b) of FIG. 2, scattering is performed on the Fourier transform plane, and the spatial filters 44 and 444 cannot completely shield the diffracted light d. For this reason, when the diffracted light diffracted at the several corner portions 82 enters the detector 51 or 551, as shown in FIG. 8, the output V of the detector 51 or 551 increases and the foreign material is increased. The defect 70 such as cannot be distinguished from the circuit pattern 80. As illustrated in FIG. 8, the output 822 of the detector 51 or 551 generated when detecting a plurality of corner portions 82 is an output of the detector generated when detecting one corner portion 82. It becomes higher than (821). When the output of the detector 51 or 551 is binarized using the binarized threshold value 90 indicated by a dotted line, the output of the detector 51 or 551 indicating a defect 70 such as a foreign material 701 cannot be distinguished at the output 812 of the detector 51 or 551 representing the multiple corner portions 82,

도 8에서 설명한 문제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 대물렌즈(41) 및 결상렌즈(45)의 수단에 의해 검출기(51) 또는 (551)상에 검사시야(15)를 결상하고, 검출기(51) 또는 (551)의 크기와 결상 배율을 선택적으로 결정하는 것에 의해, 검출시야(15)의 크기(예를 들어, 2㎛×2㎛)를 임의로 결정하여 여러개의 코너부(82)에서 회절된 회절광이 검출기(51) 또는 (551)에 동시에 입사하지 않도록 한다. 그러나, 이러한 구성은 서브미크론 정도의 크기의 이물등의 결함을 회로패턴(80)의 코너부(82)에서 변별하기에는 그다지 효과적이지 않다. 또한, 도 9에 도시한 바와 같이 회로패턴(80)의 통상의 구조부분의 크기부(83)보다도 작은 서브미크론정도의 크기부(84)에서 회절된 회절광의 움직임이 이물등의 결함(70)에 의해 산란된 산란광과 동일하므로, 이물등의 결함(70)을 미소한 회로패턴에서 변별하는 것이 곤란하다.In order to solve the problem described in Fig. 8, in the present invention, the inspection field 15 is formed on the detector 51 or 551 by means of the objective lens 41 and the imaging lens 45, and the detector 51 By selectively determining the size and the image formation magnification of the () or (551), the size of the detection field 15 (for example, 2㎛ × 2㎛) is arbitrarily determined and diffracted at several corner portions 82 The diffracted light does not enter the detector 51 or 551 at the same time. However, this configuration is not very effective for discriminating defects such as foreign matters having a submicron size from the corner portion 82 of the circuit pattern 80. In addition, as shown in FIG. 9, the movement of the diffracted light diffracted by the size portion 84 of the submicron degree smaller than the size portion 83 of the normal structure portion of the circuit pattern 80 causes defects 70 such as foreign matters. Since it is the same as the scattered light scattered by, it is difficult to discriminate defects 70 such as foreign matters from minute circuit patterns.

본 발명의 레티클 검사장치는 서브미크론 정도의 크기부(84)를 갖는 미소한 회로패턴에 있어서도 이물등의 결함(70)을 검출하는 것이 가능하다. 도 10에 있어서, (701), (702)는 서브미크론 정도의 크기의 미소한 이물등의 결함(70)에서 산란된 산란광의 검출시에 발생하는 검출신호(864), (874), (865), (875), (866), (876), (867) 및 (877)은 0°, 45°및 90°의 모든 코너부(82)에서 산란된 산란광의 검출시에 발생하는 검출신호, (861), (871), (862), (872), (863) 및 (873)은 서브미크론 정도의 미소한 크기부(84)에서 산란된 산란광의 검출시에 발생하는 검출신호이다. 검출신호(701), (861), (862), (863), (864), (865), (866) 및 (867)은 제1 표면조명계(2)(또는 제1 이면조명계(3))에 의해 투영되고 미소 회로패턴에 의해 산란된 조명광빔을 검출할 때 검출기에서 출력되고, 검출신호(702), (871), (872), (873), (874), (875), (876) 및 (877)은 제2 표면조명계(20)(또는 제2의 이면조명계(30))에 의해 투영되고 미소 회로패턴에 의해 산란된 조명광빔을 검출할 때 검출기에서 출력된다. 예를 들어, 검출신호 (861) ←→ (871)은 각각 제1 표면조명계(2)(또는 제1 이면조명계(3))에 의해 투영되고 미소 회로패턴부에서 산란된 조명광빔을 검출할 때 및 제2 표면조명계(20)(또는 제2 이면조명계(30))에 의해 투영되고 동일한 미소회로패턴부에서 산란된 조사광빔을 검출할 때 검출기에서 출력된다. 도 10에서 명확한 바와 같이, 이물등의 결함(70)의 검출시에 발생하는 검출신호값은 미소 회로패턴부의 검출시에 발생하는 검출신호값보다 조사광빔의 투영방향에 대한 의존도가 적다. 도 10에 있어서, 점선(91)은 2진화의 스레쉬홀드값을 나타낸다.The reticle inspection apparatus of the present invention can detect defects 70 such as foreign matter even in a minute circuit pattern having a size portion 84 of a submicron degree. In Fig. 10, reference numerals 701 and 702 denote detection signals 864, 874, and 865 which occur upon detection of scattered light scattered from a defect 70 such as a fine foreign material having a submicron size. ), (875), (866), (876), (867) and (877) are detection signals generated upon detection of scattered light scattered at all corner portions 82 at 0 °, 45 ° and 90 °, Reference numerals 861, 871, 862, 872, 863, and 873 are detection signals generated upon detection of scattered light scattered in the minute size portion 84 of submicron order. The detection signals 701, 861, 862, 863, 864, 865, 866, and 867 are provided with a first surface illumination system 2 (or a first backside illumination system 3). Is detected by the detector when detecting the illumination light beam projected by the beam and scattered by the microcircuit pattern, and is detected by the detection signals 702, 871, 872, 873, 874, 875, and (875). 876 and 877 are output from the detector when detecting the illumination light beam projected by the second surface illumination system 20 (or the second backside illumination system 30) and scattered by the microcircuit pattern. For example, the detection signal 861 → 871 is respectively projected by the first surface illumination system 2 (or the first backside illumination system 3) and detects the illumination light beam scattered in the microcircuit pattern portion. And an irradiation light beam projected by the second surface illumination system 20 (or the second backside illumination system 30) and scattered in the same microcircuit pattern portion, is output from the detector. As apparent from Fig. 10, the detection signal value generated upon detection of a defect 70 such as a foreign material has less dependence on the projection direction of the irradiation light beam than the detection signal value generated upon detection of the microcircuit pattern portion. In FIG. 10, the dotted line 91 represents the threshold value of binarization.

도 10에서 명확한 바와 같이, 미소 회로패턴부의 검출시에 검출기에서 발생되는 검출신호값은 조명광빔의 투영방향에 대한 의존도가 크고, 조사부분에서 레티클(6)의 표면에 대해 수직방향으로 대칭인 경로를 따라 개별적으로 이동하는 2개의 조명광빔에 의해 레티클(6)의 표면을 비스듬하게 조사하는 경우, 조사부분에서 산란된 2개의 조명광빔의 검출시에 발생하는 검출신호중의 하나는 ●으로 표시한 바와 같이 서브미크론 정도의 크기의 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광의 검출시에 발생하는 검출신호보다 반드시 작다. 조사부분에서 레티클(6)의 표면에 대해 수직방향으로 대칭으로 배치된 제1 표면조명계(2) 및 제2 표면조명계(20) 또는 조사부분에서 레티클(6)의 표면에 대해 수직방향으로 대칭으로 배치된 제1 이면조명계(3) 및 제2 이면조명계(30)에 의해 조명광빔을 비스듬하게 투영하는 경우, 검출신호는 2개의 표면(이면)조명계중의 하나에 의해 투영되고 이물등의 결함 또는 회로패턴부에서 산란된 산란조사빔의 검출시에 발생하는 검출신호와 다른 하나의 표면(이면)조명계에 의해 투영되고 동일한 이물등의 결함 또는 동일한 회로패턴부에서 산란된 산란조사빔의 검출시에 발생하는 검출신호의 합이다. 이것에 의해, 회로패턴을 조사하는 조도보다 높은 조도로 이물등의 결함을 조사할 수 있으므로, 서브미크론 정도의 크기의 이물등의 결함(70)을 회로패턴(80)에서 변별할 수 있게 된다.As is clear from Fig. 10, the detection signal value generated by the detector at the time of detection of the microcircuit pattern part is highly dependent on the projection direction of the illumination light beam, and is a path symmetrically perpendicular to the surface of the reticle 6 in the irradiation part. When the surface of the reticle 6 is irradiated obliquely by two illumination light beams moving along each other, one of the detection signals generated at the detection of the two illumination light beams scattered at the irradiation portion is indicated by Similarly, the detection signal is necessarily smaller than the detection signal generated at the time of the detection of the scattered light scattered by a defect such as a foreign matter having a submicron size. The first surface illumination system 2 and the second surface illumination system 20 arranged in the direction perpendicular to the surface of the reticle 6 in the irradiated portion or in the irradiation portion symmetrically in the vertical direction with respect to the surface of the reticle 6. When the illumination light beam is projected obliquely by the arranged first back lighting system 3 and the second back lighting system 30, the detection signal is projected by one of the two surface lighting systems and defects such as foreign matter or At the time of detection of defects such as foreign matters or scattered irradiation beams scattered in the same circuit pattern portion, projected by a surface (backside) illumination system different from the detection signal generated when the scattered irradiation beams scattered in the circuit pattern portion are detected. It is the sum of detection signals generated. Thereby, since defects, such as a foreign material, can be irradiated with illumination intensity higher than illumination intensity which irradiates a circuit pattern, the defect 70, such as a foreign material of the magnitude | size of a submicron grade, can be distinguished from the circuit pattern 80. FIG.

이물등의 결함(70)에 의해 산란된 산란광을 검출하는 경우, 마이크로컴퓨터(54)는 X스테이지(10) 및 Y스테이지(11)의 각각의 위치정보, 대응하는 화소의 위치에 따라 계산되는 이물등의 결함(70)의 위치정보 및 검출기(51) 및 (551)의 검출신호를 포함하는 이물등의 결함데이타를 기억장치내에 기억하고, 이물등의 결함 데이타를 CRT등의 표시수단(55)상에 표시한다.When detecting the scattered light scattered by the defect 70 such as the foreign material, the microcomputer 54 is the foreign material calculated according to the position information of each of the X stage 10 and the Y stage 11 and the position of the corresponding pixel. Defect data such as foreign matters including position information of defects 70 and the like and detection signals of the detectors 51 and 551 are stored in the storage device, and defect data such as foreign matters is displayed in the display unit 55 such as a CRT. Mark on.

즉, 상술한 바와 같이 도 10에서 동일한 회로패턴이라도 조사되는 방향에 따라 산란광의 출력이 크게 다르다는 것이 판명되고, 또 레티클(6)의 면상에서 180°방향을 어긋나게 하고 대향하는 2방향의 사방(斜方)에서 조명하는 경우, 어느 한쪽측의 산란광의 출력값은 도면중 ●로 표시한 바와 같이, 디프 서브미크론 정도의 크기의 이물등의 결함으로 부터의 출력값보다 반드시 작다는 것을 알 수 있다.That is, as described above, even in the same circuit pattern in FIG. 10, the output of the scattered light is significantly different depending on the irradiated direction, and the two directions of opposite directions are shifted by shifting the 180 ° direction on the plane of the reticle 6. In the case of illuminating in the above method, it can be seen that the output value of the scattered light on either side is necessarily smaller than the output value from defects such as foreign matters of the size of the deep submicron, as indicated by?

이 때문에, 도 1에 도시한 바와 같이 레티클(6)의 면상에서 180°방향을 어긋나게 하고 대향하는 2방향의 사방에서 동시에 조명한 경우, 입자 및 회로패턴의 검출출력은 각각의 조명에 의한 검출출력의 합으로 밖에 되지 않아 역시 스레쉬홀드값으로 2진화하는 것은 곤란하지만, 대향하는 조명에 의한 산란광을 각각 별도의 2개의 검출기로 검출하고 각각을 별도의 2진화 판정회로에 의해 스레쉬홀드값(91)로 2진화하면, 이물등의 결함의 결함인 경우에는 2개의 판정결과가 양쪽 모두 1로 되고, 회로패턴인 경우에는 2개의 판정결과중 어느 한쪽만이 1로 되거나 또는 양쪽 모두 0으로 되거나 한다. 이것에 의해, 2진화 판정회로의 판정결과의 논리곱을 취하면, 디프 서브미크론 정도의 크기의 이물등의 결함을 포함하는 이물등의 결함(70)을 회로패턴에서 분리해서 검출할 수 있다.For this reason, as shown in FIG. 1, when 180 degree directions are shifted on the surface of the reticle 6, and simultaneously illuminated in two opposite directions, the detection output of a particle and a circuit pattern is the detection output by each illumination. It is difficult to binarize to the threshold value because it is only a sum of the sums, but the scattered light from the opposing illumination is detected by two separate detectors, and the threshold value is determined by the separate binarization determination circuit. In the case of binarization, the two judgment results are both 1 in the case of a defect such as a foreign material, and in the case of a circuit pattern, only one of the two judgment results is 1, or both are 0. do. Thus, by taking the logical product of the determination result of the binarization determination circuit, it is possible to detect defects 70 such as foreign matters, including defects such as foreign matters having a size of about a deep submicron, from the circuit pattern.

상기 논리곱회로에 의한 검출을 실현하기 위해서는 대향하는 조명에 의한 산란광을 분리해서 검출하는 구성을 갖을 필요가 있다. 표면측에 배치된 조명계(2) 및 조명계(20)에서 광원의 파장을 변경하여 파장분리(색분리)를 실행하거나 또는 광원의 편광특성을 변경하여 편광분리를 실행하는 등의 구성이 고려된다. 그러나, 상술한 페리클 유지프레임에 의한 셰이딩의 문제때문에 표면측에 배치된 조명계(2) 및 조명계(20)에서 레티클의 전면에 대해서 대향하는 조명을 실행할 수 없다는 문제를 갖는다(도 37의 영역(3724) 및 영역(3704)에서는 페리클 유지프레임의 영향에 의해 대향하는 조명을 실행할 수 없다). 그래서, 본 발명에서는 다음의 점에 착안하였다. [1] 검출감도가 얻어지는 것은 이물등의 결함으로 부터의 산란광의 출력이 작은 레티클의 광투과부분상(유리부분상)이고, 레티클의 차광부분(크롬등의 금속박막부분상)의 이물등의 결함은 산란광의 출력이 커서 상기 논리곱에 의한 검출은 불필요하다. [2] 표면측의 조명계의 광원과 이면측의 조명계의 광원에서는 파장이 다르다. [3] 표면과 이면에서 대향하는 조명을 실행하면 페리클 유지프레임의 영향을 피해서 전면을 조명할 수 있다(후술).In order to realize the detection by the logical AND circuit, it is necessary to have a configuration for separating and detecting scattered light by opposing illumination. In the illumination system 2 and the illumination system 20 arranged on the surface side, a configuration such as performing wavelength separation (color separation) by changing the wavelength of the light source or performing polarization separation by changing the polarization characteristic of the light source is considered. However, the illumination system 2 and the illumination system 20 arranged on the surface side cannot execute illumination that opposes the front surface of the reticle because of the problem of shading by the above-described ferrule holding frame (area of FIG. 37). 3724 and region 3704, the illumination of the opposite cannot be executed due to the influence of the ferrule holding frame). Thus, in the present invention, attention has been paid to the following points. [1] The detection sensitivity is obtained by the light transmission portion (glass part) of the reticle having a small output of scattered light from defects such as foreign objects, and the like by the foreign material of the light shielding part (on the metal thin film part such as chromium) of the reticle. The defect is so large that the output of the scattered light does not require detection by the logical product. [2] The wavelength is different between the light source of the illumination system on the front side and the light source of the illumination system on the back side. [3] Illumination of the front and back surfaces can be used to illuminate the front surface, avoiding the influence of the ferrule holding frame (see below).

