KR101522676B1

KR101522676B1 - 패턴 검사 장치

Info

Publication number: KR101522676B1
Application number: KR1020130097287A
Authority: KR
Inventors: 리키 오가와; 마사토시 히로노
Original assignee: 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지
Priority date: 2012-08-21
Filing date: 2013-08-16
Publication date: 2015-05-22
Also published as: US9157870B2; JP2014041015A; US20140055780A1; TWI498548B; JP5451832B2; US20150377800A1; KR20140024811A; TW201415009A

Abstract

피검사 시료에 광을 조사하여 얻어지는 패턴 화상을 이용하여 패턴 결함을 검사하는 패턴 검사 장치로서, 이 패턴 검사 장치는, 상기 피검사 시료에 대하여 소정 파장의 검사 광을 조사하기 위한 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 반사 또는 투과시켜 상기 피검사 시료 상으로 유도하는 편광 빔 스플리터와, 상기 피검사 시료에서 반사되고, 상기 편광 빔 스플리터를 투과 또는 반사된 광을 수광하는 촬상 소자와, 상기 피검사 시료와 상기 편광 빔 스플리터의 사이에 상기 피검사 시료의 푸리에 변환면을 형성하는 광학계와, 상기 푸리에 변환면에 설치된 편광 제어 소자를 구비하고 있다. 그리고 상기 편광 제어 소자는, 상기 검사 광이 통과하는 제1 영역과, 이 영역보다 면적이 크고 상기 피검사 시료로부터의 반사 광이 통과하는 제2 영역을 가지고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역에서 리타데이션량이 상이하다.

Description

패턴 검사 장치{PATTERN INSPECTING DEVICE}

본 명세서에 기재된 실시예는, 피검사 시료의 패턴의 결함을 광학적으로 검사하는 패턴 검사 장치에 관한 것이다.

패턴 검사 장치에 있어서, 포토마스크 등과 같이 미세 패턴이 형성되어 있는 피검사 시료의 패턴 결함을 검사하기 위해서는, 검사 광의 충분한 광량이 필요하다. 이 때문에, 동축 낙사(落斜) 조명의 방식으로, 1/4 파장판과 편광 빔 스플리터(PBS)를 조합하여 광량의 효율을 높이는 방법이 이용되고 있다.

즉, 광원측으로부터의 S 편광 광을 PBS에서 반사하고, 1/4 파장판에서 원(圓) 편광으로 하여 마스크 표면에 조사한다. 그리고, 마스크 표면에서의 반사 광을 1/4 파장판에서 P 편광으로 하여 PBS에 입사시키고, PBS를 투과한 광을 센서로 검출한다.

그러나 이 방법에서는, 포토마스크 상에 형성된 패턴이 검사 광의 파장보다 짧은 주기 구조를 가질 경우, 입사하는 광의 전기장의 방향에 따라 굴절률이 상이한 구조성 복굴절의 영향에 의해, 마스크 표면으로부터의 반사 광의 편광 상태가 변화한다. 이 때문에, 마스크 표면으로부터의 반사 광을 PBS에 효율적으로 투과시킬 수 없다. 따라서, 패턴 검사를 위한 광량 저하가 불가피하며, 검사 정밀도의 저하를 초래하게 된다.

본 발명의 실시예는, 피검사 시료의 패턴이 검사 광의 파장보다 작은 주기 구조를 가질 경우라도, 구조성 복굴절의 영향에 의한 광량 저하를 방지하여, 검사 정밀도를 향상시킬 수 있는 패턴 검사 장치를 제공한다.

본 실시예의 패턴 검사 장치는, 피검사 시료에 광을 조사하여 얻어지는 패턴 화상을 이용하여 패턴 결함을 검사하는 패턴 검사 장치로서, 이 패턴 검사 장치는, 상기 피검사 시료에 대하여 소정 파장의 검사 광을 조사하기 위한 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 반사 또는 투과시켜 상기 피검사 시료 상으로 유도하는 편광 빔 스플리터와, 상기 피검사 시료에서 반사되고, 상기 편광 빔 스플리터를 투과 또는 반사된 광을 수광하는 촬상 소자와, 상기 피검사 시료와 상기 편광 빔 스플리터의 사이에 상기 피검사 시료의 푸리에 변환면을 형성하는 광학계와, 상기 푸리에 변환면에 설치된 편광 제어 소자를 구비하고 있다. 그리고 상기 편광 제어 소자는, 상기 검사 광이 통과하는 제1 영역과, 이 영역보다 면적이 크고 상기 반사 광이 통과하는 제2 영역을 가지고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역에서 리타데이션(Retardation)량이 상이하다.

