WO2010024067A1 - 欠陥検査方法及び欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

　微細な欠陥から散乱した光の取込範囲を拡大し信号強度を高める欠陥検査装置及び欠陥検査方法を提供する。 　被検査基板１を搭載して光学系に対し相対移動可能なステージ部３００と、被検査基板１上の検査領域４を照明する照明光学系１００と、被検査基板１の検査領域４からの光を検出する検出光学系２００と、検出光学系２００によって結像された像を信号に変換するイメージセンサ２０５と、イメージセンサ２０５の信号を処理し欠陥を検出する信号処理部４０２と、検出光学系２００と被検査基板１の間に配置され、被検査基板１上からの光を検出光学系２００に伝達する平面反射鏡５０１とを備える。

Description

明の

査方法及び 術分野

本 、 欠陥 査方法及び 置に関し 特に、 半導体

子製造 プリ ント 、 基 上にパタ ンを形成して対象を製作して く製 程で、 発生する異物 の 検出し、 分析して対策を施す 程における異物 の の 況を検査することに好適な技術に関する。

導体 程では、 査基 ウェ 異物が存在すると 線の の 良の 因になる。 さ らに半導体 子の に伴 、 微細な 物が存在すると、 より微細 物が の

ゲ ト の 壊の 因にもなる。 これらの 、 置 の 動部から発生するものや、 人体から発生するもの、 プロセス に より 理装置 で反応 成されたもの、 薬品や材料の 入していたもの 等 の 態で混入される。

様に 子の 程でも、 上に形成され たパタ ン上に異物が付着及び らかの 陥が生じると、 表示 子とし て使えないものになってしまう。 プリ ン ト の 程でも状況は同 じであって、 異物の パタ ンの 続の 因になる。

この種の被 査基 上の異物を検出する 術の つとして、 特許 に記載されているように、 査基 上にレ ザを照射して 上に異物が付着している場合に発生する異物からの を検出 し、 直前に検査した同 品種被 査基 の 査結果と比較することによ り、 バタ ンによる 報を無く し、 高感度かつ な 物及び 査するものが開示されている。 また、 特許 2に開示されているよ うに、 査基 上にレ ザを照射して 査基 上に異物が付着して る場合に発生する異物からの を検出し、 この 出した異物をレ ザ ルミネッセンスある は2 X 分析 X M R 等の分 術で分析するものがある。

また、 上記 物を検査する 術として、 ウエ にコヒ レント光を照 射して 上の繰り返しパタ ンから 出する光を空間フィル で除 去し、 繰り返し性を持たない 物や 強調して検出する方法が開示 されている。 また、 ウエ 上に形成された回路パタ ンに対して バタ ンの 要な に対して4 5 けた方向から照射して主要な 群からの０ 回折 を検出レンズの 口内に入 させないようにし た異物 置が、 特許 3において知られて る。 この 3 にお ては、 主要な ではな 他の直 を空間フィル で す ることにつ ても記載されて る。 また、 異物 の 置及びそ の 法に関する 術としてほ、 特許 4には、 検出光学系を切 えて検出 サイズを変えることが記載されている。 サイズ としては、 特許 5 6が開示されて る。 7では 薄膜上の欠 術として、 レ ザ光を絞り込み、 ステ ジ 動方向 とは直角方向に細長 ビ ムスポッ トを形成し、 照明 位とは直角の 向より検出を行っている。

術文献 6 2 8 9 3 3 6

2 6 3 3 5 848

3 7 ０ 24

4 2 ０ ０ ０ ０ 5 2 ０ 3

5 2 ０ ０ 6 ０ 6 ０ 7

6 2 ０ ０ 2 642 64

7 2 ０ ０4 7 7 2 84 明の

明が解決しようとする課題

する 検出するためには欠陥から 乱した光を検出光学系 が取 込む 囲を拡大することで欠陥の 度を高めることができる そのためには上方に配置した検出光学系の A u r p rtur 口数) 化が有効であるが、 レンズ径を拡大しな 場合はレンズ 査基 の 離を小さくする必要があるため、 検出光学系 外 からの 明の 度をあげることができず、 欠陥に照射するパワ が 低下し、 結果として検出 号を高めることができな 。 レンズ径を 拡大すればレンズ 査基 の 離を長くできるが 比が大 きい場合はレンズ 離の比も大きくなるため 学系サイズの 大が著しくし、 レンズの製作及び 置に搭 が困難となる新たな課題が 発生する。

の 出光学系の り込み に反射する 陥から 乱した 光を取り込むためには、 検出光学系の 傾ける機構を検出光学系に 付加し めに倒して検出する方式、 又は斜 を増設する方式があ る。 しかし上方 レンズ又は増設 の 一定の になると 査基 面に接触するため、 角で検出することができな い。 より 角にして 触を回避するためには検出光学系の Aを縮小 して検出 レンズの 小さくすればある範囲は可能となるが、 人 射 能な光量が低下するため 度が低下する。 さらに前記の 式で は上方 学系を傾斜させる機構、 又は斜 出用のイメ ジセンサ レ ンズ 空間フィル ニット 域観察 学系が必要なため、 光学 系サイズの 大する、 部品が高価格になる、 調整するための が増加 する等の課題が生じる。

明の つの 、 微細な 陥から 乱した光の取 囲を拡大 し 度を高める 置及び 査方法を提供することにあ る。 題を解決するための

明の つの 、 査基 を照明し、 照明 域から た光を 結像し、 結像した像を信号 度に変換し、 査基板を光によって検査 する方法であって、 査基 像の間において、 光学 子を介して光 が伝達されることを特徴とする検査方法である。

また、 明の他の特 、 査基 を搭 して 学系に対し相対 動するステ ジ 、 査基 上の検 域を照明する 、 査基板からの光を人射させイメージセンサに 査基 上の検 域 からの光を結像する検出光学系と、 検出光学系によって結像された像を 信号に変換するイメ ジセンサ 、 前記イメ ジセンサの 号から欠陥 を検出する信号 、 前記 出光学系と 査基板の間に配置した 光学 子で構成され、 査基 上からの光を、 前記 子を介して 伝達することを特徴とする検査 置である。 また、 明の更に他の特 、 検出レンズ 査基 に平面 を配置し、 照明 域から た光を平面 反射し、 イメ ジセ ンサに結像させることによって斜方 査を実現するものである。 明の

明によれば、 Aかつ 角の 査が容易に実現でき、 検 能な の 出数の 加が期待できる。 面の 単な説明

図は本 明による 置の 造の例を示す図である。

2図は検査対象の 料である S が配列された 査基 を示す 図である。

3図は本 明による 置の 学系によって生成される 3つの 査用 を説明するための図である。

4図は本 明による 置の 学系の レンズを含む 学系を示す図である。

5図は本 明による 置の 学系の レンズの 能 を示す図である。

6図は本 明に係る第 態を説明するための図である。

7図は本 明に係る第 2 態の である。

8図は本 明に係る第 3 態の である。

9図は本 明に係る第 4 態の である。

０図は本 明に係る第 5 態の である。

図は本 明に係る第 6 態の である。

2図は本 明に係る第 7 態の である。 3図は本 明に係る第 8 態の である。

4図は本 明に係る第 9 態の である。

5図は本 明に係る第 ０ 態の である。

6図はパタ ン 散乱 の 向を表したモデル図で ある。

7図は検出光学系にて散乱 を検出する方位と照明 位との 係 を示した図である。

8図は本 明に係る 査の 2 態の である。

9図は第 2 態における 囲の で ある。

2 ０図は本 明に係る 査の 態の である。 2 図は本 明に係る 査の 3 態の である。 2 2図は本 明に係る 査の 4 態の である。 明を実施するための