즉, 레티클의 광투과부분상의 이물등의 결함에 대하여 표면측과 이면측에서 대향하는 조명계, 구체적으로는 조명계(2)와 조명계(30), 또는 조명계(20)과 조명계(3)에 의해 조명을 실행하고, 파장분리에 의해 대향하는 각각의 조명계에 의한 산란광 검출값의 2진화 판정을 실행하는 구성으로 하였다.That is, the illumination system opposes defects such as foreign matter on the light transmitting portion of the reticle on the front side and the back side, specifically, illuminated by the illumination system 2 and the illumination system 30, or the illumination system 20 and the illumination system 3. It was set as the structure which performs the binarization determination of the scattered light detection value by each illumination system which opposes by wavelength separation.

도 71, 도 72는 그 효과를 설명하기 위한 단면도로서, 도면중(6901)은 레티클등의 포토마스크의 유리기판, (6904)는 회로패턴면을 표면측에서 조명하는 파장λ1의 사방조명광, (6905)는 회로패턴면을 이면측에서 사방조명광(6904)와 180°상대해서 조명하는 파장λ2의 사방조명광, (6902), (7002)는 회로패턴의 에지부분, (6942)는 표면측의 사방조명광(6904)에 의해서 회로패턴의 에지부분(6902)에서 발생하는 산란광, (6952)는 이면측으로 부터의 사방조명광(6905)에 의해서 회로패턴의 에지부분(6902)에서 발생하는 산란광, (7042)는 표면측의 사방조명광(6904)에 의해서 회로패턴의 에지부분(7002)에서 발생하는 산란광, (7052)는 이면측으로 부터의 사방조명광(6905)에 의해서 회로패턴의 에지부분(7002)에서 발생하는 산란광, (6903), (7003)은 0. 3㎛정도의 크기의 이물의 모델인 표준입자, (6943)은 표면측의 사방조명광(6904)에 의해서 표준입자(6903)에서 발생하는 산란광, (6953)은 이면측으로 부터의 사방조명광(6905)에 의해서 표준입자(6903)에서 발생하는 산란광, (7043)은 표면측의 사방조명광(6904)에 의해서 표준입자(7003)에서 발생하는 산란광, (7053)은 이면측으로 부터의 사방조명광(6905)에 의해서 표준입자(7003)에서 발생하는 산란광을 나타내고 있다.71 and 72 are cross-sectional views for explaining the effect thereof. In the drawing, 6901 is a glass substrate of a photomask such as a reticle, 6904 is a four-sided illumination light having a wavelength? 1 that illuminates a circuit pattern surface from the surface side. 6905 is a four-sided illumination light of wavelength lambda 2 that illuminates the circuit pattern surface 180 ° relative to the four-sided illumination light at the back side, (6902), (7002) is the edge portion of the circuit pattern, (6942) is the four sides of the surface side Scattered light generated at the edge portion 6702 of the circuit pattern by the illumination light 6904, scattered light generated at the edge portion 6702 of the circuit pattern by the oblique illumination light 6905 from the back side 6704 Is scattered light generated at the edge portion 7002 of the circuit pattern by the oblique illumination light 6904 on the surface side, and 7042 is generated at the edge portion 7002 of the circuit pattern by the oblique illumination light 6905 from the back side. Scattered light, (6903), (7003) is a standard particle, which is a model of foreign matter of about 0.3 ㎛ Reference numeral 6943 denotes scattered light generated by the standard particle 6903 by the oblique illumination light 6904 on the surface side, and 6953 denotes scattered light generated by the standard particle 6903 by the oblique illumination light 6905 from the back side. 7043 denotes scattered light generated by the standard particle 7003 by the oblique illumination light 6904 on the surface side, and denoted by 7043 denotes scattered light generated by the standard particle 7003 by the oblique illumination light 6905 from the back side. .

레티클등의 포토마스크의 회로패턴과 같이 미소하면서도 단면구조를 갖는(두께가 있는) 회로패턴에서는 사방조명의 방향에 따라서 발생하는 산란광의 강도가 크게 변화한다. 예를 들면, 도 71에서는 회로패턴의 에지부분으로 부터의 산란광은 사방조명광(6905)에 의한 조명에서 발생하는 산란광이 크고, 반면 사방조명광(6904)에 의한 조명에서 발생하는 산란광은 작다. 또, 이물과 같이 미소한 물체로서 명확한 이방성을 나타내지 않는 물체로 부터의 산란광은 큰 변화를 나타내지 않는다.In a circuit pattern having a small but cross-sectional structure (thickness), such as a circuit pattern of a photomask such as a reticle, the intensity of scattered light generated greatly in accordance with the direction of all directions of illumination changes. For example, in FIG. 71, the scattered light from the edge portion of the circuit pattern has a large scattered light generated by the illumination by the oblique illumination light 6905, while the scattered light generated by the illumination by the oblique illumination light 6904 is small. In addition, scattered light from an object, such as a foreign material, which does not exhibit clear anisotropy does not show a large change.

그 상태는 도 71중의 산란광의 검출출력(V)를 도시한 그래프와 같이 되고, 사방조명(6905)에 의한 산란광에서는 표준입자로 부터의 산란광(6953)보다도 회로패턴으로 부터의 산란광(6952)쪽이 커서 단순한 2진화 스레쉬홀드값Th2로는 이물등의 결함만을 검출할 수는 없다. 그러나, 사방조명광(6904)에 의한 산란광에서는 표준입자로 부터의 산란광(6943)쪽이 회로패턴으로 부터의 산란광(6942)보다 커서 단순한 2진화 스레쉬홀드값Th1로 이물만을 검출할 수 있다.The state is similar to the graph showing the detection output (V) of the scattered light in FIG. 71. In the scattered light by the all-round illumination 6905, the scattered light 6952 from the circuit pattern is more than the scattered light 6953 from the standard particle. It is not possible to detect defects such as foreign matters only with this large binary threshold value Th2. However, in the scattered light by the all-round illumination light 6904, the scattered light 6943 from the standard particles is larger than the scattered light 6942 from the circuit pattern, so that only foreign matter can be detected with a simple binary threshold value Th1.

도 71의 경우의 방향의 회로패턴(6902)에서는 사방조명광(6904)에 의한 산란광을 검출하면 좋지만, 회로패턴의 에지의 방향은 하나 더 있고 그 경우의 상태를 도 72에 도시한다.In the circuit pattern 6702 in the direction of FIG. 71, the scattered light by the four-sided illumination light 6904 may be detected, but there is one more direction of the edge of the circuit pattern, and FIG. 72 shows the state in that case.

도 72에서는 회로패턴의 에지부분으로 부터의 산란광은 사방조명광(6904)에 의한 조명에서 발생하는 산란광이 크고, 반면 사방조명광(6905)에 의한 조명에서 발생하는 산란광은 작다. 또, 이물과 같이 미소한 물체로서 명확한 이방성을 나타내지 않는 물체로 부터의 산란광은 큰 변화를 나타내지 않는다.In FIG. 72, the scattered light from the edge portion of the circuit pattern is large in scattered light generated by the illumination by the four-sided illumination light 6904, while scattered light generated in illumination by the four-sided illumination light 6905 is small. In addition, scattered light from an object, such as a foreign material, which does not exhibit clear anisotropy does not show a large change.

그 상태는 도 72중의 산란광의 검출출력(V)를 도시한 그래프와 같이 되고, 사방조명광(6904)에 의한 산란광에서는 표준입자로 부터의 산란광(7043)보다도 회로패턴으로 부터의 산란광(7042)쪽이 커서 단순한 2진화 스레쉬홀드값Th1로는 이물만을 검출할 수는 없다. 그러나, 사방조명광(6905)에 의한 산란광에서는 표준입자로 부터의 산란광(7053)쪽이 회로패턴으로 부터의 산란광(7052)보다 커서 단순한 2진화 스레쉬홀드값Th2로 이물등의 결함만을 검출할 수 있다.The state is as shown in the graph showing the detection output (V) of the scattered light in Fig. 72, the scattered light from the circuit pattern than the scattered light (7043) from the standard particle in the scattered light by the oblique illumination light (6904) The foreign material cannot be detected only by this large binary threshold value Th1. However, in the scattered light by the all-round illumination light 6905, the scattered light 7053 from the standard particle is larger than the scattered light 7052 from the circuit pattern, so that only defects such as foreign matters can be detected with a simple binary threshold value Th2. have.

도 72의 경우의 방향의 회로패턴(7002)에서는 사방조명광(6905)에 의한 산란광을 검출하면 좋지만, 도 71의 경우 및 도 72의 경우는 검사중에 임의로 나타나기 때문에 어느 한쪽을 선택적으로 검출하는 구성으로는 할 수 없다. 그래서, 본 발명에서 고안된 검출방식에서는 도 71과 도 72의 어느쪽의 경우라도 이물에 관해서는 2개의 사방조명광(6904), (6905)의 양쪽의 검출결과에 있어서 2진화 스레쉬홀드값Th1, Th2의 양쪽보다 산란광이 크게 되어 있고, 또 회로패턴에 관해서는 2진화 스레쉬홀드값Th1, Th2의 양쪽보다 산란광이 크게 되는 일은 없다. 이 때문에, 사방조명광(6904), (6905)에 의한 산란광을 각각 검출하고, 각각을 2진화 스레쉬홀드값Th1, Th2에 의해 2진화해서 그 논리곱을 구하면, 이물로부터의 산란광만을 검출할 수 있다.In the circuit pattern 7002 in the direction of FIG. 72, the scattered light by the four-sided illumination light 6905 may be detected. However, in the case of FIGS. 71 and 72, since they appear arbitrarily during the inspection, either of them is selectively detected. Can not. Therefore, in the detection method devised in the present invention, in either case of Figs. 71 and 72, the foreign material threshold value Th1, in the detection results of both the four illumination lamps 6904 and 6905, as for the foreign matter. Scattered light is larger than both of Th2, and scattered light is not larger than both of the binarized threshold values Th1 and Th2 with respect to the circuit pattern. For this reason, when scattered light by the four sides illumination light 6904 and 6905 is respectively detected and binarized by the binarized threshold values Th1 and Th2, and the logical product is obtained, only the scattered light from the foreign material can be detected. .

또, 이 동작은 2개의 사방조명광(6904), (6905)의 광원의 파장을 다른 것으로 해두면 그 산란광을 색분리필터등에 의해 간단히 분리할 수 있으므로, 2개의 사방조명광(6904), (6905)에 의한 검출을 동시에 실행할 수 있어 검출판정도 실시간으로 실행할 수 있다는 특징을 갖는다.In this operation, since the scattered light can be easily separated by a color separation filter or the like when the wavelengths of the light sources of the two illumination lights 6904 and 6905 are different, the two illumination lights 6906 and 6905 are used. Detection can be performed simultaneously, so that the detection plate can be executed in real time.

도 39는 도 38과 마찬가지로, 도 1중의 레티클(6), 페리클(7), 조명계(2)에 의한 사방조명광(3802), 조명계(20)에 의한 사방조명광(3820), 조명계(3)에 의한 사방조명광(3803) 및 조명계(30)에 의한 사방조명광(3830)과 검사시야(=조명위치)(15)와의 관계를 도시하고 있다. 도 39의 (a)는 도 40에 도시한 페리클 유지프레임의 중심선(4001)을 경계로 해서 분할된 영역(4024)를 검사하는 경우의 조명상황을 나타내고, 표면측, 이면측에서 대향하는 한쌍의 조명계에 의한 사방조명광(3820) 및 사방조명광(3803)에 의한 조명이 실행되고 있는 상황을 나타내고 있다. 검사의 진행과 함께 스테이지가 Y축의 정방향으로 보내지면, 도 40중의 영역(4004)에서는 잠시후 도 39의 (b)의 상태로 되고, 표면측, 이면측에서 대향하는 한쌍의 조명계에 의한 사방조명광(3820) 및 사방조명광(3830)에 의해 조명이 실행된다. 영역을 2개로 분할해서 조명의 조를 전환하는 것은 페리클 유지프레임(3807)에 의한 셰이딩을 피하기 위해서이고, 따라서 전환의 타이밍은 반드시 페리클 유지프레임의 중심선(4001)을 경계로 해서 실행될 필요는 없다.39 is similar to FIG. 38, the reticle 6 in FIG. 1, the pericle 7, the illumination light 3802 by the illumination system 2, the illumination light 3820 by the illumination system 20, and the illumination system 3 The relation between the four-sided illumination light 3803 and the four-sided illumination light 3830 by the illumination system 30 and the inspection field (= illumination position) 15 is shown. FIG. 39 (a) shows an illumination situation when the divided area 4024 is inspected with the border of the centerline 4001 of the ferrule holding frame shown in FIG. 40, and the pair facing each other on the front and back sides. The situation where the illumination by the all-round illumination light 3820 and the all-round illumination light 3803 is performed by the illumination system of FIG. When the stage is sent in the positive direction of the Y axis with the progress of the inspection, the area 4004 in Fig. 40 is in the state of Fig. 39 (b) after a while, and the illumination is performed by a pair of illumination systems facing each other on the front and back sides. Illumination is performed by the 3820 and the oblique illumination light 3830. The dividing of the area into two to switch the illumination pair is to avoid shading by the pericle holding frame 3808, so the timing of the switching must necessarily be executed on the centerline 4001 of the pericle holding frame. none.

이상의 조명방식에 대한 검출결과의 신호처리의 블럭도를 도 41에 도시한다. 도 41은 도 1중의 신호처리계(5)의 부분을 도시한 도면으로서, 도 1과 동일한 번호의 것은 동일한 것을 나타낸다.Fig. 41 is a block diagram of signal processing of detection results for the above illumination method. FIG. 41 is a diagram showing a part of the signal processing system 5 in FIG. 1, in which the same numbers as those in FIG.

이면측의 사방조명계(3)(도 41에서는 생략) 또는 사방조명계(30)(도 41에서는 생략)에 의한 산란광은 파장분리미러(42)(도 41에서는 생략)을 투과해서 검출기(51)에 의해 검출된다. 표면측의 사방조명계(2)(도 41에서는 생략) 또는 사방조명계(20)(도 41에서는 생략)에 의한 산란광은 파장분리미러(42)(도 41에서는 생략)에서 반사되고 검출기(551)에 의해 검출된다.Scattered light from the backside illumination system 3 (omitted in FIG. 41) or the omnidirectional illumination system 30 (omitted in FIG. 41) passes through the wavelength separation mirror 42 (omitted in FIG. 41) to the detector 51. Is detected. Scattered light by the surface illuminometer 2 (omitted in FIG. 41) or the omnidirectional illuminator 20 (omitted in FIG. 41) is reflected by the wavelength separation mirror 42 (omitted in FIG. 41) to the detector 551. Is detected.