도 1은 제1 실시예에 따른 패턴 검사 장치의 기본 구성을 도시한 도이다.
도 2는 포토마스크의 검사 스트라이프를 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 패턴 검사 장치의 광학적 구성을 도시한 도이다.
도 4는 도 3의 패턴 검사 장치에 이용한 편광 제어 소자의 구성을 도시한 평면도이다.
도 5는 제2 실시예에 따른 패턴 검사 장치의 광학적 구성을 도시한 도이다.
도 6은 도 5의 패턴 검사 장치에 이용한 편광 제어 소자의 구성을 도시한 평면도이다.
도 7은 제3 실시예에 따른 패턴 검사 장치의 광학적 구성을 도시한 도이다.
도 8은 도 7의 패턴 검사 장치에 이용한 부분 반사 구조체의 구성을 도시한 평면도이다.

이하에, 실시예의 패턴 검사 장치를, 도면을 참조하여 설명한다.

(제1 실시예)

도 1은, 제1 실시예에 따른 포토마스크의 패턴 검사 장치의 기본 구성을 도시한 도이다. 이 실시예는, 대규모 LSI의 제작에 이용되는 포토마스크의 설계 데이터와 측정 데이터를 비교하여 패턴의 검사를 행하는, 패턴 검사 장치의 구성예를 나타내고 있다.

이 장치에서는, 포토마스크 마스크(10)에 형성된 패턴에서의 피검사 영역(81)이, 도 2에 도시한 바와 같이, 가상적으로 폭(W)의 직사각형 형상의 검사 스트라이프(82)로 분할된다. 그리고, 이 분할된 검사 스트라이프(82)가 연속적으로 주사되도록, 도 1에 도시한 XYθ 테이블(11)에 상기 마스크(10)를 탑재하고, 그 내측의 1 축의 스테이지를 연속 이동시켜 검사가 실행된다. 상기 스트라이프 검사가 종료되면, 근방의 스트라이프를 관찰하기 위하여, 다른 1 축의 스테이지에서 스텝 이동이 행해진다.

포토마스크(10)는 XYθ 테이블(11) 상에 재치된다. 그리고 이 테이블(11)은, 호스트 컴퓨터(70)의 제어하에, 테이블 제어 회로(71)와 XYθ 모터(72)에 의해 이동 가능하게 되어 있다.

포토마스크(10)에 형성된 패턴에는, DUV(자외광) 레이저 등의 광원(13)에 의해 광이 조사된다. 포토마스크(10)를 반사한 광은 광학계(20)를 거쳐 포토 다이오드 어레이(촬상 센서)(15)에 입사된다. 포토 다이오드 어레이(15) 상에는, 상기 도 2에 도시한 가상적으로 분할된 패턴의 직사각형 형상 영역의 일부가 확대되고, 광학 이미지로서 결상(結像)된다. 포토 다이오드 어레이(15) 상에 결상된 패턴의 이미지는, 포토 다이오드 어레이(15)에 의해 광전 변환되고, 또한 센서 회로(76)에 의해 A/D 변환된다. 그리고, 이 센서 회로(76)로부터 출력된 측정 화상 데이터는 비교 회로(74)로 보내진다.

한편, 포토마스크(10)의 패턴 형성 시에 이용한 설계 데이터는, 자기(磁氣) 디스크 또는 반도체 메모리 등의 데이터 메모리(73)로부터 제어 계산기(70)를 통하여 참조 데이터 생성 회로(75)로 독출된다. 참조 데이터 생성 회로(75)에서는, 독출된 설계 데이터가 2 치(値) 또는 다치(多値)의 설계 화상 데이터로 변환된다.

비교 회로(74)에서는, 측정 화상 데이터와 설계 화상 데이터를 적절한 알고리즘에 따라 비교하고, 일치하지 않을 경우에는 결함 있음으로 판정하도록 되어 있다. 즉, 다이 투 데이터 베이스(Die-to-Database) 방식으로 포토마스크(10)의 패턴 결함이 검출되는 것으로 되어 있다.