下、 図面を参照して 明の 態を説明する。 下の図におい て、 同等の 分には同じ 号を付して説明する。

明に係る 置の 態について 図を用いて説明す る。

した 、 査基 を するステ ジ 3 ０ ０ 査基 にスリッ ト状にスリット 域であるビ ムスポッ ト 3を照射する 学系 ０ ０ イメ ジセンサの 4からの を検出する検出光学系 2 ０ ０、 算処理を実行する制御 4００を備えて る。

ステ ジ 3 ０ ０は、 査基 内の検 域をXY 向に走査し 学系に対し相対 動ができるXステ ジ 3 ０ Yステ ジ 3 ０ 2 査基 の 面にピントを合わせることができる Zステ ジ 3 ０ 3 シ タ ) ステ ジ 3 ０4、 並びにステ ジコン トロ ラ 3 ０ 5から 成される。

学系 ０ ０は、 レ ザ ビ ムエキスパンダ フイル タ群及びミ ラ ガラス と切 能な光学 (又はミ ラ ビ ムスポッ ト 像部から 成される。 学系 ０ ０のレ ザ としては、 高出力のY Gレ ザの 3 調波 G 3 5 5 を用いるのが良いが、 必ずしも 3 5 5 である必要はない。 すなわち レ ザ A レ ザ レ ザ e C レ ザ エキシ レ ザ等 の であっても良 。

出光学系 2 ０ ０ 、 上方 査用のものであり レンズ 2 ０ フィルタ 2 ０ 2 レンズ2 ０ 3 ズームレンズ 2 ０4

イメ ジセンサ イメ ジセンサ) 2 ０ 5 イメ ジセンサの 域を観察できる観察 学系 カメラ) 2 ０ 6 ビ ムスプリッター 2 ０ 9 2センサ 査をするための 出光学系 2 から 成 される。 イメージセンサ2 ０ 5はC C 又は ay nt gr t n セン であっても良い。 C CDの 合、 一般 サイズが ０ 度であるため 出と考えて良く 、 走査方 向にピントが合ってない画像を取り込むことによる感度低下がない。

では走査方向に一定 の 像の 算があるため を小 さくする は センサを傾ける等の対策によってピン トが合ってな い画像を取り込む量を低減することが望ましい。 図の左 に座標 を示す。 Y軸をとり、 直上方に Z軸をとる。 出光学系 2 ０ ０の Z軸に沿って配置されて る。 4０ ０は、 信号 理部4０ 2 部4０ 4 ０ 3 び入力 4０4より 成される。 理部4０ 2は A D 延させることができるデ タメ チップ間の信号の差をと る チップ間の差 号を一時記憶する バタ ン を設定する 算出処理部 より 成される。 部 4０ は、 異物 の 果を記憶すると共に欠陥 果を出力 する出力 モ タ等の駆 センサを制御する。

2図を参照して、 明による 置の 査の 象である 料につ て説明する。 2 a に示す 査基 aは、 所定の 隔で 2 元に配列した J S チップ a aを有する。 メモ S 1 チップ a aは 主として、 メモリセル デコ ダ コン トロール 等からなる周辺回路 、 その他の領 a を有する。 メモリセル は、 2 元に 則的に配列した、 繰り返しのメモリ パターンを有する。 辺回路 は、 2 元的に 則的に配列されていない、 規則に配列された り 返しパタ ンを有する。

2 に示す 査基 は、 所定の 隔で 2 元に配列し た イコン等の S チップ aを有する。 イコン等の S

aは 主として、 レジスタ メモ c コア 、 び人出力 eを有する。 なお、 2 は、 メモ と コア 入出力 eの 列を 念的に示したものである。 レジスタ

は、 2 元に 則的に配列した、 繰り 返しのパタ ンを有する。 コア び入出力

eは、 り返しパタ ンを有する。 このよ に、 明による 置の 査対象 、 一般に第 2図に示した 査基 ウエ ) のように 則的に配列されたチップを有するが、 チップ内におい ては最小 が領域 異なり、 しかも繰り返しパタ ン び非 り返 しパターンを含み、 その 多種多様である。

3図を参照して、 照明 学系 ０の ビ ムスポット 像部 2のビ ムスポット 像部 ０ 3のビ ムスポット 像部 3 ０までの 3つのビ ムスポッ ト 像部につ て説明する。 3 図は、 査基 を上から見た図である。

のビ ムスポッ ト 像部 を経由してX 向の 査用 が 射され、 2のビ ムスポッ ト 像部 2 ０を経由してY軸 に対して 斜した方向の 査用 2が 射され、 3の ビ ムスポッ ト 像部 ０を経由してY軸に対して45 斜した方 向の 査用 3が 射される。

これらの 査用 は、 査基 面に 対して所定の にて 斜して 射される。 特に、 検査用 2 3の を小さくすることによって、 透明 膜下面からの の 出量を低減することができる。 これらの 査用

3によって、 査基 細長 ビ ムスポッ ト 3が形成される。 ビ ムスポット 3は、 Y 向に沿って びている。 ビ ムスポッ ト 3 のY 向の さは、 検出光学系 2 ０ ０の イメ ジセンサ2 ０ 5 のイメ ジセンサの 4より大き 。

学系 ０に 3つのビ ムスポッ ト 像部 ０ 2 ０ ０を設けた理由につ て説明する。 査用 をXY 面上に投影した像がX となす角をそれぞれ 2 とすると、 では、 2 45度である。 この 合、 被 査基 上の非 ０

返しパタ ンの たる方向はX Y軸の直線状パタ ンであるた め、 パタ ンに対して45 向から される。 このため、 回折 X Y 向の 分として検出レンズ 2 ０ の 入ることに なるが、 照明 が 度の 正反射光も となり X Y 分の 同様に検出レンズ2 ０ の の 域から離れ るので検出光学系 2 ０ ０に することが回避できるもので、 例えば、 特許 3 566 58 9 (特に

に詳細に記載されており、 ここではその 省略する。

査基 り返しパタ ンは、 主として、 平行及び 角に 形成された直線状パタ ンからなる。 これらの 線状パタ ンは、 X Y 向に延びて る。 査基 上のパタ ンは突出して 成 されて るため、 隣接する直線状パタ ンの間には が形成される。 って、 X軸及びY軸に対して45 斜した方向から照射した検査用 は突 した回路パタ ンによって られ、 直線状パタ ンの間の凹部を照射することができな 。

そこで、 X 向に沿った検査用 を生成する ビ ム スポット 像部 を設けた。 こうして検査用 によって、 直線状パタ ンの間の凹部を照射することができるため、 そこに存在す る異物 の 検出することができる。 線状パターンの 向によっ ては、 試料を 9 ０ 転させて検査するか、 検査用 をY 向に沿って 射すると良い。

、 検査用 のように、 X 向に沿って直線状パタ ンの 間の凹部を照射する場合には、 イメ ジセンサが０次の回 を検出し ないように０次の回 を遮 する必要がある。 そのために、 空間フィ ルタ 2 ０ 2が設けられる。 4図及び 5図を参照して、 細長 ビ ムスポッ ト 3を形成する方 法を説明する。 4図及び 5図では、 照明 学系 ０ ０のうち、 レ ザ レンズ ０ 2 レンズ 3、 、 照明レンズ ０4のみを示し、 他の構 省略している。