검출기(51)의 검출출력(4101)의 2진화 판정결과인 2진화 판정회로(52)의 논리출력(4103)과 검출기(551)의 검출출력(4111)의 2진화 판정결과인 2진화 판정회로(552)의 논리출력(4113)과의 논리곱출력, 즉 논리곱회로(57)의 출력(4102)가 이물등의 결함의 검출판정결과로 된다. 또, 출력(4102)에는 논리레벨의 판정결과 뿐만 아니라 검출값도 출력하는 쪽이 좋은 것은 앞에서도 기술하였다. 그리고, 최종적인 판정결과에 논리레벨의 판정결과 뿐만 아니라 검출값도 출력하는 쪽이 좋은 것은 다음에 기술하는 것에도 공통이다.Binarization determination circuit which is the result of the binarization determination of the logic output 4103 of the binarization determination circuit 52 and the detection output 4111 of the detector 551 which are the binarization determination results of the detection output 4101 of the detector 51. The logical product output of the logic output 4113 of 552, that is, the output 4102 of the logical product circuit 57, is the result of detection determination of defects such as foreign matters. It is to be noted that the output 4102 preferably outputs not only the logic level determination result but also the detection value. It is also common to the following description that it is better to output not only the logic level judgment result but also the detection value to the final judgment result.

이 경우, 도 69에 도시한 바와 같은 구성으로 된다. 2진화회로(6701)에는 이면측 조명에 의해서 발생한 산란광의 검출(이것을 「이면측 조명에 의한 검출」이라 하고, 표면측 조명의 경우도 마찬가지이다)용의 스레쉬홀드값(6702)가 미리 설정된다. 또, 2진화회로(6711)에는 표면측 조명에 의한 검출용의 스레쉬홀드값(6712)가 미리 설정된다. 그리고, 2진화회로(6701)에는 이면측 조명에 의한 검출값(6703)이, 또 2진화회로(6711)에는 표면측 조명에 의한 검출값(6713)이 입력되어 2진화 판정된다. 각각의 판정결과는 논리곱수단(6721)에서 연산되고, 결과가 논리레벨 1인 경우에 데이타 셀렉터(6731)에서 표면측 조명에 의한 검출값(6732)가 검출결과로서 출력된다. 이 경우, 검출결과의 출력은 이면측 조명에 의한 검출값이라도 좋다.In this case, it becomes the structure as shown in FIG. In the binarization circuit 6701, a threshold value 6702 for detecting scattered light generated by the backside illumination (this is called "detection by the backside illumination" and the same in the case of the surfaceside illumination) is preset. do. In the binarization circuit 6711, a threshold value 6712 for detection by surface-side illumination is set in advance. The detection value 6703 by the backside illumination is input to the binarization circuit 6701, and the detection value 6713 by the surface-side illumination is input to the binarization circuit 6711 to determine the binarization. Each determination result is calculated by the logical product means 6721, and when the result is a logic level 1, the detection value 6732 by the surface side illumination is output as the detection result by the data selector 6731. In this case, the output of the detection result may be a detection value by backside illumination.

단, 지금까지 기술한 구성이면 레티클등의 포토마스크의 광투과부분상의 이물등의 결함에 대해서는 유효하지만, 차광부분상의 이물등의 결함의 검출에서는 다음과 같은 문제를 발생한다. 즉, 차광부분상의 이물등의 결함은 이면측으로 부터의 조명이 미치지 않기 때문에 이면측으로 부터의 조명에 의해 산란광이 발생하지 않는다. 따라서, 큰 치수의(즉 검출할 필요가 있는) 이물등의 결함이 표면측으로 부터의 조명에 의해 큰 산란광을 발생하고, 도 69에 있어서의 2진화회로(6711)의 출력이 논리레벨 1로 된 점에서 2진화회로(6701)의 출력은 논리레벨 1로는 되지 않아 이물등의 결함이라 판정되는 일은 없다.However, the above-described configuration is effective for defects such as foreign matter on the light transmissive portion of photomasks such as reticles, but the following problems occur in the detection of defects such as foreign matter on the light shielding portion. That is, since defects such as foreign matter on the light shielding portion do not reach from the backside side, scattered light does not occur due to illumination from the backside side. Therefore, defects such as foreign matter having a large dimension (that is, need to be detected) generate large scattered light by illumination from the surface side, and the output of the binarization circuit 6711 in FIG. At this point, the output of the binarization circuit 6701 does not become logic level 1, and therefore, it is not determined that the defect is a foreign material or the like.

그래서, 이것을 방지하기 위해, 표면측의 조명에 의해 발생한 산란광이 큰 경우에는 이면측으로 부터의 조명에 의해 발생하는 산란광이 없는 경우에도 이물등의 결함이라 판정하도록 할 필요가 있다. 그렇게 하면, 차광부분상의 이물등의 결함은 발생하는 산란광이 작은 미소한 이물등의 결함은 검출되지 않지만, 본원의 작용에 대한 설명부분에서 기술한 이유(차광부분상의 이물등의 결함은 노출시에 전사되지 않고, 광투과부분으로 이동할 가능성이 있는 큰 이물등의 결함만을 검출하면 좋다)에 의해 실용상 지장이 없다.Therefore, in order to prevent this, when the scattered light generated by the illumination on the front side is large, it is necessary to determine that it is a defect such as foreign matter even when there is no scattered light generated by the illumination from the back side. In this case, defects such as foreign matters on the light shielding part are not detected defects such as small foreign matters with small scattered light generated, but the reason described in the explanation of the operation of the present application (defects such as foreign matters on the light shielding part are exposed at the time of exposure). Only defects, such as a large foreign material, which are not transferred and may move to the light transmitting portion, may be detected).

이 경우의 처리회로의 블럭을 도 74에 도시한다. 도 69의 블럭도와 다른점은 표면측 조명에 의한 검출결과의 2진화회로로서 2진화회로(7201)과 판정결과의 논리합 연산회로(7221)이 부가된 점이다. 2진화회로(7201)에는 표면측 조명에 의한 검출용의 스레쉬홀드값(7212)가 미리 설정된다. 이 스레쉬홀드값(7212)는 다른 한쪽의 스레쉬홀드값(6712)보다 큰 값, 구체적으로는 회로패턴으로 부터의 산란광의 검출값보다 크게 해둔다. 이 스레쉬홀드값을 초과하는 정도의 큰 검출값이 검출된 경우에 2진화회로(7201)은 논리레벨 1을 출력한다. 2진화회로(7201)의 출력과 논리곱회로(6721)의 출력은 논리합 연산회로(7221)에 의해 논리합이 연산되고, 그 결과가 논리레벨 1인 경우에 데이타 셀렉터(6731)에 의해 표면측 조명에 의한 검출값(6732)가 검출결과로서 출력된다. 이 경우, 검출결과로서 출력되는 것은 표면측 조명에 의한 검출값에 한정된다. 왜냐하면, 차광부분상의 이물등의 결함에서는 이면측조명에 의한 검출결과는 얻어지지 않기 때문이다.74 shows a block of the processing circuit in this case. The difference in the block diagram of FIG. 69 is that a binary signal circuit 7201 and a logical sum calculation circuit 7201 of the decision result are added as a binarization circuit of the detection result by surface side illumination. In the binarization circuit 7201, a threshold value 7212 for detection by surface-side illumination is set in advance. The threshold value 7212 is larger than the other threshold value 6712, specifically, larger than the detected value of the scattered light from the circuit pattern. When a large detection value of a degree exceeding this threshold value is detected, the binarization circuit 7201 outputs a logic level 1. The output of the binarization circuit 7201 and the output of the logical product circuit 6721 are ORed by the OR operation circuit 7121, and the surface selector is illuminated by the data selector 6731 when the result is a logic level 1. Detected value 6732 is output as a detection result. In this case, what is output as a detection result is limited to the detection value by surface side illumination. This is because, in defects such as foreign matter on the light shielding portion, the detection result by the backside illumination is not obtained.

또, 예를 들면 도 46에 도시한 바와 같이 논리곱처리회로(57) 또는 논리곱처리회로(57)의 주변을 구성하면, 논리곱연산기(4157)의 입력의 한쪽을 전환수단(4133)에 의해서 검출결과(4103)으로 전환하면, 출력(4102)에는 논리곱방식에 의한 검출판정결과가 얻어지고, 또 논리곱연산기(4157)의 입력의 한쪽을 전환수단(4133)에 의해서 논리레벨 1입력(4123)으로 전환하면, 출력(4102) 및 (4112)에는 논리곱방식을 사용하지 않는 검출방식의 검출결과가 얻어지고, 필요에 따라서 검사장치의 검출방식을 선택할 수 있다. 그 경우, 도 41에 도시한 구성은 도 47과 같이 된다. 또, 도 46의 목적은 동일장치라도 전환에 의해 검출방식을 선택가능하게 하는 점에 있으므로, 목적이 달성되는 것이라면 물론 소프트웨어처리에 의한 것 등 다른 구성이라도 상관없다.For example, as shown in FIG. 46, when the periphery of the logical product processing circuit 57 or the logical product processing circuit 57 is formed, one of the inputs of the logical product operator 4157 is switched to the switching means 4133. By switching to the detection result 4103, the detection decision result by the logical product method is obtained in the output 4102, and the logic level 1 input is inputted by the switching means 4133 to one of the inputs of the logical product operator 4157. Switching to 4123, the detection results of the detection method not using the logical product method are obtained for the outputs 4102 and 4112, and the detection method of the inspection apparatus can be selected as necessary. In that case, the configuration shown in FIG. 41 is as shown in FIG. 47. In addition, since the detection apparatus can be selected by switching between the same apparatus, the objective of FIG. 46 may be any other configuration such as by software processing as long as the objective is achieved.

이상의 구성에서 이물등의 결함으로 부터의 산란광이 검출되었다고 판정된 경우, 검출시의 X스테이지(10) 및 Y스테이지(11)의 위치정보 이외에 검출기(51), (551)이 단소자가 아닌 경우에는 그 소자중의 화소위치에서 계산되는 이물등의 결함(70)의 위치정보 및 검출기(51), (551)의 검출출력값(4101), (4111)이 이물등의 결함 데이타로서 마이크로컴퓨터(54)가 관리하는 메모리에 기억됨과 동시에, 상기 기억내용이 연산처리되어 CRT등의 표시수단(55)에 표시된다.When it is determined that scattered light from a defect such as a foreign material is detected in the above configuration, when the detectors 51 and 551 are not single elements other than the position information of the X stage 10 and the Y stage 11 at the time of detection, The position information of defects 70 such as foreign matters calculated at the pixel position in the element and the detection output values 4101 and 4111 of the detectors 51 and 551 are the microcomputer 54 as defect data such as foreign matters. Is stored in a memory to be managed, and the stored contents are computed and displayed on display means 55 such as a CRT.

어레이형 검출기의 각 화소의 출력에 따라 이물등의 결함의 검출 및 판정을 실행하는 경우, 다음과 같은 문제점이 발생한다.When detecting and determining defects such as foreign matters in accordance with the output of each pixel of the array detector, the following problems arise.

2×2㎛2의 화소를 갖는 검출기로 이물등의 결함의 검출 및 판정을 실행하는 것으로 한다. 그 때, 도 26에 도시한 바와 같이 이물등의 결함이 4개의 화소에서 검출되면, 이물등의 결함에 의해 산란된 산란광은 여러개의 화소로 분산되어 버리고, 각 화소의 출력은 1개의 화소에서 이물을 검출한 경우에 얻어지는 출력의 1/2∼1/4(실질적으로는 화소간의 크로스토크의 영향으로 약 1/3)정도로 되어 결과적으로 이물등의 결함의 검출율이 저하해 버린다. 또, 검출기의 화소와 미소한 이물등의 결함과의 위치관계는 미묘하고 또한 매우 변화하기 쉬워 검사를 실행할 때마다 변화하므로, 검사의 재현성을 저하시킨다. 이러한 문제점은 이물등의 결함이 4개의 화소에서 검출되는 경우 뿐만 아니라 이물이 3개의 화소 또는 2개의 화소에서 검출되는 경우에도 발생한다.It is assumed that detection and determination of defects such as foreign matters are performed with a detector having a pixel of 2 x 2 탆 2 . At that time, when defects such as foreign matters are detected in four pixels as shown in FIG. 26, scattered light scattered by defects such as foreign matters is dispersed into several pixels, and the output of each pixel is foreign matters in one pixel. Is detected, the detection rate of defects such as foreign matters decreases as a result of about 1/2 to 1/4 (substantially about 1/3) of the crosstalk between pixels. In addition, the positional relationship between the pixels of the detector and defects such as minute foreign matters is subtle and very easily changed each time the inspection is executed, thereby degrading the reproducibility of the inspection. This problem occurs not only when a defect such as a foreign material is detected in four pixels but also when a foreign material is detected in three or two pixels.

상술한 문제점을 해결하기 위해, 도 27에 도시한 바와 같이 1×1㎛2의 화소를 사용하고, 각각의 인접하는 4개의 1×1㎛2화소에서 출력된 검출신호를 전기적으로 가산하여 2×2㎛2화소의 검출신호를 시뮬레이트한다. 중복된 4개의 화소군a, b, c, d의 각각의 인접하는 4개의 화소의 각 검출신호의 합을 계산하고, 출력의 최대합 즉 도 27의 화소군의 화소출력의 총합을 2×2㎛2화소의 출력의 대표출력으로 해서 이물등의 결함 검출신호로서 사용한다. 이러한 이물등의 결함 검출방법에 있어서, 이물등의 결함을 나타내는 검출신호는 ±10%이내이고, 모든 이물등의 결함에 대한 검출반복성은 80%이상이다.In order to solve the above-mentioned problem, as shown in Fig. 27, 1 × 1 μm 2 pixels are used, and the detected signals output from four adjacent 1 × 1 μm 2 pixels are electrically added to each other to 2 ×. Simulate a detection signal of 2 μm 2 pixels. The sum of the detection signals of the adjacent four pixels of the four overlapping pixel groups a, b, c, and d is calculated, and the maximum sum of the outputs, that is, the sum of the pixel outputs of the pixel groups in FIG. 27, is 2x2. It is used as a defect detection signal, such as a foreign material, as a representative output of the output of a micrometer 2 pixel. In such a defect detection method such as foreign matters, the detection signal indicating a defect such as foreign matters is within ± 10%, and the detection repeatability for defects such as all foreign matters is 80% or more.