도 3은, 제1 실시예에 따른 패턴 검사 장치의 광학적 구성을 도시한 도면이다. 이 구성은, 원 편광 광을 이용하여 검사하는 예이며, 대물 렌즈의 눈동자(瞳) 또는 눈동자 공역(共役) 위치에 분할형의 파장판을 사용하는 것으로 되어 있다.

피검사 시료로서의 포토마스크(10)의 표면에 대향하도록, 대물 렌즈(21) 및 릴레이 렌즈(22, 23)를 가지는 광학계(20)가 설치되어 있다.

포토마스크(10)를 조명하기 위한 광은, 레이저 광원(13)으로부터 출사되고, 편광 빔 스플리터의 반사면에 대하여 S 편광으로 조정되어 있는 것으로 한다. 이러한 제1 직선 편광 광(S 편광)은 편광 빔 스플리터(PBS)(14)에서 반사되고, 광학계(20)에 의해 포토마스크(10)의 표면에 비스듬히 조사된다. 포토마스크(10)의 표면에서 반사한 광은, 광학계(20)에 의해 취출되고, PBS(14)를 투과하여 포토 다이오드 어레이(15)에 조사된다.

여기서 광학계(20)는, 포토마스크(10)와 PBS(14)의 사이에, 포토마스크(10)의 표면에 대한 광학계의 초점면인 푸리에 변환면을 형성하는 것으로 되어 있다. 푸리에 변환면에는, 편광 제어 소자(30)가 설치되어 있다.

구체적으로, PBS(14)에 근접한 쪽에 릴레이 렌즈(23), 대물 렌즈(21)에 근접한 쪽에 릴레이 렌즈(22)를 설치한다. 대물 렌즈(21)의 눈동자 위치가 릴레이 렌즈(22)의 초점 위치에 상당하도록 하고, 릴레이 렌즈(22)의 대물 렌즈측과는 반대의 초점 위치와 릴레이 렌즈(23)의 초점 위치가 일치하도록 하고 있다. 그리고, 릴레이 렌즈(23)의 릴레이 렌즈(22)의 방향과는 반대의 초점 위치에 편광 제어 소자(30)를 설치함으로써, 포토 마스크면의 푸리에면을 편광 제어 소자(30)의 위치에 형성한다.

편광 제어 소자(30)는 원판체이며, 광학계(20)의 광축에 맞추어 배치되어 있다. 편광 제어 소자(30)는 도 4에 도시한 바와 같이, 광학계(20)의 광축으로부터 이탈한 위치에서 조명 광이 통과하는 원형의 제1 영역(31)과, 그 이외의 제2 영역(32)을 가지고 있다.

제1 영역(31)은 1/4 파장판이며, 그 이외의 제2 영역(32)은 1/4 파장과는 상이한 리타데이션(Retardation)을 가지는 복굴절 소자로 되어 있다. 보다 구체적으로, 제2 영역(32)은, 포토마스크(10)로부터의 반사 광에서의 복굴절의 영향을 배제하고, 반사 광을 PBS(14)에서 통과하기 쉬운 P 편광으로 하는 것으로 되어 있다. 복굴절 소자로서는, 예를 들면 수정(水晶)을 사용하고, 기판의 두께를 제어함으로써 원하는 리타데이션량을 얻을 수 있다. 또한, 1/4 파장판과 1/2 파장판을 양방 설치하고, 각각의 각도를 조정하여 임의의 방향으로 임의의 리타데이션을 부여하는 구성으로 해도 된다.

즉, 편광 제어 소자(30)의 제1 영역(31)의 리타데이션량은 90 도이며, 제2 영역(32)의 리타데이션량은 90 도로부터 포토마스크(10)에서의 복굴절에 의한 편광 상태의 변화분을 이동시킨 양으로 되어 있다. 또한, 편광 제어 소자(30)에서 1/4 파장판이 되는 제1 영역(31)은 극히 일부이며, 그 이외의 대부분의 제2 영역(32)은 1/4 파장판과는 상이한 복굴절 소자로 되어 있다.