レンズ 4は、 円錐 面を持つシリ ンドリカルレンズであり、 4 a) に示すように、 長手方向 4 ( a) 中の上下方向 に 沿って直線的に焦点 離が変化し、 4 ) に示すように、 平面 レンズの 面を有する。 5図に示すように、 査基 に対して 斜して人射する に対しても、 Y 向に絞り込み、 X 向に リメ トされたスリッ ト状のビ ムスポッ ト 3を生成することができる。 査基 の 面に対する の ) を 、 査基 上に投射された検査用 の像がX となす角を とする。

このような レンズ 4を用いることにより、 X 向に平行 を 有し、 かつ 45 近の 明を実現することができる。 錐 面 を有する レンズ 4の につ ては、 例えば、 特許 3 5 6 6 5 8 9 特に に詳細に 記載されており、 の 法で 能である。 6図を用いて、 明に係る 査の 態を説明する。 実施 態の 査基 陥を光によって検出するため、 上方 出光学系で 査をすることを特徴とする方式の 現である。

レンズ 2 ０ 査基 の間に平面 5 ０ を配置する この 5 ０ 査基 イメ ジセンサの 4 から た斜方の を反射する。 5 ０ で反射した

、 検出光学系によりイメ ジセンサ2 ０ 5 Z される。 そのために 2

は、 平面 の イメ ジセンサの 手方向) に平 行で検出レンズ 軸に対して けて配置する。 イメ ジセンサの

4は検出レンズの 軸に 致させる必要はなく、 イメ ジセンサ2 ０ 5の 向と垂直な方向すなわちX 向にずらして設定し 査 することができる。

けられ をなくすためには平面 5 ０ のY 向の 検出レンズ 2 ０ の Aに対応する より十分大きい 要がある 出の 角 が決まれば、 反射 の さは、 上方 出と 出の に検出レンズ2 ０ 査基 に対して 触しない距離 えば0・ 2 度の を確保した上で最大の 法にすること が望ましい。 この 合、 平面 5０ の 面及び上面を水平にすれ ば 最大に確保できる。 5 ０ のX 向の 人 射光の Aを最大にできる 置にすることが望まし 。

イメ ジセンサの 4からの光をイメ ジセンサ2 ０ 5に結像 させるとき、 イメ ジセンサの 4に検出レンズ 2 ０ のピント を 致させる必要がある。 そのためには、 本実施 態の 合、 上方 査 用の 6に対してZステ ジ 3 ０ 3を検出レンズ 2 ０ のピント さまで上昇させ、 斜方 査用のイメ ジセンサの 4にオ ト フォ カス 構でピン トを一致させることが望まし 。 オ トフォ カ ス 構の 検出レンズ内を通過する場合は に変更を必要 としないが、 検出 レンズ内を通過しない アクシス 式のオ トフ ォ カスを採用して る場合は、 ステ ジZの 動量A zに合わせてオ トフォ カス 構を Z 向に A Z 動させる必要がある。 査 基 のXYz 標を事前に記憶させて表面 さの 布を求め、 それを 検査 に再現させる方法も可能である。 また、 イメ ジセンサの 3 4からの光をイメ ジセンサ2 ０ 5に結像させるとき、 ビ ムスポッ ト 3の 布の 心と 度をイメ ジセンサの 4に一致させるこ とが望ましい。

5 ０ は 機構 5 ０ 2で に出し入れできる機構に なっている。 実施 態では、 上方 イメ ジセンサの

6からの光を検出光学系 2 ０ ０でイメ ジセンサ2 ０ 5に結像させ 査 する場合 査する場合) は、 平面 5 ０ を 路の外に退避 させる。 イメ ジセンサの 4を検出光学系 2 ０ ０でイメージセ ンサ2 ０ 5に結像させ 査する場合 査する場合 は平面

5 ０ を 6図に示した位置に戻す。

これによって、 に平面 5 ０ を入れた斜方 査の 出光 学系、 平面 5 ０ が にない状態の 査の 出光学 系を作ることができ、 斜方 査と上方 査を選択することができる。 2 回の検査で上方 査と 査の 査結果が得られ、 座標が同じ 対し、 上方 査と 査とで得られた 度と 積から欠陥の サイズの の 類を高 度化することができる。

5 射する光の仰 検出しようとする の 分布によって変更 能な機構とすることが望ましい。 なる検 角 で 査し、 信号 度と座標を各 りに記憶させ、 検出 角の なる 査で得た 度を 較して の 類 をより 度化することができる。 6図では 32の 2 類の 角の をそれぞれ レンズ 2 ０ に させる 2つの

5 ０ を 機構 5 ０ 2で 印の 移動させることにより、 検出する の 角を切 える構成となっており、 平面 5 ０ の の 度を変えることによって検出 角の なる につ て 4

査が可能となる。 上方の レンズ 2 ０ の Aに 対して残りの Aを 2で分割できるようにすることが望ましい これによって の X 向に対しては A０・ 9 上で検 能となり、 散乱 分布が方向性のある の 度を げることが でき 度を向上できる。 このように、 本実施 態によれば、 微細な 陥 から 乱した光の取 囲を拡大し 度を高めることができる。 こ の 、 以降の 態でも同様に得られる。

の 率を変更するには、 イメージセンサの 6を上方 査する時にズームレンズ 2 ０4の 置を変更するのと同様に、 イメー ジセンサの 4を斜方 査する時もズ ムレンズ 2 ０4の 置 を変更して検査 能である。 これによって 査基 の サイ ズを変更できるため、 サイズを小さくした場合はS の バタ ンの ) を向上させることができ、 サイズ を大きく した場合はスル プッ トを短縮できる。

イメ ジセンサの 6のフ リ を空間フ ィルタ 2 ０ 2でフィルタリ ングすることが可能であるのと同様に、 斜方 も画 向のフ リ パタ ンピッチに依存するためイメー ジセンサの 4のフ リエ を空間フィルタ 2 ０ 2でフィル タリ ングする。

イメ ジセンサの 6を観察 学系 2 ０ 6で観察 能であるのと同様に、 イメ ジセンサの 4を検出光学系の 、 学系 2 ０ 6で観察 能である。 このことによって斜方 査用 能の 設が不要となる。

2 )

7図を用いて、 明に係る 査の 2 態を説明する。 5

実施 態の 検出光学系を使った上方 ステ ジ さと ステ ジ さを同一高さ又はその 合わせることによっ てオ トフォ カス系のピン ト さを引き込み 囲内で追従させ、

態のようにステ ジ さを変更することなく上方 査と 査 をする方式の 現である。 そのためには 補正 5 ０ 3を平面 の 合、 光 補正 5 ０ 3の 5 ０ 6 出光学 系 2 ００との間に配置することによって、 査基 上の検 域か ら検出レンズ 2 ０ の を延長することが望まし 。

補正 5 ０ 3内を通過する 折率だけ 長でき る。 補正 5 ０ 3をプリズムにすることによって後述する 3 態に比 を大きく とることができることが特徴である。 補正 5 ０ 3の 面 5 ０ 6) には、 人射光を高い反射 で反射するための コ ティン が形成されている。