도 28은 4화소가산회로의 블럭도이다. 이 4화소가산회로는 1㎛2화소를 512개 배열해서 얻어진 1차원형 촬상소자와 함께 사용되고, 기수번째 화소의 출력(2503) 및 우수번째 화소의 출력(2502)가 따로따로 출력된다. 1화소씩 4방향으로 시프트된 4개의 1×1㎛2화소(2×2화소)의 출력은 256스테이지(段)의 시프트 레지스트(2501), 1스테이지의 시프트 레지스터(2504) 및 가산기(2505)∼(2508)에 의해 가산되고, 제산기(2509)∼(2512)에 의해 화소출력의 가산값의 평균값을 측정한다. 최대값 선택회로(2513)은 4개의 평균값중에서 최대 평균값을 이물등의 결함 검출신호(2514)로서 선택한다.Fig. 28 is a block diagram of a four pixel addition circuit. This four pixel addition circuit is used together with a one-dimensional image pickup device obtained by arranging 512 1 µm 2 pixels, and the output 2503 of the odd-numbered pixel and the output 2502 of the even-numbered pixel are output separately. The output of four 1 × 1 μm 2 pixels (2 × 2 pixels) shifted in four directions by one pixel is 256 stages of shift resist 2501, one stage of shift register 2504, and adder 2505. Is added by (2508), and the average value of the addition value of pixel output is measured by the dividers 2509-2512. The maximum value selecting circuit 2513 selects the maximum average value among the four average values as a defect detection signal 2514 such as foreign matter.

이와 같이 구성하면, 판정에 필요한 2㎛단위로 판정결과가 출력되고, 데이타량이 1/4로 되어 있으므로, 이 이후의 처리회로에서 필요한 신호처리의 속도가 1/4로 감소하고, 회로설계상 및 회로동작상 유리하게 된다. 이와 같은 구성에 의해 안정한 이물등의 결함의 검출이 가능하게 된다.In this arrangement, since the determination result is output in units of 2 占 퐉 necessary for determination, and the data amount is 1/4, the speed of signal processing required in the subsequent processing circuit is reduced to 1/4, and the circuit design and Advantageous circuit operation. Such a configuration makes it possible to detect a defect such as a stable foreign material.

이상의 예에서는 4화소의 가산 또는 평균처리는 검출화소간에 걸친 검출결과의 출력저하의 방지책이므로, 처리화소는 4화소보다 많은 화소로 처리해도 상관없고, 효과가 바라는 목적을 달성할 수 있는 것이라면 2화소 또는 3화소의 처리라도 상관없다. 도 67에 2화소가산의 경우에 관해서 그의 1예를 도시한다. 동일도면에서는 화소의 형상이 정방형이 아니라 장방형으로 되어 있다. 이것은 장방형 형상을 한 검출기 또는 스테이지의 전송속도를 검출기의 축적시간에 비해서 빠르게 하는 것에 의해 실현할 수 있다(예를 들면, 시료상에서 1㎛×2㎛의 화소를 형성하고자 하는 것이라면, 시료상의 크기1㎛×1㎛의 검출기에 의해 축적시간T 동안에 2㎛스테이지를 보내면 실현할 수 있다). 그리고, 도 67에 도시한 바와 같이 2화소를 가산해서 처리를 실행하면 좋다.In the above example, the addition or averaging of four pixels is a measure to prevent the output degradation of the detection result between the detection pixels. Therefore, the processing pixels may be processed with more than four pixels, and as long as the effect can achieve the desired purpose, Alternatively, the processing of three pixels may be performed. 67 shows an example of the case of adding two pixels. In the same drawing, the shape of the pixel is not square but rectangular. This can be realized by making the transmission speed of a rectangular shaped detector or stage faster than the accumulation time of the detector (for example, if one is to form a pixel of 1 µm x 2 µm on a specimen, the size of the specimen is 1 µm). This can be achieved by sending a 2 μm stage during the accumulation time T by a detector of 1 μm). As shown in FIG. 67, the process may be performed by adding two pixels.

동일도면의 실시예에서는 도면중 b2의 타이밍에서,In the embodiment of the same drawing, at the timing b2 in the drawing,

(a1+a2)/2(a1 + a2) / 2

(a2+a3)/2(a2 + a3) / 2

(b1+b2)/2(b1 + b2) / 2

(b2+b3)/2(b2 + b3) / 2

(a1+b1)/2(a1 + b1) / 2

(b1+c1)/2(b1 + c1) / 2

(a2+b2)/2(a2 + b2) / 2

(b2+c2)/2(b2 + c2) / 2

를 연산하고, 그 중의 최대값을 검출결과로서 출력한다. 즉, 4화소의 경우와 마찬가지로 가산값의 평균값의 최대값을 구하고 있다. 2화소가산은 4개의 화소에 걸친 이물의 출력저하를 방지하는 효과가 작아지지만, 4화소 가산에 비해서 스테이지의 전송속도가 빠르므로 검사속도가 향상한다.Is calculated and the maximum value thereof is output as a detection result. That is, similarly to the case of four pixels, the maximum value of the average value of the added values is obtained. The two-pixel addition reduces the effect of preventing the output deterioration of the foreign material over four pixels, but the inspection speed is improved because the transfer speed of the stage is faster than the four-pixel addition.

그런데, 상기 예에서는 검출판정을 실행하는 화소치수(2㎛×2㎛)에 비해서 검출해야할 이물등의 결함의 치수는 작다(예를 들어 0. 5㎛). 이와 같은 경우에는 4화소 가산처리전의 검출기의 1화소(상기 예에서는 1㎛×1㎛)중에 이물등의 결함이 포착되기만 하면, 이물등의 결함으로 부터의 검출출력은 4화소 가산처리의 전후에서 동일하다(왜냐하면 4화소 가산방식은 상술한 바와 같이 1화소에서 포착되지 않고 여러개의 화소에 걸쳐져 있는 경우의 보상을 위한 방식이기 때문이다). 이 경우, 회로패턴으로 부터의 산란광은 검출기의 화소의 면적(화소치수)이 작을 수록 1화소중에 들어가는 회로패턴 코너부분 갯수(또는 면적)가 감소하기 때문에, 회로패턴으로 부터의 산란광이 감소하는 것을 고려하면 화소치수 자체는 작을 수록 바람직하고, 보다 고감도인 이물등의 결함의 검출이 가능하게 된다. 따라서, 4화소 가산처리방식은 검출의 안정성과는 반대로 검출감도에 대해서 희생을 치루고 있다고도 할 수 있다. 희생을 치룬후에 검출감도가 충분하다면 이 문제에 대해서 새로운 고안을 실행할 필요는 없지만, 프로세스 조건의 변화나 노출방식의 변화에 추종해서 보다 유연한 검출감도를 갖는 검사기술로 하기 위해서는 이 문제에도 배려를 하는 것이 필요하다.By the way, in the said example, compared with the pixel dimension (2 micrometer x 2 micrometer) which performs detection determination, the dimension of defects, such as a foreign material, which should be detected is small (for example, 0.5 micrometer). In such a case, as long as defects such as foreign matters are captured in one pixel (1 μm × 1 μm in the above example) of the detector before the four-pixel addition process, the detection output from defects such as foreign matters before and after the four-pixel addition process. It is the same (because the four-pixel addition method is a method for compensation in the case where it is not captured in one pixel and spans a plurality of pixels as described above). In this case, the scattered light from the circuit pattern decreases the scattered light from the circuit pattern because the smaller the area (pixel dimension) of the pixel of the detector is, the smaller the number (or area) of the corner portion of the circuit pattern fits into the pixel. In consideration of this, the smaller the pixel dimension itself is, the more preferable it is possible to detect defects such as foreign matter with higher sensitivity. Therefore, it can be said that the 4-pixel addition processing system sacrifices the detection sensitivity as opposed to the stability of the detection. If the detection sensitivity is sufficient after sacrifice, it is not necessary to implement a new design for this problem, but in order to follow the change of the process conditions or the change of the exposure method, the inspection technology with more flexible detection sensitivity is considered. It is necessary.

이 문제에 대해서는 4화소 가산처리를 실행한 고안정 검출모드와 4화소 가산처리를 실행하지 않는 고감도 검출모드를 선택가능하게 하는 것에 의해, 필요로 되는 성능에 따라서 검출방식을 전환하면 좋다.For this problem, the detection method may be switched in accordance with the performance required by selecting the high-definition detection mode in which the four-pixel addition processing is performed and the high sensitivity detection mode in which the four-pixel addition processing is not performed.

또, 상기 2개의 모드는 4화소 가산처리의 전후에서 이물등의 결함의 검출판정을 실행하면 동시에 동작가능하다는 것에 착안하여, 본 발명에서는 도 42에 도시한 바와 같은 구성으로 고안정 검출과 고감도 검출을 실행하는 구성을 고안하였다.Note that the two modes are operable at the same time by performing detection determination of defects such as foreign matters before and after the four-pixel addition process. In the present invention, high stability detection and high sensitivity detection have the configuration as shown in FIG. Designed to run the configuration.

도 42에서는 검출기(51) 또는 검출기(551)에 의해 검출된 신호는 4화소 가산회로(114) 또는 4화소 가산회로(124)에 의해 처리가 실행된 결과의 검출판정(2진화)회로(52) 또는 검출판정(2진화)회로(552)에 의해 검출판정됨과 동시에 4화소 가산처리를 실행하지 않는 결과의 검출판정(2진화)회로(53) 또는 검출판정(2진화)회로(553)에 의해 검출판정된다. 이 결과를 컴퓨터(54)에 입력, 저장하고, 표시수단(55)에 표시한다.In FIG. 42, the signal detected by the detector 51 or the detector 551 is detected by the four-pixel addition circuit 114 or the four-pixel addition circuit 124. The detection determination (binarization) circuit 52 of the result of the processing is executed. Or the detection judgment (binarization) circuit 533 or detection judgment (binarization) circuit 553 which is detected by the detection judgment (binarization) circuit 552 and does not execute the 4-pixel addition process. Detection is judged. The result is input to the computer 54, stored, and displayed on the display means 55.

또, 이물등의 결함의 검출을 달성하기 위해서는 검출판정(2진화)회로(52) 또는 검출판정(2진화)회로(552)에 의해 검출되거나 또는 4화소 가산처리를 실행하지 않는 결과의 검출판정(2진화)회로(53) 또는 검출판정(2진화)회로(553)에 의해 검출되면 좋으므로, 도 43과 같이 각각의 검출결과를 논리합회로(56) 또는 논리합회로(556)으로 연산하고, 이 결과를 컴퓨터(54)에 입력, 저장하도록 하면 회로상에서 이물등의 결함검출의 데이타량을 작게 할 수 있다. 이 경우, 4화소 가산결과가 본 실시예의 4화소 가산처리와 같이 최대값으로 얻어지고 데이타량이 감소하고 있는 경우에는 단순하게 4화소 가산을 실행하고 있지 않은 결과와 논리합을 연산하는 것이 곤란하게 된다. 이 경우에는 도 68에 도시한 바와 같이 가산처리를 실행하지 않은 상태에서의 4화소의 최대값을 구하는 처리를 실행하고, 데이타량을 1/4로 저감해두면 논리합을 연산하기 쉬워진다. 여기에서는 도면중 b2의 타이밍에서,In addition, in order to achieve the detection of defects such as foreign matters, the detection judgment of the result detected by the detection judgment (binarization) circuit 52 or the detection decision (binarization) circuit 552 or not performing the four pixel addition process is performed. Since it is sufficient to be detected by the (binarization) circuit 53 or the detection determination (binarization) circuit 553, each detection result is calculated by the logic sum circuit 56 or the logic sum circuit 556 as shown in FIG. By inputting and storing the result into the computer 54, the data amount of defect detection such as foreign matter on the circuit can be reduced. In this case, when the four-pixel addition result is obtained at the maximum value as in the four-pixel addition process of this embodiment, and the data amount is decreasing, it is difficult to simply calculate a logical sum with the result of not performing the four-pixel addition. In this case, as shown in Fig. 68, the processing for finding the maximum value of four pixels without the addition processing is performed, and if the data amount is reduced to 1/4, the logical sum can be easily calculated. Here, at the timing of b2 in the figure,

a 1a 1

a 2a 2

a 3a 3

a 4a 4

중의 최대의 것을 검출결과로서 출력한다.The largest one of them is output as a detection result.

또, 검출결과의 출력에 논리레벨의 판정결과 뿐만 아니라 검출값도 출력하는 쪽이 좋다는 것은 논리곱연산과 마찬가지로 논리합연산에도 적용된다.In addition, it is better to output not only the logic level judgment result but also the detection value to the output of the detection result, as well as the logical product operation.

이 경우, 도 70에 도시한 바와 같은 구성으로 된다. 2진화 판정회로(6801)에는 4화소 가산처리를 실행하지 않는 검출용 스레쉬홀드값(6802)가 미리 설정된다. 또, 2진화 판정회로(6811)에는 4화소 가산처리를 실행한 검출용의 스레쉬홀드값(6812)가 미리 설정된다. 그리고, 2진화 판정회로(6801)에는 4화소 가산처리를 실행하지 않는 검출값(6803)이, 또 2진화 판정회로(6811)에는 4화소 가산처리를 실행한 검출값(6813)이 입력되어 2진화 판정된다. 각각의 판정결과는 논리합수단(6821)에 의해 연산되고, 그 결과가 논리레벨 1인 경우에 데이타 셀렉터(6831)에서 4화소 가산처리를 실행한 검출값(6832)가 검출결과로서 출력된다.In this case, it becomes the structure as shown in FIG. In the binarization determination circuit 6801, a detection threshold value 6802 for not performing the four pixel addition process is set in advance. In the binarization determination circuit 6811, a threshold value 6812 for detecting the four-pixel addition process is set in advance. Then, the detection value 6803 that does not perform the four-pixel addition process is input to the binarization determination circuit 6801, and the detection value 6613 that performs the four-pixel addition process is input to the binarization determination circuit 6811. Evolution is determined. Each determination result is calculated by the logical sum means 6821, and when the result is the logic level 1, the detection value 6832 which has performed four pixel addition processing in the data selector 6831 is output as the detection result.

도 42와 같이, 논리합회로(56) 또는 논리합회로(556)을 마련하지 않는 경우에는 표시수단(55)에 표시하기 전에 소프트웨어적으로 이물등의 결함검출 데이타의 논리합을 연산하는 것이 바람직하다.As shown in Fig. 42, when the logic sum circuit 56 or the logic sum circuit 556 is not provided, it is preferable to calculate the logic sum of defect detection data such as foreign matter by software before displaying on the display means 55.

또, 상술한 논리곱을 사용한 검출을 실행하지 않는 경우에는 도 44와 같이 검출판정(2진화)회로(52), 검출판정(2진화)회로(552), 검출판정(2진화)회로(53) 및 검출판정(2진화)회로(553)의 결과를 논리합회로(5556)에 의해 연산하거나 또는 소프트웨어적으로 연산하는 구성도 가능하다.When the detection using the logical product described above is not executed, the detection decision (binarization) circuit 52, the detection decision (binarization) circuit 552, and the detection decision (binarization) circuit 53 as shown in FIG. And a logic sum circuit 5556 for calculating the result of the detection determination (binarization) circuit 553 or for performing software calculation.

또, 논리곱을 사용한 검출을 실행하는 경우에는 도 45와 같이 논리합회로(56) 및 논리합회로(556)의 출력을 논리곱회로(57)에 의해 연산하면 좋다. 이 경우의 논리곱연산은 이물등의 결함의 검출의 최종결과이므로, 검사의 진행과 동시에 실행되는 것이 바람직하고, 소프트웨어에 의한 연산보다는 회로에 의한 연산쪽이 실제적이다.In addition, when performing the detection using the AND, the outputs of the OR circuit 56 and the OR circuit 556 may be calculated by the AND circuit 57 as shown in FIG. In this case, since the logical product operation is the final result of the detection of a defect such as a foreign material, it is preferable to be executed at the same time as the inspection proceeds, and the calculation by the circuit is more practical than the calculation by software.