광원(13)으로부터의 조명 광은 미소(微小) 스폿 광이기 때문에, 면적이 작은 제1 영역(31)이라도 충분히 큰 광량으로 통과하게 된다. 한편, 포토마스크(10)로부터의 반사 광은 기본적으로는, 조명 광의 통과 영역을 이탈한 위치(도 4 중의 파선 내)가 되는데, 반사 광은 0 차 회절 광(정 반사 광)뿐 아니라 다차수의 회절 광도 존재하기 때문에, 조명 광의 통과 영역보다 넓은 범위로 확대되어 있다. 따라서, 조명 광의 통과 영역 이외의 전부(제2 영역(32))를 임의 파장판(1/4로부터 포토마스크(10)에서의 복굴절에 의한 편광 상태의 변화분을 이동시킨 양)으로 함으로써, 센서측을 향하는 반사 광을 효율적으로 P 편광으로 할 수 있다.

조명 광의 통과 영역에 1/4 파장판이 설치되어 있는 점에서, 조명 광은 원 편광이 되고, 포토마스크(10)에 경사 방향으로부터 조사된다. 포토마스크(10)로부터의 반사 광은 광학계(20)에 의해 취출되지만, 푸리에 변환면에서는 위치가 이탈되어 있다. 그리고, 편광 제어 소자(30)의 제2 영역(32)을 통과함으로써 P 편광이 되고, PBS(14)를 투과하여 포토 다이오드 어레이(15)에서 검출된다. 이 때, 포토마스크(10)로부터의 반사 광이 통과하는 제2 영역(32)이, 검사 광이 통과하는 제1 영역의 파장판과 동일하지 않고, 포토마스크(10)의 표면에서의 구조성 복굴절의 영향을 상쇄하여 P 편광으로 하도록 되어 있다. 이 때문에, PBS(14)를 통과하는 광은 충분히 큰 광량이 된다.

이와 같이 본 실시예에 의하면, 포토마스크(10)의 푸리에 변환면에 편광 제어 소자(30)를 배치하고, 포토마스크(10)로부터의 반사 광을 입사측의 위상차판과는 상이한 위상차판을 통과시키기 때문에, 포토마스크(10)로부터의 반사 광을 효율적으로 P 편광으로 할 수 있다. 이 때문에, PBS(14)를 통과하는 광량이 커져, 센서측에서의 수광 광량이 커진다.

따라서, 검사 대상 패턴이 파장을 하회하는 주기 구조를 가질 경우라도, 구조성 복굴절의 영향에 의한 광량 저하를 방지할 수 있어, 검사 정밀도의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 포토마스크(10)의 푸리에 변환면에 편광 제어 소자(30)를 배치하고 있는 점에서, 면적이 작은 제1 영역(31)이라도 검사 광을 충분한 광량으로 마스크측으로 유도할 수 있다. 또한, 면적이 큰 제2 영역(32)을 통하여 포토마스크(10)로부터의 반사 광을 취출할 수 있다. 이 때문에, 광의 이용 효율이 좋은 패턴 결함 검사가 가능해진다.

(제2 실시예)

도 5는, 제2 실시예에 따른 패턴 검사 장치의 광학적 구성을 도시한 도이다. 또한 도 3과 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여, 그 상세한 설명은 생략한다.

본 실시예가 앞서 설명한 제1 실시예와 상이한 점은, 원 편광이 아닌 직선 편광 광을 이용하여 검사하는 것에 있다.

본 실시예에서는, 도 6에 도시한 바와 같이 포토마스크(10)의 푸리에 변환면에 배치하는 편광 제어 소자(40)가, 조명 광의 통과 영역(제1 영역)(41)은 투명(투명 글라스)하게 되어 있다. 그 이외의 제2 영역(42)은, 광원측으로부터 PBS(14)에 입사하는 광의 방향을 X 축, PBS(14)를 반사하여 포토마스크를 향하는 방향을 Z 축, X 축과 Z 축의 양방에 직교하는 방향을 Y 축으로 했을 때, X 축에 대하여 결정축 방향이 45°를 이루는 1/2 파장판으로 되어 있다. 즉, 편광 제어 소자(40)의 제1 영역(41)의 리타데이션량은 0 도이며, 제2 영역(42)의 리타데이션량은 180 도로 되어 있다.