7図では 2の 2 類の 角の をそれぞれ レンズ 2 ０ に させる反射 5 ０ 6の 度が異なる 2つの 補正 5 ０ 3を 機構 5 ０ 2で 印の 移動させることにより、 検出する の 角を切 えることができる構成となって る。 また 前述した 態では、 上方 査から 査に移行する際に Zス テ ジ 3 ０ 3を上昇させて検出光学系のピントを合わせたが、 補 正 5 ０ 3を配置することによって、 イメ ジセンサの 査用の イメ ジセンサの 4からの の と同じステ ジ さ で上方 査が可能となり ステ ジ さの 量及び 機構が不要と なる。

補正 5 ０ 3は結像 能を有することが望まし 。 補正 5 ０ 3の に収差を補正するカ ブを形成し、 結像 6

能を 化させないことが可能である。 このことによって A 出光 学系の 分を通過する光の収差を補正できるため、 イメ ジセンサ に する像の強度分布を低減でき、 感度むらを低減できる。

( 3 )

8図を用 て、 明に係る 査の 3 態を説明する。 実施 態の 検出光学系を使った上方 ステ ジ さと ステ ジ さを同一高さに合わせることによってオートフォ カス系のピン ト さを引き込み 囲内で追従させ、 ステ ジ さを変 更することなく上方 査と 査を可能にする方式の 現である。 そ のためには 補正 5 ０4又は5 ０ 5を平面 5 ０ 出 光学系 2 ０ ０との間に配置することによって、 を延長することが 望まし 。 補正 子内を通過する 折率だけ 長できる。 8図では 2の 2 類の 角の をそれぞれ レンズ 2 ０ に させる角度の なる 2つの 5 ０ を 機構 5 ０ 2で 印の 移動させることにより、 検出 角 を切 えることができる構成となって る。 補正 5 ０4 5 ０ 5は、 これら 2つの 5 ０ の 方にそれぞれ けられて る。 また、 補正 5 ０4 5 はその を非 面とし、 結像 能を 化させないことが必要である。 このことによって A 出光学系の 分を通過する光の収差を補正できるため、 イメージセ ンサ 2 ０ 5に する像の強度分布を低減でき、 感度むらを低減できる 実施 態では 2 態に比 補正 子の 状がレンズ 状 となって るので 工が容易であるが が短 ため が 小さく 、 の を低くすると補正 が不足する。 そのため 度の では 2 態のプリズム型を使用することが望まし 。

4

9図を用いて、 明に係る 査の 4 態を説明する。 実施 態の 、 回の検査で 又は複数のイメ ジセンサで同 じ では検出 6 からの光を検査 能にする方式の 現である。 つまり、 イメ ジセンサの 6からの光を上方 査に 用いるイメ ジセンサ2 ０ 5 査用に追加したイメ ジセンサ 2 ０ 7で検出できるようにするもので、 そのためには平面 5 ０ の 置を検出光学系 2 ０ ０の 軸から らし、 平面 5 ０ で反射 した光を検出レンズ 2 ０ の に入 させる方式とすることが望ま しい。 5 ０ で反射した光の光 に光 分岐

2 ０ 8を配置し、 イメ ジセンサの 6から 方に散乱した光を 光 2 ０ 8で反射させ 出用のイメ ジセンサ2 ０ 7に結像させる。 このとき、 斜方 査の が上方 査の ( ) 異なるため、 分岐 2 ０ 8 上方 域外 査の Zあれば 査と 査の 査が可能となる このとき 2 3 態のように 補正 子を斜方 出光学系に追加することもできる。

査の 検査 間の 縮である。 異なる 2 類の 号を同時 り込み 能で、 演算しながら検査できるため、 ハ ドの 量を 約でき、 ソフ ト 理の 間短縮 負荷 減ができる。 実 施 検査用 2 査用 3 とを 長や偏光の なる ものにすることによって、 回の検査にお て 2つのイメ ジセンサ 2 ０ 5 2 ０ 7で なる信号 度の 報が得られる。 陥から 乱する 光は波長や偏光 検出 角によって 度が異なるため、 2つの 8

メ ジセンサ2 ０ 5 2 の 度比を特徴 として の 報をより 度に 出することができる。

5 )

０図を用いて、 明に係る 査の 5 態を説明する 本実施 態の 、 イメ ジセンサの 6からの光をイメ ジ センサ2 ０ 5で検出する上方 査とイメ ジセンサの 4からの 光をイメ ジセンサ2 ０ 7で検出する 査を同時に検査できるよう にする方式の 現である。 そのためには平面 5 ０ の 置を検出 光学系 2 ０ ０の 軸からずらし、 平面 5 ０ で反射した光を検出 レンズ 2 ０ の に入 させる方式とすることが望ましい。 このと き 2 3 態のように 補正 子を斜方 出光 学系に追加することもできる。 4 態との いは、 上方 査用の イメ ジセンサの 6からずらした位置に 査用のイメ ジ センサの 4を配することである。 査用センサであるイメ ジセンサ2 ０ 7にイメ ジセンサの 4を結像させるためには 分岐 2 ０ 8を平面 5 ０ で反射した光の光 に配して分岐させる。 このとき上方 査の 破線の であるため

2 ０8が上方 域外 査の に あれば 査と 査の 査が可能となる。

成の 検査 間の 縮である。 出の 異なる 2 類 の 号を同時 り込み 能で、 演算しながら検査できるため、 ードの 量を 約でき、 ソフ ト 理の 間短縮 負荷 減ができる。 4 態との 果の は、 斜方 査用の 4を上方 査用の

6 ずらして平面 5 ０ で反射した光の検 レンズ 2 ０ の 置を第4 態に比 て検出光学系 2００の 軸に近付 9

けることで検出光学系 2 ０ ０の 野を縮小できるため、 レンズ を 通過した結像 能の 下を低減できる。 また、 照明 件として 明の 向と 角と偏光と 長を選択でき、 複数のイメ ジセンサに結像させて 検査できる。 また本実施 態でも、 前述した 4 態のように検査 用 2 3とを方向や 長や偏光の なるものにするこ とによって、 回の検査において2つのイメ ジセンサ2 ０ 5 2 ０ 7で なる信号 度の 報が得られる。 陥から 乱する光は波長や偏 光 検出 角によって 度が異なるため、 2つのイメ ジセンサ 2 ０ 5 2 の 度比を特徴 として の 報をより 度に 出することができる。

( 6

1 図を用いて、 明に係る 査の 6 態を説明する 本実施 態の 照明 件として偏光を選択した場合にイメ ジセン サの 4を 2センサで同時に検出することを特徴とする方式の 現である。 そのためにはP 光と S 光の 2 類の 光でイメ ジセン サの を照射し、 偏光ビ ムスプリッタ で を分岐 S 光と P 光を別 のイメ ジセンサ2 ０ 5 2 で検出 能と することが望ましい。 レンズ2 ０ の 軸から フセット Y軸に 平行な位置にあるイメ ジセンサの 4に対しビ ムスポッ ト 3 を形成する。 実施 態では検査用 2がS 光、 検査用

3がP 光になって る。 イメ ジセンサの 4から られた 光はミ ラ 機構 5 ０ 2で選択された検出 2になる 様に傾けたミ ラ である平面 5 ０ の 5 ０ 6で反射され レンズ 2 ０ 1 に人射される。 レンズ 2 ０ のフ リ に設 置した空間フィルタ 2０2 t よってパタ ンノイズがカッ トされた光は 2０