본 발명의 레티클 검사장치는 검출 광학적으로 이물등의 결함만을 현재화하여 검출하고, 검출신호가 스레쉬홀드값보다 큰 경우 검출신호를 2진화해서 이물등의 결함을 검출한다. 그러나, 검출신호는 [1] 화소간 감도의 편차(약 ±15%) 및 [2] 화소간의 레티클상의 조도분포에 기인하는 출력레벨의 편차(셰이딩)에 따라 변화하기 쉽다. 따라서, 도 29에 도시한 바와 같이 각각의 화소는 동일한 이물등의 결함에 대해서 다른 검출신호를 출력하고, 출력신호의 레벨은 Y축 방향에 대한 화소의 위치에 의존하게 된다. 따라서, 스레쉬홀드값을 초과한 검출신호의 2진화에 의해 이물등의 결함을 안정하게 검출하는 것이 불가능하다.The reticle inspection apparatus of the present invention detects and detects only defects such as foreign matter optically, and detects defects such as foreign matter by binarizing the detection signal when the detection signal is larger than the threshold value. However, the detection signal tends to change depending on the deviation (shading) of the sensitivity between the [1] pixels (about ± 15%) and the illuminance distribution on the reticle between the [2] pixels. Thus, as shown in Fig. 29, each pixel outputs different detection signals for defects such as foreign matters, and the level of the output signal depends on the position of the pixel in the Y-axis direction. Therefore, it is impossible to stably detect defects such as foreign matters by binarization of the detection signal exceeding the threshold value.

본 발명은 미리 표준 레티클(111)(도 1)를 사용하여 상기한 [1]및 [2]의 셰이딩효과를 측정하고(도 30에 있어서 (a)), 측정된 셰이딩효과의 역수를 계산하여 셰이딩 보정데이타를 결정하고(도 30에 있어서 (b)), 셰이딩 효과의 영향을 제거하는 것에 의해서 화소의 각각의 출력에 대해 검출기의 검출신호를 증폭하는 증폭기의 이득(gain)을 제어하고 화소의 보정출력을 얻는다(도 30에 있어서 (c)). 표준레티클(111)은 검사 스테이지부(1)의 Z스테이지(10)상에 탑재 또는 그 근방에 배치해도 좋고, 또는 셰이딩효과의 측정시에만 Z스테이지상에 탑재해도 좋다.The present invention measures the shading effects of the above-mentioned [1] and [2] using the standard reticle 111 (FIG. 1) in advance ((a) in FIG. 30), and calculates the inverse of the measured shading effects. By determining the shading correction data ((b) in FIG. 30), by controlling the gain of the amplifier which amplifies the detection signal of the detector for each output of the pixel by removing the influence of the shading effect, A correction output is obtained ((c) in FIG. 30). The standard reticle 111 may be mounted on or near the Z stage 10 of the inspection stage 1, or may be mounted on the Z stage only when the shading effect is measured.

표준 레티클(111)은 미소한 오목볼록의 표면과 균일한 산란특성을 갖는다. 예를 들면, 표준 레티클(111)은 표면에 연삭에 의해 형성된 미소한 오목볼록을 갖는 유리판이라도 좋고, 표면에 특정한 크기의 표준 미립자가 균일하게 부착되어 있는 유리판이라도 좋으며, 또는 스퍼터링에 의해 형성된 알루미늄막이 성막된 판이라도 좋다. 단, 표준 레티클(111)상의 미소한 오목볼록을 화소 1×1㎛2에 대해서 균일하게 가공하는 것은 실질적으로 어렵다. 따라서, 셰이딩 효과의 측정을 여러회 예를 들어 1000회 반복하고, 측정된 데이타의 평균값에 따라서 보정데이타를 결정한다.The standard reticle 111 has a small concave surface and uniform scattering characteristics. For example, the standard reticle 111 may be a glass plate having a fine concave convex formed on the surface by grinding, a glass plate having standard particles of a certain size uniformly attached to the surface, or an aluminum film formed by sputtering. The plate formed may be sufficient. However, it is substantially difficult to process the minute concave convex on the standard reticle 111 uniformly with respect to the pixel 1 × 1 μm 2 . Therefore, the measurement of the shading effect is repeated several times, for example, 1000 times, and the correction data are determined according to the average value of the measured data.

미소한 오목볼록을 갖는 표준 레티클(111)의 표면부분에서만 빛을 산란하고 표준레티클(111)의 전체면에서는 빛이 산란되지 않으므로, 측정을 1000회 반복하는 것에 의해 얻어진 측정값의 가산은 표준 레티클(111) 표면의 전체 조사영역에 걸친 1000회의 조도분포의 가산보다 훨씬 작다. 따라서, 측정된 데이타의 총합을 측정의 반복회수로 나누는 것에 의해 얻어진 측정 데이타의 평균값과 같은 단순한 평균값은 너무 작아 연산의 정밀도가 저하한다. 이러한 조건에서, 평균값은 측정된 데이타의 합계를 제수, 예를 들면 측정 반복회수 예를 들어 1000회의 단편인 200으로 나누는 것에 의해 결정하면 좋다.Since light is scattered only at the surface portion of the standard reticle 111 having a small concave convex, and light is not scattered at the entire surface of the standard reticle 111, the addition of the measured value obtained by repeating the measurement 1000 times is a standard reticle It is much smaller than the addition of 1000 illuminance distributions over the entire irradiated area of the (111) surface. Therefore, a simple average value such as the average value of the measured data obtained by dividing the total of the measured data by the number of repetitions of the measurement is too small and the precision of the calculation decreases. Under these conditions, the average value may be determined by dividing the sum of the measured data by a divisor, for example, the measurement repetition number, for example, 200, which is 1000 pieces.

도 30의 (a) 및 도 30의 (c)의 비교 실험에서 명확한 바와 같이, 약 50%의 셰이딩(도 30의 (a))은 보정에 의해 5%이하로 낮아진다. 검사를 실시할 때마다 보정데이타를 결정하고 갱신하는 것에 의해, 검출광학계 및 조사계의 실행에 따른 시간 의존변수에 기인하는 보정데이타의 변수에 의한 광학성분의 역효과를 제거할 수 있다.As is apparent from the comparative experiments of FIGS. 30A and 30C, about 50% of the shading (FIG. 30A) is lowered to 5% or less by correction. By determining and updating the correction data every time the inspection is performed, it is possible to eliminate the adverse effect of the optical component due to the correction data variable due to the time dependent variable according to the execution of the detection optical system and the irradiation system.

도 31에 도시한 바와 같이, 셰이딩을 보정하는 셰이딩 보정회로는 1차원 촬상소자에 의해 출력된 검출신호를 A/D변환한 8비트값(3212)(256단)에서 암전류부분의 값을 각 화소마다 나타내고, 동기회로(3205)에 의해 제어된 메모리(3206)에서 리드된 데이타를 감산하는 감산회로(3209), 셰이딩 보정배율을 각 화소마다 동기회로(3205)에 의해 제어된 메모리(3207)에서 리드된 데이타에 의해 승산하는 승산회로(3210) 및 1차원 촬상소자에 의해 출력된 검출신호를 A/D변환한 8비트값 3212의 2배의 비트수, 즉 8비트의 2배인 16비트로 제산된 값의 비트수를 초기 비트수 즉 8비트로 복귀시키는 중위비트신호 출력회로(3211)로 이루어진다. 이 셰이딩 보정회로는 디지탈값을 처리하는 디지탈회로이지만, 아날로그 데이타로 보정을 실행해도 좋다.As shown in Fig. 31, the shading correction circuit for correcting shading uses the pixel values of the dark current portion in 8-bit values 3212 (256 stages) obtained by A / D conversion of the detection signal output by the one-dimensional imaging device. A subtraction circuit 3209 for subtracting data read from the memory 3206 controlled by the synchronization circuit 3205, and a shading correction factor for each pixel in the memory 3207 controlled by the synchronization circuit 3205. The multiplication circuit 3210 multiplied by the read data and the detection signal output by the one-dimensional imaging device are divided by twice the number of bits of the 8-bit value 3212 obtained by A / D conversion, that is, 16 bits which are twice the 8 bits. An intermediate bit signal output circuit 3211 returns the number of bits of the value to the number of initial bits, i.e., 8 bits. Although this shading correction circuit is a digital circuit which processes digital values, you may perform correction with analog data.

2㎛이상의 크기의 이물등의 결함을 검출하는데 2×2㎛2의 화소를 사용하면, 이물등의 결함이 검출된 화소수는 검출된 이물등의 결함의 수와 달라지게 된다. 10㎛의 이물등의 결함A를 검출하는데 2×2㎛2의 화소를 사용하면, 25개의 화소(102/22=25)수의 검출신호가 출력되고, 검출된 이물등의 결함을 관찰하기 위해서는 25개의 검출신호를 조사해야 한다.If pixels of 2 x 2 탆 2 are used to detect defects such as foreign matters having a size of 2 占 퐉 or more, the number of pixels for which defects such as foreign matters are detected differs from the number of defects such as foreign substances detected. To detect the fault A, such as a foreign body 10㎛ The pixels in the 2 × 2㎛ 2, the pixel 25 (2 10/22 = 25) of the detection signal can be output, and observing defects of the detected foreign object, etc. In order to do this, 25 detection signals must be examined.

종래의 레티클 검사방법은 소프트 웨어적으로 검출된 이물등의 결함의 화소간 위치관계를 조사하고, 이물등의 결함이 검출된 화소가 서로 인접해 있는 경우에는 그룹처리에 의해 1개의 이물등의 결함을 검출하며, 많은 검출신호를 조사해야 하는 불합리를 회피하고 있다. 그러나, 이러한 종래의 방법은 소프트웨어 처리가 필요하고, 많은 검출신호를 처리하기 위해서는 많은 시간 예를 들어 1000개의 검출신호를 처리하는데 약 10분이 필요하게 된다.The conventional reticle inspection method examines the positional relationship between pixels of defects such as foreign matters detected by software, and when pixels where defects such as foreign matters are detected are adjacent to each other, defects such as one foreign material by group processing are performed. In order to detect the error, it avoids the unreasonableness of investigating many detection signals. However, this conventional method requires software processing, and it takes about 10 minutes to process many detection signals, for example, 1000 detection signals.

본 발명은 전체 검사영역을 동시에 관찰할 수 있는 여러개의 시야블럭, 예를들어 각각 32×32㎛2의 시야블럭으로 분할하고, 각 시야블럭에 대응한 모든 검출신호를 동일한 이물등의 결함을 검출하여 얻은 검출신호로서 간주한다. 이것에 의해 큰 이물등의 결함이라도 그의 형상에 관계없이 시야블럭내에서 관찰, 확인할 수 있게 된다.The present invention is divided into a plurality of field of view blocks that can observe the entire inspection area at the same time, for example, a field of view blocks each 32 × 32 μm 2 , and detect all defects such as foreign matters by detecting all detection signals corresponding to each field block. It is regarded as a detection signal obtained by This makes it possible to observe and confirm a defect such as a large foreign material in the field of view block regardless of its shape.

블럭처리는 기능적으로 그룹처리와 동일하지만, 블럭처리는 하드웨어에 의해 간단히 달성할 수 있다. 본 발명은 실시간으로 하드웨어에 블럭처리를 실행하여 검사시간을 단축하고, 레티클 검사장치의 스루풋(제조능률)을 향상시킨다. 본 발명의 레티클 검사장치는 종래의 레티클 검사장치에서 필요로 했던 시간의 2/3배의 시간으로 1000개의 검출신호를 검사할 수 있다.Block processing is functionally the same as group processing, but block processing can be achieved simply by hardware. The present invention shortens inspection time by performing block processing on hardware in real time, and improves throughput (manufacturing efficiency) of the reticle inspection apparatus. The reticle inspection apparatus of the present invention can inspect 1000 detection signals at a time two-thirds the time required by the conventional reticle inspection apparatus.

도 32에 따르면, 블럭처리회로는 검출기에서 출력된 검출신호를 그 크기에 따라 3개의 랭크, 즉 큰 이물등의 결함에 대응한 대(大)랭크(큰 이물등의 결함 검출신호), 중간 이물등의 결함에 대응한 중(中)랭크(중간 이물등의 결함 검출신호) 및 작은 이물등의 결함에 대응한 소(小)랭크(작은 이물등의 결함 검출신호)의 검출신호로 분류하고, 256화소(=16×16화소)의 각 화소블럭내의 큰 이물등의 결함검출신호, 중간 이물등의 결함 검출신호 및 작은 이물등의 결함 검출신호의 각각의 수를 카운트하고, 각 화소블럭내의 이물등의 결함의 수가 1이상일 때에만 각 화소블럭내에 포함된 대, 중, 소의 각각의 이물등의 결함의 수, 각 블럭의 화소에서 출력된 신호중의 최대 검출신호 및 기억장치내의 각 블럭의 좌표를 라이트한다.According to Fig. 32, the block processing circuit has three ranks according to the magnitude of the detection signal output from the detector, that is, a large rank (a defect detection signal such as a large foreign material) corresponding to a defect such as a large foreign material, and an intermediate foreign material. It is classified into detection signals of medium rank (defect detection signal such as a middle foreign matter) corresponding to a defect such as a small rank (defect detection signal such as a small foreign matter) corresponding to a defect such as a small foreign matter, The number of defect detection signals such as a large foreign material, a defect detection signal such as a middle foreign material, and a defect detection signal such as a small foreign material in each pixel block of 256 pixels (= 16 x 16 pixels) is counted, and the foreign material in each pixel block is counted. The number of defects such as large, medium, and small foreign matters included in each pixel block only when the number of defects such as one or more is larger than one, the maximum detection signal in the signals output from the pixels of each block, and the coordinates of each block in the storage device. Light it.

CPU는 검출될 이물등의 결함의 상한수로서 이물등의 결함의 최대수를 래치(4201)에 설정한다. 이물등의 결함의 수가 최대수를 초과하면, 너무 많은 이물등의 결함을 갖는 레티클의 검사는 더이상 무의미하므로 검사는 중단된다. 카운터는 검출된 이물등의 결함의 수를 카운트하고, 비교기(4211)은 카운터(4221)의 카운트와 래치(4201)에 설정된 최대수를 비교한다. 카운터(4221)의 카운트가 최대수보다 크면 검사는 중단된다.The CPU sets the maximum number of defects such as foreign matters in the latch 4201 as the upper limit number of defects such as foreign matters to be detected. If the number of defects such as foreign matters exceeds the maximum number, the inspection of the reticle having too many defects such as foreign matters is no longer meaningful, so the inspection is stopped. The counter counts the number of defects such as foreign matters detected, and the comparator 4211 compares the count of the counter 4201 with the maximum number set in the latch 4201. If the count of the counter 4201 is greater than the maximum number, the inspection is stopped.