광원(13)으로부터의 조명 광은 직선 편광 광(S 편광)이며, PBS(14)에서 반사되고, 광학계(20)에 의해 포토마스크(10)의 표면에 비스듬히 조사된다. 포토마스크(10)의 표면에서 반사한 광은 광학계(20)에 의해 취출되고, 푸리에 변환면으로 되돌아온다. 푸리에 변환면의 대부분(제2 영역(42))에는 1/2 파장판이 배치되어 있으므로, 반사 광은 P 편광이 되어 PBS(14)를 통과하여 포토 다이오드 어레이(15)에서 검출된다. 이 때문에, 반사 광의 검출 효율 향상을 도모할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 의하면, 포토마스크(10)의 푸리에 변환면에 편광 제어 소자(40)를 배치하고 있는 점에서, 면적이 작은 제1 영역(41)이라도 검사 광을 충분한 광량으로 마스크측으로 유도할 수 있다. 또한, 제1 영역(41)보다도 면적이 큰 제2 영역(42)을 통하여 포토마스크(10)로부터의 반사 광을 취출할 수 있다. 따라서, 상기의 제1 실시예와 동일한 효과가 얻어진다. 또한, 종래에는 불가능했던 직선 편광 조명에서의 반사 광 검출 효율의 향상을 실현하는 것이 가능해진다.

또한 편광 제어 소자(40)는, 상기의 설명과는 반대로, 제1 영역(41)이 결정축 방향이 45°의 1/2 파장판이며, 제2 영역(42)이 투명 글라스여도 된다. 이 경우에도, PBS(14)의 투과 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

(제3 실시예)

도 7은, 제3 실시예에 따른 패턴 검사 장치의 광학적 구성을 도시한 도면이다. 또한, 도 3과 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여, 그 상세한 설명은 생략한다.

본 실시예가 앞서 설명한 제1 실시예와 상이한 점은, PBS를 이용하지 않고, 포토마스크로부터의 반사 광을 취출하는 것에 있다.

포토마스크(10)의 푸리에 변환면에는, 부분 반사 미러(50)가 설치되어 있다. 즉, 대물 렌즈(21)의 눈동자 또는 눈동자 공역 위치에 부분 반사 미러(50)가 설치되어 있다. 이 부분 반사 미러(50)는, 도 8에 도시한 바와 같이 투명 글라스(52)의 일부에 전반사 미러(51)를 설치한 것이며, 조명 광의 입사 방향 및 포토마스크(10)의 표면에 대하여 45°의 각도로 설치되어 있다. 그리고, 광원(13)으로부터의 조명 광이 입사하는 영역만이 전반사 미러(51)로 되어 있다.

또한, 부분 반사 미러(50)의 대부분(전반사 미러(51)를 제외한 영역)은 투명한 점에서, 반드시 투명 글라스(52)를 이용할 필요는 없다. 예를 들면, 푸리에 변환면에 미소한 전반사 미러(51)만을 설치하도록 해도 된다.

광원(13)으로부터의 조명 광은 원 편광이어도 되고, 직선 편광이어도 된다. 조명 광은 전반사 미러(51)에서 반사되고, 광학계(20)에 의해 포토마스크(10)의 표면에 비스듬히 입사된다. 포토마스크(10)의 표면으로부터의 반사 광은, 광학계(20)에 의해 취출되고, 푸리에 변환면에서는 전반사 미러(51)의 설치 위치와는 일치하지 않는다. 그리고, 부분 반사 미러(50)를 투과한 광은, 포토 다이오드 어레이(15)에서 검출되게 된다.

이와 같이 본 실시예에서는, 푸리에 변환면에 부분 반사 미러(50)를 설치함으로써, PBS 등의 고가의 광학 부품을 이용하지 않고 검사를 행하는 것이 가능해진다. 그리고, 조명 광에 원 편광을 이용한 경우, 검사 대상 패턴이 파장을 하회하는 주기 구조를 가질 경우라도, 구조성 복굴절의 영향에 의한 광량 저하를 방지할 수 있어, 검사 정밀도의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 조명 광에 직선 편광을 이용한 경우, 종래에는 불가능했던 직선 편광 조명에서의 반사 광 검출 효율의 향상도 실현할 수 있다.

(변형예)

또한, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되지 않는다.