レンズ 2 ０ 3 ズ ムレンズ 2 ０4によって所定の 率でイメ ジセンサ2 ０ 5に結像する。 学系、2 ０ 6によってイメ ジセン サの 4又は空間フィルタ 2 ０ 2の面が観察できる。 実施 態 では偏光ビ ムスプリッタ を検出光学系 2 ０ ０ イメ ジセン サ間に 入することによって を分岐させて2個のイメ ジセンサ2 ０ 7 2 ０ 5を結像させて る。

成によれば、 偏光 向によって 陥から 乱される光の信 度が異なるため、 同 欠陥から た光を偏 ビ ムスプリッタ

で分岐させ2つのイメ ジセンサ2 ０ 5 2 ０ 7に異なる偏光 分の 光を結像させることができ、 信号 度比から欠陥 類が可能となる。

ビ ムスプリッタ を 離ができる素子に変更すれば、 検 査用 2 3を 長の なるものにすることによって 回の 検査で同時に 2 類の 度の 報が得られる。 陥から 乱する光 は波長や偏光 検出 角によって 度が異なるため、 2つのイメ ージセンサ2 ０ 5 2 の 度比を特徴 として の 報 をより 度に 出することができる。

7

2図を用いて、 明に係る 査の 7 態を説明する 実施 態の 同時に 2 角の 度で検出することを特徴とす る方式の 現である。 そのためには検出レンズ 2 ０ 査基 と の間に角度 2の なる 2個の平面 5 ０ をそれぞれイ メ ジセンサの 4 5から検出レンズ 2 ０ の に同 時に配することが望まし 。 実施 態では検出レンズ 2 ０ の 軸か ら フセット Y軸に平行な位置にあるイメ ジセンサの 4 Z 査用 2 Z ビ ムスポッ ト 3を形成する。 イメ ジセ の 4から られた光は検出 になる様に傾けた 5 ０ の 5 ０6で反射され レンズ 2 ０ に され る。 5 ０ で反射され レンズ 2 ０ のフ リ に 設置した空間フィルタ 2 ０ 2によってパタ ンノイズがカットされた光 は結像レンズ2 ０ 3 ズ ムレンズ 2 ０4によって所定の 率でイ メ ジセンサ2 ０ 5に結像する。 学系 2 ０ 6によってイメ ジセ ンサの 4 空間フィルタ 2 ０ 2の面の観察ができる。 、 検出レンズ 2 ０ の 軸から フセット Y軸に平行な位置にあるイメ ジセンサの 5 Z 査用 3によるビ ムスポッ ト 3を形成する。 イメ ジセンサの 5から られた光は検出

32 なる様に傾けたミ ラ である平面 5 ０ の 5 ０ 6 で反射され レンズ 2 ０ に される。 分岐 2 ０ 8を検出光学系 2 ０ ０ イメ ジセンサ間に 入することによってイメ ジセンサの 5からの光の光 を分岐させてイメ ジセンサ2 ０ 7に結像させている。

成によれば、 イメ ジセンサの 4 5から異なる角 度で得た光は検出光学系 2 ０ ０の なる 置を通過するため、 2つのイ メ ジセンサ2 ０ 5 2 ０ 7に結像させることが可能となり、 欠陥か ら られる光を 回の検査で同時 類の 角で 査することが できるため、 上方 査と本実施 態の 査を合わせることによって 例えば A０・ 9 上の高 A 出が可能となり、 欠陥から 乱した光 の殆どを取り込むことができ、 欠陥の 種及び 出数を増加させるこ とが可能となる。 また、 前述した 4 態のよ に検査用

2 3を 長や偏光の なるものにすることによって 回の検査で 2つのイメ ジセンサ2 ０ 5 2 ０ 7から異なる信号 度の 報が得 られる。 陥から 乱する光は波長や偏光 検出 角によって 度が異なるため、 2つのイメ ジセンサ2 ０ 5 2 の 度比を 特徴 として の 報を高 度に 出することができる。

( 8 )

3図を用 て、 明に係る 査の 8 態を説明する 本実施 態の イメ ジセンサの 手方向) に垂直な方 向 ではX に検出 域をずらし 査ができる機構を 2 向して設置し、 回の検査で同時に 2 類の 査を可能とする ことを実現することである。 つまり 向し 度の なる 又は角度が同 じでも良い) 2つの 5 ０ を検出レンズ 2 ０ 査基 との間に配し、 それぞれのイメ ジセンサ 4 5に 査用 を照射することが望ましい。 これら 2つの

5 ０ でそれぞれ り げられた検査用 による の 検出光学系 2 ０ ０内で別の光 となるため、 それぞれイメ ジ センサ2 ０ 5 2 ０ 7に結像させることが可能である。 レンズ 2 ０ の 軸から フセッ ト Y軸に平行な位置にあるイメ ジセンサの

4に対し 査用 3によるビ ムスポッ ト 3を形成する イメ ジセンサの から られた光は検出 になる様 に傾けたミ ラ である平面 5 ０ の 5 ０ 6で反射され レンズ2 ０ に される。 方、 検出レンズ 2 ０ の 軸から

Y軸に平行な位置にあるイメ ジセンサの 5に対し 査 用 2によるビ ムスポッ ト 3を形成する。 イメ ジセンサの

5から られた光は検出 ０ 2になる様に傾けたミラ であ る平面 5 ０ の 5 ０6で反射され レンズ 2 ０ に される。 出光学系 2 ０ ０を通過した 5 ０ からの光はそ れぞれ 出光学系 2 ０ ０ イメ ジセ 間に 入された別の光 分岐 ０ 8によって を分岐させ、 それぞれ なるイメージ センサ2 ０ 7に結像される。

また 5 ０ を 機構 5 ０ 2 6 参照) 等により抜き 差しすることによってイメ ジセンサ2 ０ 5に結像させる上方 査が可 能となる。 レンズ 2 ０ のフ リエ に設置した空間フィルタ 2 ０ 2によってパタ ンノイズがカットされた光は結像レンズ 2 ０ 3

レンズ 2 ０4によって所定の 率でイメ ジセンサ2 ０ 5 像する。 学系 2 ０ 6によって検出 空間 ルタ 2 ０ 2 の面を観察することができる。

においても、 前述した 4 態のように検査用 2と 3を 長や偏光の なるものにすることによって 回の検査で同時に 2つのイメ ジセンサ2 ０ 7から異なる信号 度の 報が得られる。 陥から 乱する光は波長や偏光 検出 角によって 度が異なる ため、 2つのイメ ジセンサ2 ０ 7の 度比を特徴 として の 報を高 度に 出することができる。

9 )

4図を用いて、 明に係る 査の 9 態を説明する 本実施 態の 、 斜方 査ができる機構を 2 置し、 これら 2式の斜 査用イメ ジセンサを使う 2種の斜 査と上方 査用イ メ ジセンサを使う上方 査の 3つの 査を 回の検査で実行 能とす る方式を実現することである。

そのためには対向し 度の なる 同じでも良い) 2つの

5 ０ を検出レンズ 2 ０ 査基 との間に配し、 イメージ センサ 6に検査用 2 3を照射することで、 検出 レンズ 2 ０ の 上のY軸に平行な位置にあるイメ ジセンサの 6に対してビ ムスポット 3を形成することが望ましい。 これら 2 つの 5 ０ で折り曲げられた検査用 による の 検出光学系 2 ０ ０の別の光 となるため、 検査用