CPU는 중 및 소의 이물등의 결함A를 나타내는 검출신호와 큰 이물등의 결함을 나타내는 검출신호를 변별하기 위해 래치(4202)에 고(高)스레쉬홀드값을 설정한다. 검출신호의 레벨이 고스레쉬홀드값보다 높은 경우, 검출신호는 큰 이물등의 결함의 검출을 나타낸다고 판정된다. 비교기(4212)는 검출신호와 스레쉬홀드값을 비교하여 검출신호가 스레쉬홀드값보다 높으면 큰 이물등의 결함의 수를 카운트하는 카운터(4222)의 카운트는 1씩 증가된다.The CPU sets a high threshold value in the latch 4202 to discriminate between a detection signal indicating a defect A such as a medium or small foreign material and a detection signal indicating a defect such as a large foreign material. When the level of the detection signal is higher than the high threshold value, it is determined that the detection signal indicates the detection of a defect such as a large foreign material. The comparator 4212 compares the detection signal with the threshold value, and if the detection signal is higher than the threshold value, the count of the counter 4202 that counts the number of defects such as a large foreign material is increased by one.

CPU는 작은 이물등의 결함을 나타내는 검출신호와 중간 이물등의 결함을 나타내는 검출신호를 변별하기 위해 래치(4203)에 중간(中) 스레쉬홀드값을 설정한다. 비교기(4213)은 검출신호와 중간 스레쉬홀드값을 비교하여 검출신호가 중간 스레쉬홀드값보다 높으면 검출신호가 중간 이물등의 결함을 나타낸다고 판정하고, 카운터(4223)의 카운트는 1씩 증가된다.The CPU sets a middle threshold value in the latch 4203 to discriminate between a detection signal indicating a defect such as a small foreign material and a detection signal indicating a defect such as a middle foreign material. The comparator 4213 compares the detection signal with the intermediate threshold value and determines that the detection signal indicates a defect such as an intermediate foreign material when the detection signal is higher than the intermediate threshold value, and the count of the counter 4223 is increased by one. .

CPU는 이물등의 결함 이외의 물질을 나타내는 검출신호와 작은 이물등의 결함을 나타내는 검출신호를 변별하기 위해 래치(4204)에 저(低)스레쉬홀드값을 설정한다. 비교기(4214)는 검출신호와 저스레쉬홀드값을 비교하여 검출신호가 저 스레쉬홀드값보다 높으면, 검출신호가 작은 이물등의 결함을 나타낸다고 판정하고, 카운터(4224)의 카운트는 1씩 증가된다.The CPU sets a low threshold value in the latch 4204 to discriminate between a detection signal indicating a substance other than a defect such as a foreign material and a detection signal indicating a defect such as a small foreign material. The comparator 4214 compares the detection signal with the low threshold value, and if the detection signal is higher than the low threshold value, determines that the detection signal indicates a defect such as a small foreign material, and the count of the counter 4224 increases by one. do.

상술한 이물등의 결함의 카운트 동작에 있어서, 큰 이물등의 결함의 수는 모든 카운터 즉 큰 이물등의 결함을 카운트하는 카운터(4222), 중간 이물등의 결함을 카운트하는 카운터(4223) 및 작은 이물등의 결함을 카운트하는 카운터(4224)에 의해 카운트되고, 중간 이물등의 결함의 수는 중간 이물등의 결함을 카운트하는 카운터(4223)과 작은 이물등의 결함을 카운트하는 카운터(4224)에 의해 카운트된다. 따라서, 작은 이물등의 결함의 수는 작은 이물등의 결함을 카운트하는 카운터(4224)의 출력에서 중간 이물등의 결함의 수를 빼는 것에 의해 결정되고, 중간 이물등의 결함의 수는 중간 이물등의 결함을 카운트하는 카운터(4223)의 출력에서 큰 이물등의 결함의 수를 빼는 것에 의해 결정된다. 큰 이물등의 결함, 중간 이물등의 결함 및 작은 이물등의 결함의 각각의 수는 검사결과를 표시하거나 출력하는 경우에 판정하면 좋다. 검출신호는 대, 중 및 소의 이물등의 결함을 나타내는 검출신호를 변별하도록 2개의 비교기로 비교하면 좋다. 예를 들어, 큰 이물등의 결함용 고 스레쉬홀드값과 중간 이물등의 결함용 중간 스레쉬홀드값 사이의 검출신호만을 중간 이물등의 결함을 나타내는 검출신호로서 선택하고, 중간 스레쉬홀드값과 작은 이물등의 결함을 나타내는 저 스레쉬홀드값 사이의 검출신호만을 작은 이물등의 결함을 나타내는 검출신호로서 선택한다.In the above-described counting operation of defects such as foreign matters, the number of defects such as large foreign matters is determined by counting all the counters, namely, the counter 4422 for counting defects such as foreign matters, the counter 4223 for counting defects such as intermediate foreign matters, and the like. The counter 4224 counts defects such as foreign bodies, and the number of defects such as intermediate foreign bodies is counted by the counter 4223 for counting defects such as intermediate foreign bodies and the counter 4224 for counting defects such as small foreign bodies. Is counted by Therefore, the number of defects, such as a small foreign material, is determined by subtracting the number of defects, such as an intermediate foreign material, from the output of the counter 4224 which counts the defects, such as a small foreign material, and the number of defects, such as an intermediate foreign material, etc. It is determined by subtracting the number of defects such as a large foreign material from the output of the counter 4223 which counts the defects. The number of defects such as a large foreign material, a defect such as an intermediate foreign material, and a defect such as a small foreign material may be determined when displaying or outputting the inspection result. The detection signals may be compared with two comparators to discriminate detection signals indicating defects such as large, medium and small foreign matters. For example, only a detection signal between a high threshold value for defects such as a large foreign material and an intermediate threshold value for defects such as a medium foreign material is selected as a detection signal representing a defect such as an intermediate foreign material, and the intermediate threshold value is selected. Only the detection signal between the low threshold value indicating a defect such as and a small foreign matter is selected as a detection signal representing a defect such as a small foreign matter.

가산기(4232), (4233) 및 (4234)와 시프트 레지스터(4242), (4243) 및 (4244)는 CCD검출기등의 1차원 검출기의 어레이를 2차원적인 블럭, 예를 들면 16×16=256화소의 각각의 블럭으로 블럭처리한다. 시프트 레지스터의 단수는 (CCD어레이의 화소수)/(블럭처리한 한쪽의 화소수)와 동일하다. 이 경우, CCD어레이의 화소수는 256이고 블럭처리한 한쪽의 화소수는 16이므로, 시프트 레지스터의 단수는 256/16=16이다. 이 예에서 시프트 레지스터의 단수는 블럭처리한 한쪽의 화소수와 동일하지만 이들 수가 일치한 것은 우연이고, 레지스터의 단수와 블럭처리한 한쪽의 화소수가 반드시 서로 동일할 필요는 없다. 그러나, (CCD어레이의 화소수)/(블럭처리한 한쪽의 화소수)의 값이 정수가 아닌 경우에는 복잡한 구성을 갖는 블럭처리회로가 필요하게 된다. 따라서, (CCD어레이의 화소수)/(블럭처리한 한쪽의 화소수)의 값이 정수로 되도록 CCD어레이의 화소수와 블럭처리한 한쪽의 화소수를 결정하는 것이 바람직하다.Adders 4232, 4233 and 4234, and shift registers 4242, 4243 and 4244 form arrays of one-dimensional detectors, such as CCD detectors, in two-dimensional blocks, for example 16x16 = 256. Block each block of pixels. The number of stages of the shift register is equal to (the number of pixels in the CCD array) / (the number of pixels in one block). In this case, since the number of pixels of the CCD array is 256 and the number of blocks on one side is 16, the number of stages of the shift register is 256/16 = 16. In this example, the number of stages of the shift register is the same as the number of one block-processed pixels, but it is a coincidence that these numbers coincide, and the number of stages of the register and the number of pixels of the one-blocked process are not necessarily the same. However, when the value of (Number of pixels of CCD array) / (Number of one block processed) is not an integer, a block processing circuit having a complicated configuration is required. Therefore, it is preferable to determine the number of pixels in the CCD array and the number of blocks in one block so that the value of (Number of pixels in the CCD array) / (Number of blocks in one block) becomes an integer.

큰 이물등의 결함의 수를 카운트하는 카운터(4222)의 내용은 각 블럭의 한쪽의 화소(16화소)를 카운트해서 검출신호가 출력될 때마다 클리어(0으로 리세트)된다. 클리어신호는 분주기(카운터)(4261)에 의해 검출기의 Y축을 따라 배열된 각 화소에 대해서 출력되는 클럭을 16분주하는 것에 의해 얻어진다. 이 경우에 CCD어레이 전송클럭을 Y축을 따라 배열된 각 화소의 클럭으로서 사용하면 좋다. 클리어되기 직전의 카운터(4222)의 카운트, 즉 Y축을 따라 배열된 16화소에 대한 검출신호의 카운트는 가산기(4232)에 의해 큰 이물등의 결함용 16단 시프트 레지스터(4242)의 출력단자에서 출력된 값에 가산되고, 가산기(4232)의 출력신호는 큰 이물등의 결함용 16단 시프트 레지스터(4242)의 입력단자에 입력된다. 이것에 의해 16단 시프트 레지스터(4242)의 내용은 Y축을 따라 배열된 16개의 각 화소마다 출력되는 클럭을 분주하는 것에 의해 얻어진 클리어신호에 의해 1단씩 시프트된다. 따라서, 16단 시프트 레지스터(4242)의 내용은 Y축을 따라 배열된 16화소마다 1단씩 시프트된다. 16단 시프트 레지스터(4242)의 내용은 그 내용이 16단씩 시프트될 때마다 출력단자에 나타난다. 이 때, CCD어레이는 X축을 따라 1화소에 대응하는 거리만큼 시프트되고, Y축을 따라 배열된 16화소에서 검출된 큰 이물등의 결함의 수는 가산기(4232)에 의해 16단 시프트 레지스터(4242)의 내용에 가산된다. 16단 시프트 레지스터(4242)의 내용은 CCD어레이가 X축을 따라 1화소에 대응하는 거리만큼 시프트될 때마다 출력되는 인코더의 펄스를 분주기(카운터)(4262)에 의해 분주해서 얻어지는 신호에 의해 클리어된다. 즉, 16단 시프트 레지스터(4242)의 내용은 CCD어레이가 X축을 따라 배열된 16화소에 대응하는 거리만큼 시프트될 때마다 클리어된다. 따라서, 큰 이물등의 결함용 16단 시프트 레지스터(4242)의 내용에는 16×16=256화소에서 검출된 큰 이물등의 결함의 수가 축적되어 있다. 비교기(4215)에 의해 큰 이물등의 결함의 수가 0이 아니라고 판정된 경우에는 이물등의 결함의 수와 블럭의 좌표를 나타내는 신호를 처리 및 메모리수단(4271)로 출력되고, 여기에서 이물등의 결함의 수는 대, 중, 소의 이물등의 결함의 각각의 수의 합계와 동일한 카운터(4224)의 카운트이다. 중간 이물등의 결함과 같은 작은 이물등의 결함용 블럭처리회로의 작동모드는 상술한 큰 이물등의 결함등의 결함용 블럭처리회로와 동일하다.The contents of the counter 4202 for counting the number of defects such as a large foreign material are cleared (reset to 0) each time one pixel (16 pixels) of each block is counted and a detection signal is output. The clear signal is obtained by dividing the clock outputted for each pixel arranged along the Y-axis of the detector by a divider (counter) 4421. In this case, the CCD array transfer clock may be used as the clock of each pixel arranged along the Y axis. The count of the counter 4422 immediately before being cleared, that is, the count of the detection signals for 16 pixels arranged along the Y-axis, is output by the adder 4232 from the output terminal of the 16-stage shift register 4242 for defects such as large foreign objects. The output signal of the adder 4232 is input to the input terminal of the defect 16-stage shift register 4242 for defects such as large foreign objects. As a result, the contents of the 16-stage shift register 4242 are shifted by one stage by the clear signal obtained by dividing the clock output for each of the 16 pixels arranged along the Y axis. Therefore, the contents of the sixteen-stage shift register 4242 are shifted by one stage for every 16 pixels arranged along the Y axis. The contents of the sixteen-stage shift register 4242 appear at the output terminal every time the contents are shifted by sixteen stages. At this time, the CCD array is shifted by a distance corresponding to one pixel along the X-axis, and the number of defects such as a large foreign material detected in 16 pixels arranged along the Y-axis is added to the 16-step shift register 4242 by the adder 4422. It is added to the contents of. The contents of the 16-stage shift register 4242 are cleared by a signal obtained by dividing the pulse of the encoder output by the divider (counter) 4422 every time the CCD array is shifted by a distance corresponding to one pixel along the X axis. do. That is, the contents of the 16-stage shift register 4242 are cleared each time the CCD array is shifted by a distance corresponding to 16 pixels arranged along the X axis. Therefore, the number of defects, such as a large foreign material detected by 16x16 = 256 pixels, accumulate | stores in the content of the 16-stage shift register 4242 for defects, such as a large foreign material. When it is determined by the comparator 4215 that the number of defects such as a large foreign material is not zero, a signal indicating the number of defects such as a foreign material and the coordinates of the block is outputted to the processing and memory means 4271, where The number of defects is a count of the counter 4224 equal to the sum of the respective numbers of defects such as large, medium, and small foreign matters. The operation mode of the block processing circuit for defects such as small foreign matters such as the defect of intermediate foreign matters and the like is the same as the block processing circuit for defects such as defects such as large foreign matters described above.

각 블럭내에 포함된 검출신호중에서 최대 검출신호를 선택하는 회로는 최대 검출신호 선택절차에 따라 16×16=256화소를 처리하고, 이 절차는 래치(4201), (4202), (4203) 및 카운터(4222), (4223), (4224) 대신에 Y축을 따라 배열된 16화소중의 하나에서 출력된 최대검출신호를 유지하는 래치(4205)를 사용하는 것과 가산기(4232), (4233), (4234) 대신에 비교기(4217) 및 선택기(4251)을 사용하는 것을 제외하고는 Y축을 따라 배열된 16화소마다의 클리어신호와 16단 시프트 레지스터(4245)를 사용하여 검출된 이물등의 결함의 수를 카운트하는 상기한 이물등의 결함 카운트절차와 동일하다.The circuit which selects the maximum detection signal among the detection signals contained in each block processes 16 x 16 = 256 pixels according to the maximum detection signal selection procedure, which is performed by latches 4201, 4202, 4203, and counters. Instead of using (4222), (4223), (4224), using a latch (4205) to hold the maximum detection signal output from one of the 16 pixels arranged along the Y axis, and adders (4232), (4233), ( The number of defects such as foreign matter detected using the 16-stage clear signal and the 16-stage shift register 4245 arranged along the Y-axis except for using the comparator 4217 and the selector 4251 instead of 4234). It is the same as the above-described defect counting procedure such as the foreign material for counting

이와 같이 해서, 이물데이타가 축적되는 메모리상에는 이물이 존재한다고 판정된 블럭의 [1] 큰 이물등의 결함판정 스레쉬홀드값을 초과한 검출신호의 갯수(큰 이물등의 결함 갯수), [2] 중간 이물등의 결함판정 스레쉬홀드값을 초과한 검출신호의 갯수(중간 이물등의 결함 갯수), [3] 작은 이물등의 결함 판정 스레쉬홀드값을 초과한 검출신호의 갯수(작은 이물등의 결함 갯수), [4] 검출신호중의 최대값, [5] 그 블럭의 좌표가 축적된다.In this manner, the number of detection signals (the number of defects such as large foreign objects) exceeding the defect determination threshold value of [1] large foreign objects or the like of the block in which it is determined that foreign objects exist in the memory in which foreign material data is accumulated. ] Number of detection signals exceeding defect determination threshold values such as intermediate foreign materials (defects such as intermediate foreign materials), [3] Number of detection signals exceeding defect determination threshold values such as small foreign objects (small foreign objects) Number of defects, etc.), [4] the maximum value in the detection signal, and [5] the coordinates of the block.