제1 및 제2 실시예에서는, 조명 광을 PBS에서 반사시켜 마스크측으로 유도하고, 포토마스크로부터의 반사 광을 PBS에서 투과시켜 센서측으로 유도하도록 했다. 이와는 반대로, 조명 광을 PBS에서 투과시켜 마스크측으로 유도하고, 포토마스크로부터의 반사 광을 PBS에서 반사시켜 센서측으로 유도하도록 해도 된다. 예를 들면, 광원측으로부터 PBS에 입사하는 조명 광으로서 P 편광, 포토마스크로부터의 반사 광을 PBS에 입사하기 전에 S 편광으로 하면 된다.

제3 실시예에서는, 부분 반사 미러의 구성으로서, 조명 광이 통과하는 작은 제1 영역을 반사 미러, 그 이외의 제2 영역을 투명으로 했다. 이와는 반대로, 조명 광이 통과하는 작은 제1 영역을 투명으로 하고, 그 이외의 제2 영역을 반사 미러로 해도 된다. 이 경우, 조명 광을 제1 영역을 통과시키고, 제2 영역의 반사 미러에서의 반사 광을 센서로 검출하게 된다.

또한, 실시예에서는 피검사 시료로서 포토마스크의 예를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, NIL(Nano Imprint Lithography)용의 마스크에 적용하는 것도 가능하다. 또한, 반도체 웨이퍼 또는 액정 기판의 패턴 결함 검사에 적용하는 것도 가능하다. 또한 실시예에서는, 렌즈의 광축으로부터 벗어난 위치에 제1 영역을 형성했으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 제1 영역을 광축 중심으로 형성하는 것도 가능하다.

본 발명의 몇 개의 실시예를 설명했으나, 이들 실시예는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규의 실시예는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시예 또는 그 변형은, 발명의 범위 또는 요지에 포함되고, 또한 특허 청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.