による はそれぞれ 応の 査用イメ ジセンサ 2 ０ 7 び上方 査用のイメ ジセンサ2 ０ 5に結像させることが可能で ある。 このことによって 3つの を実現できるため、 同時に 2つ の 査と上方 査が可能となる。

目の光 では、 イメ ジセンサの 6から られた光が、 検出 になる様に傾けたミ ラ である平面 5 ０ の

5 ０6で反射され レンズ 2 ０ に される。 レンズ 2 ０ のフ リ に設置した空間フィルタ 2 ０ 2によってパタ ンノイ ズがカッ トされた光は結像レンズ 2 ０ 3 ズ ムレンズ 2 ０4によ って所定の 率でイメ ジセンサ2 ０ 5 される。 学系 2 ０ 6によってイメ ジセンサの 6又は空間フィルタ 2 ０ 2面を観 察することができる。 2 目の光 では、 イメ ジセンサの 6 から られた光が、 検出 が 2になる様に傾けたミラ である平面

5 ０ の 5 ０ 6で反射され レンズ 2 ０ に される 3 目の光 では、 イメ ジセンサの 6からの光を直接 レ ンズ 2 ０ に させる。 出光学系 2 ０ ０を通過した 目の光路及 び2 目の光 、 検出光学系 2 ０ ０ イメ ジセンサ間に 入した別 の光 分岐 2 ０ 8によってそれぞれ なるイメ ジセンサ 2 ０ 7に結像される。 また 3 目の光 、 検出光学系 2 ０ ０を介して 直接イメ ジセンサ2 ０ 5に結像される。 また、 レンズタイプの 補正 5 ０4 5 をそれぞれ レンズ 2 ０ 5 ０ 間に設置することによって 3つの の ピントを合わ せることができ、 Y 向の わせも可能となる。 述した 4 態のように検査用 2 査用 3を 長や偏光の なるものにすることによって 回の検査でイメ ジセンサ2 ０ 5 2個のイメ ジセンサ 2 ０ 7から異なる信号 度の 報が得られる。 陥から 乱する光は波長や偏光 検出 角によって 度が異なる ため、 3センサの 度比を特徴 として の 報を高 度に 出することができる。

０ )

5図を用いて、 明に係る 査の ０ 態を説明す る。 実施 9 態に対し、 プリズムタイプの

査した場合の例である。 すなわち、 検出レンズ 2 ０ の 上の Y軸に平行な位置にあるイメ ジセンサの 6に対し 査用

を照明してビ ムスポッ ト 3を形成する。 目の光 で は、 検査用 3で 射されイメ ジセンサの 6から ら れた光が、 検出 になる様に傾けたプリズムタイプの 補 正 5 ０ 3の で反射され レンズ 2 ０ に される。 2 目の光 では、 検査用 2で 射されイメ ジセンサの

6から られた光が、 検出 2 Zなる様に傾けたプリズムタイプ の 向の 補正 5 ０ 3の で反射され レンズ 2 ０ に される。 3 目の光 では、 イメ ジセンサ 6からの光を 直接 レンズ 2 ０ に させる。 補正 5 ０ 3を検出レン ズ 2 ０ 査基 の間に設置することによって 3つの の ピン トを合わせることができ、 Y 向の わせも可能と なる。 出光学系 2 ０ ０を通過した 目及び2 目の光 、 検出光 2 ０ ０ イメ ジセンサ間に 入して異なる 分岐

2 ０8によって、 それぞれ 応のイメ ジセンサ2 ０ 7に結像される。 また 3 目の光 、 検出光学系 2 ０ ０を介して直接イメ ジセンサ2 ０ 5に結像される。 レンズ 2 ０ のフ リエ に設置した空間 フィルタ 2 ０ 2によってパタ ンノイズがカッ トされた光は結像レンズ 2 ０ 3 ズ ムレンズ 2 ０4によって所定の 率でイメ ジセンサ 2 ０ 5に結像する。 また、 観察 学系 2 ０ 6によってイメ ジセンサの

6 空間フィルタ 2 ０ 2の面を観察することができる。

記の 成によれば、 4 態のように検査用 2 3 を 長や偏光の なるものにすることによって 回の検査で同時にイメ ジセンサ2 ０ 5 2個のイメ ジセンサ2 ０ 7から異なる信号 度 の 報が得られる。 陥から 乱する光は波長や偏光 検出 角によ って 度が異なるため、 3つのイメージセンサ2 ０ 5 2 の 度比を特徴 として の 報を高 度に 出することができ る。

ここで、 以上の各 態に係る 置により検出しようとし ている 査基 上に形成されたパタ ン につ て 6図を 用いて詳しく説明する。

査基 形成されるパタ ンの 向は主に直 したX Y 向である。 6図では、 Y 向に長手で 成された直線上のY パ タ ン 5 5 3とX 向に長手で 成されたX パタ ン 5 5 を示し ている。 般に、 パタ ンは ・ ・エッチングプロセスを経て 成されるが、 例えば オ カス によるプロセス 件の が原因となって発生するショ ト 、 配線 の 短距離となる場 合がある。 えばY パタ ン 5 5 3のショ ト X 向に隣 在するY パタ ン 5 54、 X パタ ン 5 5 のショ ト Y 向に隣 合う 在するX パタ ン 5 5 2として 。 こうしたX バタ ン 5 5 2 Y パタ ン 5 54を検査す く Xz 面を人射 とした斜方 明を行った場合、 この 、 Y パタ ン 5 5 3に対しては 明、 X パタ ン 5 5 に対しては平行 明となる。 この 合、 照明 549 平行なX パタ ン 5 5 に形成されたX パタ ン 5 5 2は 面積を確保することができるが、 照明と直 す るY パタ ン 5 5 3に形成されたY パターン 5 54は、 Y パタ ン 5 5 3の となり欠陥 5 54に当たる 量が少なく なる。 このため、 Y パタ ン 5 54からの 量が小さく なり、 Y パタ ン 5 54の 出が困難となる。 これに対して 人射 Y Z 面に対して かせた場合、 照明 位から見てY パタ ン 5 54がY パタ ン 5 5 3の となる割合が低くなり、 Y パタ ン 5 54に当たる 量が増加する。 これにより Y バタ ン 5 54からの 量が多くなるため、 Y パ ターン 5 54が検出し易くなる。 Yz 面に対して人射 を傾斜 させた場合、 照明 549によってX パタ ン 5 5 からはX パタ ンからの 分布 5 5 6、 X パターン 5 5 2又はY パタ ン 5 54からは欠陥からの 分布 5 7 ０、 Y パタ ン 5 5 3からほY パタ ンからの 分布 5 5 7が発生する。 このよ に、 照明 位をX軸及びY軸に対して かせることにより ショ ト 検出し易くすることができるが、 照明 角によ っても、 例えば 物のような ラッチのような 、 検 出し易 状が変化する。 したがって、 査基 パタ ン 検査 的の 状に応じて検査 S が最大となる条件が選択でき るように、 照明 位のみならず 又は検出 ) も調整 能な 構成とすることが望ましい。