표시시에는 이들의 데이타를 표시하고, 상기 [5]에 따라서 확인을 위해 순차 호출해서 관찰계에 의해 확인하게 되지만, 경우에 따라서는 이들 전부의 데이타를 표시하는 것이 바람직하지 않은 경우가 있다.At the time of display, these data are displayed, and it confirms by an observation system by calling sequentially for confirmation according to said [5], but it may not be desirable to display all these data in some cases.

본 발명과 같이 2진화 처리로 이물등의 결함을 검출하는 장치에서는 2진화 스레쉬홀드값(특히 작은 이물등의 결함판정 스레쉬홀드값)의 설정은 검출감도에 큰 영향을 미친다. 즉, 스레쉬홀드값을 필요 이상으로 크게 설정한 경우, 실제로 존재하는 작은 이물등의 결함을 이물등의 결함이라 판정하지 못하고 빠뜨리는(놓치는)경우가 발생한다. 용도에 따라서는 빠뜨리는 것이 큰 문제로 되지 않는 경우도 있다(예를 들어 공정에서 이물등의 결함의 증감상황을 모니터하는 것에 의해 공정의 건전성을 확인하는 용도). 그러나, 레티클등의 포토마스크의 경우에는 빠뜨린 이물등의 결함은 전제품의 노출전사결과에 영향을 미치기 때문에 빠뜨리는 것은 0(zero)을 지향할 필요가 있다. 이 때문에, 판정 스레쉬홀드값은 가능한 한 낮게(작게) 설정한다. 이 경우, 스레쉬홀드값을 필요 이상으로 작게 설정한 경우, 정확한 회로패턴을 이물등의 결함으로서 오판정하는 경우도 있다. 물론, 본 발명에서는 검출된 이물등의 결함이라 생각되는 위치를 호출해서 작업자가 이물등의 결함인지 또는 정상 회로패턴인지를 판정하거나 또는 판정결과에 따라 오검출결과를 메모리상에서 소거하면, 오검출이 있어도 이물등의 결함만의 검출결과를 얻을 수 있다. 그러나, 오검출된 정상 패턴의 갯수가 너무 많으면(LSI중에 존재하는 정상 패턴의 갯수가 수백만개 이상인 것은 일상적이다) 확인작업에 시간이 걸려 실용적이지 못하게 된다. 이 때문에, 이물등이 결함이라 판정된 검출신호의 갯수가 너무 많은 경우(이와 같은 경우, 대부분이 오검출된 정상 회로패턴인 경우)는 스레쉬홀드값을 더욱 크게 재설정하여 재검사하게 된다. 이것은 재검사를 위해 시간이 더 걸리는 것을 의미한다. 이 때문에, 스레쉬홀드값의 설정이 확립될 때까지는 검사영역을 작게 한정해서(따라서, 검사시간도 단축) 스레쉬홀드값의 설정을 위한 검사를 반복하고 스레쉬홀드값의 확립후에 필요한 검사영역 전체를 검사하는 검사방식이나, 이물등의 결함이라 판정된 검출신호의 갯수가 설정된 값보다 크게 된 경우에는 스레쉬홀드값 설정이 부적절하다는 이유로 검사를 중단하는 검사방식이나, 그 중단후에 스레쉬홀드값을 설정값 분만큼 크게 해서 재검사를 자동적으로 개시하는 검사방식이나, 또는 일정 구획당의 이물등의 결함이라 판정된 검출신호의 갯수(이물등의 결함이라 판정된 검출신호의 증가율)를 체크하고 설정값 이상으로 된 경우에는 검사를 중단하는 검사방식이나, 그 중단후에 스레쉬홀드값을 설정값 분만큼 크게 해서 재검사를 자동적으로 개시하는 검사방식 등의 고안을 부가하면 더욱 실용적으로 된다. 도 32중의 래치(4201)은 이들의 고안을 실현하기 위한 중요한 구성요소이다.In the apparatus for detecting defects such as foreign matters in the binarization process as in the present invention, the setting of the binarization threshold value (particularly, the defect determination threshold value such as small foreign matters) greatly affects the detection sensitivity. That is, when the threshold value is set larger than necessary, defects such as small foreign matters that actually exist may be missed (missed) without being judged as defects such as foreign matters. Depending on the application, omission may not be a major problem (for example, the purpose of confirming the integrity of the process by monitoring the increase or decrease of defects such as foreign matter in the process). However, in the case of a photomask such as a reticle, defects such as foreign matters lost affect the result of exposure transfer of all products, so it is necessary to aim at zero (zero). For this reason, the determination threshold value is set as low as possible (small). In this case, when the threshold value is set smaller than necessary, the correct circuit pattern may be incorrectly judged as a defect such as foreign matter. Of course, in the present invention, if a worker calls a position considered to be a defect such as a detected foreign material and judges whether it is a defect such as a foreign material or a normal circuit pattern, or if the false detection result is erased in the memory according to the determination result, false detection is performed. Even if it exists, the detection result only of defects, such as a foreign material, can be obtained. However, if the number of incorrectly detected normal patterns is too large (it is common for the number of normal patterns existing in the LSI to be more than millions), the checking operation takes time and is not practical. For this reason, when the number of detection signals determined that the foreign material or the like is defective is too large (in this case, most of the normal circuit patterns are incorrectly detected), the threshold value is further reset and retested. This means that it will take longer to retest. Therefore, until the threshold value is established, the inspection area is limited to small (hence, the inspection time is also shortened), and the inspection for setting the threshold value is repeated, and the inspection area necessary after the threshold value is established. Inspection method that inspects the whole, or when the number of detection signals determined to be a defect such as foreign matter is larger than the set value, the inspection method that stops the inspection because the threshold value setting is inappropriate, or the threshold after the interruption Check and set the number of detection signals (increase rate of detection signals determined as defects such as foreign matters) determined by the inspection method that automatically increases the value by the set value, and automatically starts the re-inspection or the defects such as foreign matters in a certain section. If the value is higher than the value, the test method stops the test, or after the interruption, the threshold value is increased by the set value to automatically retest the test. When you add a design of such tests it is a more practical way. The latch 4201 in Fig. 32 is an important component for realizing their design.

또, 상술한 그룹화처리와는 달리 검출신호 또는 이물등의 결함이라 판정된 검출신호 전부를 메모리상에 축적해 두고, 검사종료후에 다시 스레쉬홀드값을 설정해서 스레쉬홀드값 이상의 검출신호만을 이물등의 결함으로 부터의 검출신호라 판단하는 구성도 고려된다. 단, 이 구성에서는 상술한 그룹화 처리회로가 해결하려고 했던 「큰 이물을 여러개의 작은 이물이라 잘못 인식하고, 검사결과의 호출확인에 시간이 걸린다」 또는 그 문제를 회피하기 위한 『소프트웨어에 의한 검사후의 그룹화에서는 처리를 위해 불필요한 시간이 걸린다』라고 하는 문제를 해결할 수 없다.Unlike the above-described grouping process, all the detection signals determined as defects such as detection signals or foreign matters are accumulated in the memory, and the threshold value is set again after completion of the inspection so that only foreign detection signals having a threshold value or more are foreign matters. A configuration that considers the detection signal from a defect such as this is also considered. In this configuration, however, "the large foreign object is incorrectly recognized as several small foreign objects, and it takes time to confirm the call of the inspection result," which the grouping processing circuit described above attempts to solve, or "after inspection by the software to avoid the problem." Grouping takes unnecessary time for processing ”.

그래서, 본 발명에서는 이물등의 결함의 검출결과의 표시 및 호출은 블럭을 단위로 해서 실행되고, 도 32에 도시되는 블럭처리회로의 동작의 결과, 메모리상에 이물등의 결함의 검출데이타로서 [1] 큰 이물등의 결함판정 스레쉬홀드값을 초과한 검출신호의 갯수(큰 이물등의 결함 갯수), [2] 중간 이물등의 결함판정 스레쉬홀드값을 초과한 검출신호의 갯수(큰 이물등의 결함 및 중간 이물등이 결함 갯수), [3] 작은 이물등의 결함판정 스레쉬홀드값을 초과한 검출신호의 갯수(큰 이물등의 결함, 중간 이물등의 결함 및 작은 이물등의 결함 갯수), [4] 검출신호중의 최대값, [5] 그 블럭의 위치좌표가 축적되어 있는 것에 착안하였다.Thus, in the present invention, display and call of detection results of defects such as foreign matters are executed in units of blocks, and as a result of the operation of the block processing circuit shown in FIG. 1] The number of detection signals exceeding the defect determination threshold value such as a large foreign material (the number of defects such as a large foreign object), [2] The number of the detection signals exceeding the defect determination threshold value such as a medium foreign material (large (3) Number of defects such as foreign matters and intermediate foreign matters), [3] Defects such as small foreign matters, etc. Number of detection signals exceeding the threshold value (defects such as large foreign matters, defects such as intermediate foreign matters and small foreign matters) The number of defects), [4] the maximum value in the detection signals, and [5] the positional coordinates of the block are accumulated.

즉, 표시 및 호출을 실행할 때, 작은 이물등의 결함판정 스레쉬홀드값을 초과한 검출신호의 모든 검출신호를 표시 및 호출의 대상으로 하는 것이 아니고, 중간 이물등의 결함의 결함판정 스레쉬홀드값을 초과한 신호 또는 큰 이물등의 결함판정 스레쉬홀드값을 초과한 신호가 포함되는 블럭만을 대상으로 하면, 대상블럭수가 감소되어 높은 효율을 실현할 수 있다. 이것은 상기 [1]∼[3]에 대해서 연산해도 좋지만, 상기 [4]의 내용으로 판단하는 것이 가장 단시간에 달성된다.That is, when performing display and call, not all detection signals of detection signals exceeding the defect determination threshold values such as small foreign objects are the targets of display and call, but defect determination thresholds of defects such as intermediate foreign objects. If only a block including a signal exceeding a value exceeding a value, or a signal exceeding a defect determination threshold value such as a large foreign object, is subjected to a reduction in the number of target blocks, high efficiency can be realized. This may be calculated for the above [1] to [3], but judging from the content of the above [4] is achieved in the shortest time.

또, 상기 [4]로 판정하는 것이라면 표시 또는 호출의 판정을 대, 중, 소의 3랭크 뿐만 아니라, 임의의 설정값과 비교해서 판정해도 좋다. 즉, 표시시에 상기 임의의 설정값을 조금씩 변화(증가)시키고 검출블럭수가 호출확인에 타당한 블럭수로 될때까지 변화(감소)시키고, 그 후에 호출을 실행하거나 또는 감소후의 상기 임의의 설정값을 새로운 결함의 검출판정 스레쉬홀드값으로 해서 재검사를 실행하거나 또는 상기 동작을 자동 시퀀스로 실행해도 좋다.In addition, if it judges by said [4], determination of a display or a call may be judged not only by 3 ranks of large, medium, and small, but also compared with arbitrary setting values. In other words, the arbitrary setting value is changed (increased) little by little at the time of display, and changed (decreased) until the number of detection blocks becomes the number of blocks suitable for call confirmation, and then the call is executed or the predetermined value after decrement is changed. The retest may be performed as the detection determination threshold value of the new defect, or the operation may be performed in an automatic sequence.

도 33에는 검출기출력(3301), 셰이딩 보정회로(3303), 4화소 가산회로(3304), 블럭처리회로(3305), 이물등의 결함 검출회로(3306)의 관계의 예를 도시한다.33 shows an example of the relationship between the detector output 3301, the shading correction circuit 3303, the four pixel addition circuit 3304, the block processing circuit 3305, and the defect detection circuit 3306 such as foreign matter.

도 48에는 도 41에 셰이딩 보정회로(113), (123), 4화소 가산회로(114), (124), 블럭처리회로(58)을 적용한 실시예를 도시한다. 도 49에는 도 42에 셰이딩 보정회로(113), (123), 4화소 가산회로(114), (124), 블럭처리회로(58), (558)을 적용한 실시예를 도시한다. 도 50에는 도 43에 셰이딩 보정회로(113), (123), 4화소 가산회로(114), (124), 블록처리회로(58), (558)을 적용한 실시예를 도시한다. 도 51에는 도 44에 셰이딩 보정회로(113), (123), 4화소 가산회로(114), (124), 블럭처리회로(58), (558)을 적용한 실시예를 도시한다. 도 52에는 도 45에 셰이딩 보정회로(113), (123), 4화소 가산회로(114), (124), 블럭처리회로(58)을 적용한 실시예를 도시한다. 도 53에는 도 47에 셰이딩 보정회로(113), (123), 블럭처리회로(58), (558)을 적용한 실시예를 도시한다.FIG. 48 shows an embodiment in which the shading correction circuits 113, 123, the four pixel addition circuits 114, 124, and the block processing circuit 58 are applied to FIG. FIG. 49 shows an embodiment in which the shading correction circuits 113, 123, four pixel addition circuits 114, 124, block processing circuits 58, 558 are applied to FIG. FIG. 50 shows an embodiment in which the shading correction circuits 113, 123, four pixel addition circuits 114, 124, block processing circuits 58, 558 are applied to FIG. FIG. 51 shows an embodiment in which the shading correction circuits 113, 123, the four pixel addition circuits 114, 124, the block processing circuits 58, and 558 are applied to FIG. FIG. 52 shows an embodiment in which the shading correction circuits 113, 123, the four pixel addition circuits 114, 124, and the block processing circuit 58 are applied to FIG. FIG. 53 shows an embodiment in which the shading correction circuits 113, 123, block processing circuits 58, 558 are applied to FIG.

본 발명에 의하면, 시료표면측(대략 파장780㎚) 및 시료이면측(대략 파장488㎚)에서 사방조명을 실행하고, 시료표면측의 NA0.4이상의 광학계에 의해 발생하는 산란광을 집광하고, 조명방향 별로 파장 분리해서 푸리에 변환면상에 마련한 공간필터에 의해 회로패턴으로 부터의 회절광을 차광하고, 검출기상에 결상시키는 검출광학계, 검출기의 검출값을 불균일한 조명에 맞게 보정하는 회로와 2×2화소의 검출값의 가산값을 구하는 회로 및 검출기가 그 주위 4방향으로 1화소씩 시프트한 4개의 가산값의 최대값을 구하는 회로 등으로 구성하는 것에 의해, 포토마스크등의 회로패턴이 마련된 기판, 특히 전사 해상도의 향상등을 목적으로 한 위상 시프트막을 갖는 레티클상에 부착한 서브미크론 정도의 크기의 미세한 이물등의 결함등의 결함을 주로 광학적인 간단한 구성으로 용이하고 안정되게 회로패턴에서 분리해서 검출할 수 있는 현저한 효과를 얻는다.According to the present invention, the illumination is performed on the sample surface side (approximately wavelength 780 nm) and the sample back surface side (approximately wavelength 488 nm), and the scattered light generated by an optical system of NA 0.4 or more on the sample surface side is collected and illuminated. A detection optical system that shields diffracted light from the circuit pattern by using a spatial filter provided on a Fourier transform plane by separating the wavelength for each direction, and a circuit for correcting the detection value of the detector for uneven illumination and a 2 × 2 circuit. The board | substrate with which the circuit pattern, such as a photomask, was provided by comprised by the circuit which calculates the addition value of the detection value of a pixel, and the circuit which calculates the maximum value of the four addition values shifted by one pixel in the surrounding 4 directions, etc., In particular, defects such as defects such as fine foreign matter of a submicron size attached to a reticle having a phase shift film for the purpose of improving the transfer resolution are mainly optical. Facilitate a simple configuration and remove it from the circuit pattern to be stabilized to obtain a remarkable effect can be detected.