Claims

피검사 시료에 광을 조사하여 얻어지는 패턴 화상을 이용하여 패턴 결함을 검사하는 패턴 검사 장치로서,
상기 피검사 시료에 대하여 소정 파장의 검사 광을 조사하기 위한 광원과,
상기 광원으로부터의 광을 반사 또는 투과시켜 상기 피검사 시료 상으로 유도하는 편광 빔 스플리터와,
상기 피검사 시료에서 반사되고, 상기 편광 빔 스플리터를 투과 또는 반사된 광을 수광하는 촬상 소자와,
상기 피검사 시료와 상기 편광 빔 스플리터의 사이에 상기 피검사 시료의 푸리에 변환면을 형성하는 광학계와,
상기 검사 광이 통과하는 제1 영역과 상기 제1 영역보다 면적이 크고 상기 피검사 시료로부터의 반사 광이 통과하는 제2 영역을 가지고, 상기 푸리에 변환면에 설치되고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역에서 리타데이션(retardation)량이 상이한, 편광 제어 소자
를 가지고,
상기 제2 영역의 리타데이션량은, 상기 제1 영역의 리타데이션량으로부터 상기 피검사 시료에서의 복굴절에 의한 편광 상태의 변화분을 이동시킨 양으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 패턴 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 편광 제어 소자는, 상기 제1 영역의 리타데이션량이 90 도이며, 상기 제2 영역의 리타데이션량은 90 도로부터 상기 피검사 시료에서의 복굴절에 의한 편광 상태의 변화분을 이동시킨 양인 패턴 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 편광 제어 소자는, 상기 제1 영역의 리타데이션량이 0 도이며, 상기 제2 영역의 리타데이션량이 180 도인 패턴 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 편광 제어 소자는, 상기 제1 영역의 리타데이션량이 180 도이며, 상기 제2 영역의 리타데이션량이 0 도인 패턴 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 영역은, 상기 제1 영역을 통과한 광이 상기 피검사 시료면에 수직으로부터 비스듬한 각도로 입사하도록 배치되어 있는 패턴 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 촬상 소자에서 얻어지는 측정 화상 데이터와, 상기 피검사 시료의 패턴 형성 시에 이용한 설계 데이터로부터 얻어지는 설계 화상 데이터를 비교하고, 이들이 일치하지 않을 경우에 결함 있음으로 판정하는 비교 회로를 더 가지는 패턴 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 광학계는, 상기 피검사 시료의 표면에 대향하는 대물 렌즈와, 상기 대물 렌즈의 상기 피검사 시료와는 반대측에 배치된 릴레이 렌즈로 구성되어 있는 패턴 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 편광 제어 소자는 원판 형상으로 형성되고, 상기 제1 영역은 상기 광학계의 광축으로부터 이탈한 위치의 원형 영역이며, 상기 제2 영역은 그 이외의 영역인 패턴 검사 장치.
피검사 시료에 광을 조사하여 얻어지는 패턴 화상을 이용하여 패턴 결함을 검사하는 패턴 검사 장치로서,
상기 피검사 시료에 대하여 소정 파장의 검사 광을 조사하기 위한 광원과,
상기 피검사 시료에 대향하여 설치되고, 조명 광측에 상기 피검사 시료의 푸리에 변환면을 형성하는 광학계와,
상기 광원으로부터의 광을 반사 또는 통과시켜 상기 피검사 시료로 유도하는 제1 영역과, 상기 제1 영역보다 면적이 크고 상기 피검사 시료로부터의 반사 광을 투과 또는 반사시키는 제2 영역을 가지고, 상기 푸리에 변환면에 배치된 부분 반사 구조체와,
상기 제2 영역을 통하여 얻어지는 상기 피검사 시료로부터의 반사 광을 수광하는 촬상 소자
를 가지고
상기 제2 영역의 리타데이션량은, 상기 제1 영역의 리타데이션량으로부터 상기 피검사 시료에서의 복굴절에 의한 편광 상태의 변화분을 이동시킨 양으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 패턴 검사 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 영역은, 상기 제1 영역을 반사 또는 통과한 광이 상기 피검사 시료면에 수직으로부터 비스듬한 각도로 입사하도록 배치되어 있는 패턴 검사 장치.
제9항에 있어서,
상기 촬상 소자에서 얻어지는 측정 화상 데이터와, 상기 피검사 시료의 패턴 형성 시에 이용한 설계 데이터로부터 얻어지는 설계 화상 데이터를 비교하여, 이들이 일치하지 않을 경우에 결함 있음으로 판정하는 비교 회로를 더 갖는 패턴 검사 장치.
제9항에 있어서,
상기 광학계는, 상기 피검사 시료의 표면에 대향하는 대물 렌즈와, 상기 대물 렌즈의 상기 피검사 시료와는 반대측에 배치된 릴레이 렌즈로 구성되어 있는 패턴 검사 장치.
제9항에 있어서,
상기 부분 반사 구조체는 원판 형상으로 형성되고, 상기 제1 영역은 상기 광학계의 광축으로부터 이탈한 위치의 원형 영역이며, 상기 제2 영역은 그 이외의 영역인 패턴 검사 장치.
피검사 시료에 광을 조사하여 얻어지는 패턴 화상을 이용하여 패턴 결함을 검사하는 패턴 검사 장치로서,
상기 피검사 시료에 대하여 소정 파장의 검사 광을 조사하기 위한 광원과,
상기 피검사 시료에 대향하여 설치되고, 조명 광측에 상기 피검사 시료의 푸리에 변환면을 형성하는 광학계와,
상기 푸리에 변환면에 배치되고, 상기 광원으로부터의 광을 반사하여 상기 피검사 시료 상으로 유도하는 미러와,
상기 피검사 시료에서 반사되고, 상기 푸리에 변환면을 통과한 광을 수광하는 촬상 소자
를 가지고,
상기 피검사 시료에서 반사된 광이 투과하는 상기 푸리에 변환면의 리타데이션량은 상기 미러의 리타데이션량으로부터 상기 피검사 시료에서의 복굴절률에 의한 편광 상태의 변화분을 이동시킨 양으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 패턴 검사 장치.
제14항에 있어서,
상기 미러는, 상기 미러를 통과한 광이 상기 피검사 시료면에 수직으로부터 비스듬한 각도로 입사하도록 배치되어 있는 패턴 검사 장치.
제14항에 있어서,
상기 촬상 소자에서 얻어지는 측정 화상 데이터와, 상기 피검사 시료의 패턴 형성 시에 이용한 설계 데이터로부터 얻어지는 설계 화상 데이터를 비교하고, 이들이 일치하지 않을 경우에 결함 있음으로 판정하는 비교 회로를 더 가지는 패턴 검사 장치.
제14항에 있어서,
상기 광학계는, 상기 피검사 시료의 표면에 대향하는 대물 렌즈와, 상기 대물 렌즈의 상기 피검사 시료와는 반대측에 배치된 릴레이 렌즈로 구성되어 있는 패턴 검사 장치.