7図は検出光学系 2 ０ ０にて散乱 を検出する方位と照明 位と の 係を示している。 549のビ ムスポッ トの を中心 ( とする半球を 査基 上に仮想した場合、 第 7図では、 その 5 5 ０の 面図 XY 、 Y 向から見た側面図 X Z ) 、 照明 549の 位と直 する方向から見た側面図 を示して る。 陥及びパタ ンからの であるX パタ ンか らの 分布 5 5 6 Y パタ ンからの 分布 5 5 7 陥 からの 分布 5 7 ０ 6 参照 は半球状に広がり、 それぞれ 7図に示したように仮想 5 5 ０上の領 5 5 6A 5 5 7 A 5 7 ０Aに する。 の 5 6 9は上方 の 口を仮想 5 5 ０上に投影したものである。 549の は Yz 面に対して だけ 斜しており、 査基 上の水平な平 坦部からの 反射光は 7図に示したように仮想 5 5 ０の 点 から原点に下ろした Z ) を対称 とする 5 5 5Aに する X パタ ンからの 分布 5 5 6 Y パタ ンからの 分布 5 5 7が人射する 5 5 6 A 5 5 7 Aは、 検査用 射光549 の に応じてシフ トする。

査基 正常なパタ ンがX 向及びY 向に混在する 場合を仮定すると 7図においてX 向に長手なパタ ンからの

5 5 6は平坦 の 反射光の する 5 5 5Aを含む 5 5 6 Aに主に集まる。 この 5 5 6 AはY 向に延びる。 また、 Y パタ ン 5 5 3からの 5 5 7は平坦 の 反射光5 5 5 Aを含む 5 5 7Aに集まる。 この 5 5 7AはX 向に延びる。 これに 対して、 パタ ンとは異なる形状の 陥からの 5 7 ０はパタ ン からの 5 5 6 5 とは異なる 5 7 ０Aに する。 この 5 7 ０Aは、 領域 5 5 5Aの 、 照明 549の によって 5 5 6A 5 5 7 Aの 部 全部に重複する。 7図では、 欠陥 からの 5 7 ０の 度が強い場合を例示 してい る。

欠陥 置では、 欠陥からの 5 7 ０のみを検出す く、 領 域 5 7 ０Aのうち、 正常なパタ ンからの 5 5 6 5 が人射 し得る 5 5 6A 5 5 7 A 重複しない領域に入 する 5 7 0をできるだけ多く できるように検出光学系 2 ０ ０ 5 ０ を配置する。 えば 7図に示したように、 仮想 5 5 ０ に 投影した開口 5 5 8が領域 5 5 6A 5 5 7 Aにはかからず 5 7 ０ Aにのみ重複するように検出光学系を配置する。 査用 549の 検出光学系の 5 5 8のとり方に応じて 5 7 ０Aのみに 対する 5 5 8の 積が変わるので、 領域 5 7 ０Aのみに対する 5 5 8の 積ができるだけ大きくなるように角度 5 5 8の 置及び きさを設定することが望ましい。

出光学系 の 角方向 Xz ) の A 口数 は、 パタ ンからの 5 5 6 5 の が避けられる範囲に制限される。 って捕捉する 量を拡大するには検出光学系 基準とする方 位 方向に開口 5 5 8を拡大することが欠陥からの 5 7 ０のみを 率的に する上で有効である。

来、 低 角の 出光学系の Aを拡大することは構成上 難であっ た。 明の 態では、 検出光学系 の 5 5 8を仰角方向 3０

に制限することにより、 検出光学系 の 方向には検出レンズの A 同等、 すなわち全開口 えば A０・ 6 A０・ 8等) まで拡 大することができる。 先に説明した 態のように平面 光 軸を折り げる構成の 合、 開口 5 5 8を検出レンズ 2 ０ の Aまで イメ ジセンサの 向に拡大することができる。 これにより、 検出 光学系にて捕捉する 陥からの を増やしつつ パタ ンからの の 抑制することが可能であり、 検査S を向上させるこ とが可能となる。

なお、 検出光学系の Aの 出光学系 の 角方向にとった値と水 平方向にとった値とが異なるように開口を設定することは、 必ずしもミ ラ を用 る方式に限られず、 別途 レンズを設ける構成であっても 良い。 次の第 態でそのような構成 を示す。

)

2 ０図は本 明に係る 査の 態の である。 すなわち、 本実施 態では、 上記の 光学系 2 ０ ０に加えて斜方 査 用 出光学系 5 7 3を配置している。 出光学系 5 7 3 の 検出光学系 2 ０ ０ 様である。 、 出光学系 5 7 3の レンズ ( レンズ) 5 7 2は、 下部が被 査基 、 上 部が検出光学系 2 ０ ０によって空間的に制限されるため、 A のように検出レンズ 5 7 2の 下をカットして の 角方向に開口を 制限した形状になっている。 このように構成することもできる。

2 )

8図は本 明に係る 査の 2 態の である。 実施 、 斜方 査用の 出光学系に対する 学系の 適なレ イアウトを示すものである。 実施 態では照射した照明 を反射して 3

り げる ミラ が 学系に備えられており、 8 図の平面図に示したように、 上方から見た場合、 照明 学系から照射さ れた照明 549は照明 ミ ラ 5 6 3で折り曲げられ、 Y軸に対して だけ 斜した方位から 査基 に ムスポッ ト 3を形成す る。 えば 態のように、 検出光学系 2 ０ ０はX 上に平面 5 ０ レンズ 2 ０ を配置して 陥からの を捕捉する 側面 (Y ) から見た場合、 照明 549は照明 ミ ラ で 折り げられ、 検出光学系 2 ０ ０の 角 と 9 。

０ の 度をなす で 査基 に照明する。

この 成によれば、 照明 束の 軸及びビ ムスポット 3の

(Y を含む 出光学系 2０ ０ す の 束の が なす 。

角がほ 9 ０ となるように照明 ミ ラ を配することで、 査基 の さが変動してもピン トずれが生じない。 すなわち、 照 明 束の 軸及びビームスポッ ト 3の 含む面は検出光学系 2 ０ 0の 5 6 ０であり、 照明 ミ ラ により 射された照明 549の 焦点 5 6 ０ にあるため、 査基 の さが変わ った場合、 被 査基 の 549によるビ ムスポッ ト 3の 焦点 5 6 ０に沿って移動する。 このようにビ ムスポッ ト 3は常 に焦点 5 6 ０ にあるため、 検出光学系 2 ０ ０がビ ムスポッ ト 3に していれば、 査基 の さに関係なく検出光学系 2 ０ ０のピ ントが 549によるビ ムスポッ ト 3に合った状態が保たれる。 その他の仰角の 明、 例えばY Z 面からの 5 7 は、 そのビ ムスポッ トがYz 面と 査基 との 線上に形成され、 査基 の 下に伴ってYz 面上に沿って移動するため、 照明 5 7 の ビ ムスポッ トは検出光学系 2 ０ ０の 5 64から外れる可能性 がある。 えば、 査基 が高さ 5 6 8まで下がると、 照明 5 7 ビ ムスポッ トが焦点 564から外れ、 照明 5 7 による に対してピントずれ 5 6 5が生じる。 7図 例では 査基 が高さ 5 6 7より も下がると照明 5 7 によるビ ムスポッ トが 焦点 5 64から外れる。

2 態における 囲を第 9図で説明する 前述の 面図で 束の 軸及びビ ムスポット 3の 含む 。

出光学系 がなす角を約 9 ０ なので、 照明 照明 束 の 軸及びビ ムスポット 3の 含む面の仰 出光学系 角 から、

tan 9

により換算することができる。

9図に示したプロファイル 5 6 は検出 対する 出 光学系に される 量分布である。 この 量分布は、 上記 により検出 を照明 算して表示したものである 方、 プロフアイル 5 6 2は、 照明 対する 出光学系に されるパタ ンからの 量の 布である。 また検出 実装 。