레티클등의 포토마스크는 도 65a에 도시한 바와 같이 레티클 등의 포토마스크 제조공정에 있어서, 회로패턴형성(651)에 의해 금속박막이나 위상시프터에 의해 회로패턴이 형성된 후, 세정(652)에 의해 엄중하게 세정된다. 그 후, 이물검사(653)에 의해 본 발명기술에 의한 이물등의 결함 검사장치에 의해 이물등의 결함이 검사된다. 여기에서 이물등의 결함의 부착 또는 실질적으로 해가되는 이물등의 결함의 부착이 검출된 경우는 재차 세정등에 의해 이물등의 결함의 제거가 실행되고, 이물등의 결함의 부착이 없어질 때까지 반복된다.A photomask such as a reticle is formed by a metal thin film or a phase shifter by circuit pattern formation 651 in a photomask manufacturing process such as a reticle as shown in FIG. 65A and then cleaned by 652. Strictly cleaned. Subsequently, defects such as foreign matters are inspected by a foreign matter inspection 653 by a defect inspection apparatus such as foreign matters according to the present invention. Here, when the adhesion of defects such as foreign matters or the attachment of defects such as foreign matters that are substantially harmful is detected, the defects such as foreign matters are removed again by washing or the like until the attachment of defects such as foreign matters disappears. Is repeated.

이물등의 결함이 제거된 레티클등의 포토마스크에는 페리클부착(654)에 의해 이물등의 결함 부착방지를 위한 페리클이 장착된다. 여기에서, 또 이물검사(655)에 의해 본 발명기술에 의한 이물등의 결함검사장치에 의해 이물등의 결함이 검사된다. 이 단계에서 이물등의 결함의 부착이 검출된 경우에는 페리클을 떼어내고 재차 세정등에 의해 이물등의 결함의 제거가 실행되고, 이물등의 결함의 부착이 없어질 때까지 반복된다.A photomask, such as a reticle, from which defects such as foreign matters have been removed, is equipped with a pellicle for preventing adhesion of defects, such as foreign matters, by the pericle attachment 654. Here, by the foreign material inspection 655, defects such as foreign matters are inspected by a defect inspection apparatus such as foreign matters according to the present invention. If the adhesion of defects such as foreign matters is detected in this step, the ferrule is removed and the defects such as foreign matters are removed again by washing or the like, and the process is repeated until the adhesion of defects such as foreign matters is eliminated.

이물등의 결함이 제거된 레티클등의 포토마스크는 스테퍼등에 의한 노출공정으로 송출된다.Photomasks, such as a reticle from which defects, such as a foreign material, were removed, are sent out by the exposure process by a stepper.

한편, 도 65b에 도시한 바와 같이, 레티클등의 포토마스크를 받아들인 스테퍼공정에서는 곧 사용하지 않을 경우에는 스토커(656)에 의해 레티클등의 포토마스크의 보관고에 레티클등의 포토마스크를 보관한다. 그리고, 사용직전 또는 보관중인 적당한 시기에 이물검사(657)에 의해 본 발명기술에 의한 이물등의 결함 검사장치에 의해 이물등의 결함의 검사가 실행된다. 이 단계에서 이물등의 결함의 부착이 검출된 경우에는 레티클등의 포토마스크는 레티클등의 포토마스크의 제조공정으로 되돌려 보내지고 이물등의 결함의 제거작업이 실행된다. 포토마스크상에 이물등의 결함의 부착이 검출되지 않은 경우에는 스테퍼에 있어서 더미 노출(658)이 실행되고, 웨이퍼등의 피노출기판에 대해서 레지스트 패턴검사(레티클 에러체크(659))가 실행되고, OK로 된 경우에는 제품의 노출 착공으로 된다. 이들 공정에 대해서는 도 66에도 도시되어 있다.On the other hand, as shown in Fig. 65B, in a stepper step in which a photomask such as a reticle is received, a photomask such as a reticle is stored by a stocker 656 in a storage of a photomask such as a reticle when not used immediately. Then, the defect inspection such as the foreign matter is performed by the defect inspection apparatus such as the foreign matter according to the present invention by the foreign matter inspection 657 immediately before use or during storage. If adhesion of defects such as foreign matters is detected at this stage, photomasks such as reticles are returned to the manufacturing process of photomasks such as reticles, and the work of removing defects such as foreign matters is executed. If no defects such as foreign matters are detected on the photomask, dummy exposure 658 is performed on the stepper, and resist pattern inspection (reticle error check 659) is performed on the exposed substrate such as a wafer. In the case of OK, the product will start to be exposed. These processes are also shown in FIG. 66.

이상과 같이, 레티클등의 포토마스크의 제조공정이나 노출공정과 밀접하게 연결지어서 규칙적으로 본 발명기술에 의한 이물등의 결함 검사장치가 사용되어 엄중한 검사가 실행되는 것에 의해, 비로소 이물등의 결함의 부착이 없는 레티클 등의 포토마스크를 사용한 LSI등의 반도체소자의 제조가 가능하게 된다.As described above, a defect inspection apparatus such as a foreign material according to the present invention is regularly used in close connection with a manufacturing process or an exposure process of a photomask such as a reticle, and a strict inspection is executed, so that defects such as foreign matters are finally performed. It is possible to manufacture a semiconductor device such as an LSI using a photomask such as a reticle having no adhesion.

Claims (15)

한쪽면(표면)에 차광막 또는 광반투과막 또는 광투과막으로 패턴이 형성된 투명 또는 반투명 기판상에 부착한 이물 등의 결함을 검출하는 방법으로서,As a method for detecting defects such as foreign matter attached on a transparent or semitransparent substrate having a pattern formed by a light shielding film or a light semitransmissive film or a light transmissive film on one surface (surface), 상기 기판의 상기 표면측에서 상기 기판의 표면에 조명광을 조사하고, 상기 조명광의 조사에 의해 상기 표면에서 발생한 광을 상기 표면측에서 검출하고 광전변환해서 제1 전기신호를 발생시키고, 상기 조명광의 조사에 의해 상기 표면에서 발생해서 상기 기판을 투과한 광을 상기 이면측에서 검출하고 광전변환해서 제2 전기신호를 발생시키고, 상기 제1 전기신호와 상기 제2 전기신호를 사용해서 상기 기판상에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출방법.Irradiating illumination light onto the surface of the substrate on the surface side of the substrate, detecting light generated on the surface by the irradiation of the illumination light on the surface side and photoelectrically converting to generate a first electric signal, and irradiating the illumination light Detects and photoelectrically converts light generated on the surface and transmitted through the substrate to generate a second electrical signal, and is attached onto the substrate using the first electrical signal and the second electrical signal. A defect detection method such as a foreign material, characterized by detecting a defect such as a foreign material. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 조명광을 상기 기판의 상기 표면측에서 상기 기판의 표면에 자동초점맞춤을 실행하면서 조사하는 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출방법.And irradiating the illumination light on the surface side of the substrate while performing auto focusing on the surface of the substrate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 조명광의 조사에 의해 상기 표면에서 발생해서 상기 기판을 투과한 광의 광로를 상기 기판의 두께에 따라서 보정하고, 상기 광로를 보정한 광을 상기 이면측에서 검출하고 광전변환해서 제2 전기신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출방법.The optical path of the light generated on the surface and transmitted through the substrate by the irradiation of the illumination light is corrected according to the thickness of the substrate, and the light on which the optical path is corrected is detected on the back side and photoelectrically converted to generate a second electric signal. Defect detection method, such as foreign matter, characterized in that. 한쪽면(표면)에 차광막 또는 광반투과막 또는 광투과막으로 패턴이 형성된 투명 또는 반투명 기판상에 부착한 이물 등의 결함을 검출하는 장치로서,An apparatus for detecting a defect such as a foreign matter attached to a transparent or semitransparent substrate having a pattern formed by a light shielding film, a light semitransmissive film, or a light transmissive film on one surface (surface), 상기 기판의 상기 표면측에서 상기 기판의 표면에 조명광을 조사하는 조사수단(21, 22, 31, 32),Irradiation means (21, 22, 31, 32) for irradiating illumination light onto the surface of the substrate from the surface side of the substrate; 상기 조사수단에 의해 조사되어 상기 기판의 표면에서 발생한 광을 상기 기판의 표면측에서 집광하는 제1 집광광학계수단(41, 43, 44, 45),First condensing optical system means (41, 43, 44, 45), which are irradiated by the irradiating means and condenses light generated on the surface of the substrate on the surface side of the substrate; 상기 제1 집광광학계수단에 의해 집광된 광을 검출해서 제1 전기신호를 출력하는 제1 검출수단(51),First detection means (51) for detecting the light collected by said first light converging optical system means and outputting a first electric signal; 상기 조사수단에 의한 조사에 의해 상기 표면에서 발생해서 상기 표면과는 반대측의 면(이면)측으로 투과된 광을 상기 이면측에서 집광하는 제2 집광광학계수단(401, 403, 404, 405),Second condensing optical system means (401, 403, 404, 405) for condensing the light emitted from the surface by the irradiation means and transmitted to the surface (back side) side opposite to the surface on the back side; 상기 제2 집광광학계수단에 의해 집광된 광을 검출해서 제2 전기신호를 출력하는 제2 검출수단(551),Second detection means 551 for detecting light collected by the second light converging optical system means and outputting a second electric signal; 상기 제1 전기신호와 상기 제2 전기신호를 사용해서 상기 기판상에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 검출수단(5)를 구비한 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출장치.And a detecting means (5) for detecting a defect such as a foreign matter adhering on the substrate by using the first electric signal and the second electric signal. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1 집광광학계수단의 광축이 상기 기판의 표면에 대해서 대략 수직인 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출장치.And the optical axis of the first light converging optical system means is substantially perpendicular to the surface of the substrate. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제2 집광광학계수단의 광축이 상기 기판의 표면에 대해서 대략 수직인 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출장치.And the optical axis of the second light converging optical system means is substantially perpendicular to the surface of the substrate. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 조사수단은 레이저(21, 31)을 광원으로서 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출장치.The irradiating means includes a laser (21, 31) as a light source, defect detection apparatus such as foreign matter. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 레이저(21, 31)이 아르곤가스 레이저인 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출장치.The defect detection apparatus such as a foreign material, characterized in that the laser (21, 31) is an argon gas laser. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 기판(6)과 상기 제2 집광광학계수단(401, 403, 404, 405) 사이에 상기 기판을 투과한 광의 광로를 보정하는 광로보정판(6102)를 설치가능하게 한 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출장치.Between the substrate 6 and the second condensing optical system means 401, 403, 404, 405 an optical path correction plate 6102 for correcting the optical path of the light passing through the substrate is provided. Fault detection device. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1 집광광학계수단의 NA가 0. 4이상인 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출장치.A defect detection apparatus such as a foreign material, wherein an NA of the first light converging optical system means is 0.4 or more. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 조사수단의 초점위치를 상기 기판의 표면과 맞추기 위한 자동초점맞춤수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출장치.And an automatic focusing means for aligning the focal position of the irradiating means with the surface of the substrate. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 기판은 상기 표면에 대해서 간극을 유지하기 위한 유지프레임에 의해서 지지된 패턴보호용 투명막을 구비하고 있고, 상기 결함검출장치가 상기 패턴보호용 막의 표면에 부착한 이물을 검출하는 패턴보호용막 결함검출수단(6251)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출장치.The substrate has a pattern protection transparent film supported by a holding frame for maintaining a gap with respect to the surface, and the pattern protection film defect detection means for detecting the foreign matter adhering to the surface of the pattern protection film by the defect detection device ( 6251), the defect detection apparatus such as foreign matter. 한쪽면(표면)에 차광막(80) 또는 광반투과막 또는 광투과막(1003)으로 패턴이 형성되고 상기 패턴이 형성된 표면에 대해서 간극을 유지하기 위한 유지프레임에 의해서 지지된 패턴보호용 투명막을 구비한 기판에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 장치로서,A pattern is formed on one surface (surface) with a light shielding film 80 or a light semitransmissive film or a light transmissive film 1003 and has a transparent film for pattern protection supported by a holding frame for maintaining a gap with respect to the surface on which the pattern is formed. As a device for detecting defects such as foreign matter attached to a substrate, 상기 기판의 상기 표면에 제1 조명광을 조사해서 상기 기판의 표면에서 발생한 광을 검출하는 것에 의해 상기 기판의 표면에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 수단(5) 및Means (5) for detecting defects such as foreign matter adhering to the surface of the substrate by irradiating the surface of the substrate with first illumination light and detecting light generated on the surface of the substrate; 상기 패턴보호용 투명막에 제2 조명광을 조사해서 상기 패턴보호용 투명막에서 발생한 광을 검출하는 것에 의해 상기 패턴보호용 투명막의 표면에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 수단(6251)을 구비한 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출장치.And a means (6251) for detecting defects such as foreign matter adhering to the surface of the pattern protection transparent film by detecting the light generated from the pattern protection transparent film by irradiating a second illumination light to the pattern protection transparent film. Defect detection apparatus such as foreign matter. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 기판의 표면에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 수단(5)와 상기 패턴보호용 투명막의 표면에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 수단(6251)은 다른 광학배율을 갖는 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출장치.The means 5 for detecting defects such as foreign matters adhered to the surface of the substrate and the means 6221 for detecting defects such as foreign matters attached to the surface of the pattern protection transparent film have different optical magnifications. Defect detection apparatuses. 한쪽면(표면)에 차광막(80) 또는 광반투과막 또는 광투과막(1003)으로 패턴이 형성된 기판에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 장치로서,An apparatus for detecting defects such as foreign matters attached to a substrate formed with a pattern by a light shielding film 80 or a light semitransmissive film or a light transmissive film 1003 on one surface (surface), 상기 기판의 상기 표면에 제1 조명광을 조사해서 상기 기판의 표면에서 발생한 광을 검출하는 것에 의해 상기 기판의 표면에 부착한 이물등의 결함을 검출하는 수단(5),Means (5) for detecting defects such as foreign matter adhering to the surface of the substrate by irradiating the surface of the substrate with first illumination light and detecting light generated on the surface of the substrate; 상기 기판에 대해서 경사진 방향에서 상기 기판을 조명하는 조명수단(6231) 및Luminaire (6231) for illuminating the substrate in a direction inclined with respect to the substrate; 상기 결함을 검출하는 수단에 의해 검사한 상기 기판의 표면을 관찰하는 관찰수단(6201)을 구비한 것을 특징으로 하는 이물등의 결함검출장치.Observation means (6201) for observing the surface of the substrate inspected by the means for detecting the defect, characterized in that the defect detection apparatus such as foreign matter.
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