上の制約から、 照明 算すると ０ 度の 囲で設 定する必要があり、 さ らにパターン の 響を受けな ようにする ためには、 9図のプロファイル 5 6 5 6 2 を基に 2 。

5 の 囲に制限される。 したがって、 本実施 態では照明

。

０～2 5。 の である 7・ 5 近に決定することが好ましい。

上、 本 明の 態について述 たが、 はその 想の 囲内で更なる変形が可能である。

3 ) 2 図は本 明に係る 査の 3 態の である。 実施 態の 異なる検出 角で同時に複数の 査をする方法の 現である。 実施 態の 回の検査で検出 角の なる を用いて複数の 査で検出 能な 取得でき 果を同じ で 処理し による 度分布の 徴から欠陥を分類がすることが 効果となる。

2 図では検出光学系 2 ０ ０の 査基 に対して ける ことによって、 反射 5 ０ を用いた検査 と反射 5 ０ を用いな で検出光学系 2 ００ 査基 間の光 に差を生じな い実施 態を示す。 すなわち 査基 出光学系 2 ００の

の A AC となって る このため反射 5 ０ を用いた検査と反射 5 ０ を用いない 査で被 査基 ピント 置が同じ高さになるため 回の検査で同時に複数の なる検査結果を取得する同時 査が可能となる。

査の 査基 に対し 9 ０。

の 向から反射 5 ０ に 射光は検出光学系 2 ０ ０ 軸と平行に検出レンズ 2 ０ に して検出光学系 2 ００の 分岐 2 ０ 8 で反射されてイメ ジセンサ2 ０ 7に結像する。 査の

査基 に対し 角で検出レンズ 2 ０ に して検出光学系 2 ０ ０を した イメ ジセンサ 2 ０ 5に結像する。

3は空間的制約内で変更 能でアクチ エ タで検出光学系の お よび 度を可動させ 件のレシピ 3を設定する ことによって、 検出 角に依存する 選択 査する。

方と 査でY 向の 率が同じになるのでY 向の

共通となる。 X 向の イメ ジセンサの 4と 6が しているため、 オフセッ ト分の補正が必要となる。 査用

2はイメ ジセンサの 4に対して 明している。 明に必要な 条件は照度 度分布の 性及び である。 4 6は イメ ジセンサがライン状のためビーム幅が細いほど 域の 度を あげることができる。 査では検出 ZX 面内で 3のため Y 向にライン となる。 このため 率を上げるためには 照明 X 向に細くする必要がある。 イメ ジセンサがX 向に蓄積 の 照明 が広いと 像を検出するため、 検出 像の を 低下させることになる。

査用 は 4 態のように検査用 2 査用 3 とで波長や偏光 向や 向の 件を異なる ものにすることによって、 回の検査にお て 2つのイメ ジセンサ 2 ０ 5 2 ０ 7で なる信号 度の 報が得られる。 陥から 乱する 光は波長や偏光 検出 角によって 度が異なるため、 2つのイ メ ジセンサ，2 ０ 5 2 の 度比を特徴 として の 報を抽出する。

4

2 2図を用 て、 明に係る 査の 4 態を説明す る。 実施 態の 平面 を使った斜方 査の 式を用いて ベル 査をすることを特徴とする方式の 現である。 方式の ミ ラ の きを任意に設定することで ベル面に対する検出 角を容易に 変更して検査できる。 査基 ベル 6 ０ ０は 査基 のエッ ジ部の斜面部分を示し、 検査によって ベル部の欠 、 すなわち

傷を発見し、 皮膜はがれや 物による 染が他 出し ないようにする。 実施 では前述 図のXステ ジ 3 ０ Yステ ジ 3 ０ 2が ベル部を検 4に移動させ、 シ タ 9 ステ ジ 3 ０4が 査基 を回転させて検出 4を ベル 体に走査し、 検査用

2 3によって ムスポット 3を ベル部に形成し ベル 6 ００ イメ ジセンサ 4の 通部分から発生した反射光を 検出光学系で取り込みイメ ジセンサ2 ０ 5に結像させ、 得られた

図で前述した 理部4０ 2に A 換し 算出処理 により所望の 検出する。 号の

査基 ウエ )

査基

a a メモリ S チップ

メモリセル

辺回路

その他の領

a イコン等の S

レジスタ

C

C コア

e 出力

3 ビ ムスポッ ト

4 5 6 イメ ジセンサの

～ 3 査用

０ 学系 ０ レ ザ

０ 2 レンズ

3 レンズ

4 レンズ

ビームスポッ ト ０ 2のビームスポッ ト ０ 3のビームスポット ００ 5 光学系 ０ レンズ レンズ ０ 2 フィルタ

０ 3 レンズ

０4 ズ ムレンズ

０ 5 2 イメ ジセンサ ０6 学系

０8 分岐

０ 9 ビ ムスプリッタ ０ 出光学系

０ ０ ステ ジ

０ ～3 ０4 XYZ ステ ジ ０ 5 ステ ジコン トロ ラ ０ ０

０ 部

０ 2 理部

０ 3

０4 5 ０

5 ０ 2 機構

5 ０ 3 5 ０4 5 ０ 5 補正

5 ０ 6

5 9

5 5 ０

5 5 X パタ ン

5 5 2 X パタ ン

5 5 3 Y バタ ン

5 5 Y パタ ン

5 5 5 反射光が 5 5 ０ 交わる

5 5 6 X パタ ンからの 分布

5 5 7 Y バタ ンからの 分布

5 5 8 A の

5 6 ０ の

5 6 出光学系に される の 量分布 ( 出光学系 をゆに )

562 出光学系に されるパターン 量分布

5 6 3 ミ ラ

5 6 出光学系の

5 6 5 ピントずれ

5 6 6 3

5 6 7 界の 査基 の

5 6 8 界を超えた場合の 査基 の

5 6 9 の ０ 陥からの 分布 その他の仰角の

2 2 向で開口数が異なるレンズ3 出光学系

０ 査基 ベル

Claims

求 の 査基 を照明し、 照明 域から た光を結像し、 結像した像を信 号 度に変換し、 査基板を光によって検査する 査方法であっ て、 査基 像の間において、 光学 子を介して光が伝達されるこ とを特徴とする 査方法。

2

の 査方法において、 前記 、 反射 であるこ とを特徴とする 査方法。

3 )

査基 の 陥を光によって検出する 査方法であって、 査基 表面をスリッ ト状に照射する 、 照明 域から た光を取 り込みイメ ジセンサに結像させる検出レンズ 、 像を信号 度に変換 する 又は複数のイメ ジセンサ 、 前記 レンズ 査基 と の間に配置した反射 とで構成された 置を用い、 照明 域か ら た光を前記 反射し前記 レンズに させ、 前記イメ ジセンサに結像させ、 斜方 査することを特徴とする 査方法。

4 )

3の 査方法において、 照明 度と方位 の 、 ０ 射光が前記 反射して前記 レンズに人射 しな ように設定することを特徴とする 査方法。

( 5 )

2において つの 出光学系に対し、 査基 の 域か らの光が検出光学系によってイメ ジセンサに結像させる 路及び 査基 の 域からの光が反射 を介して検出光学系に入 イメ 4０

センサに結像される を有することによって同時に異な る 角で複数の 査をすることを特徴とする 査方法。

6

査基 を搭 して 学系に対し相対 能なステ ジ 、 査基 上の検 域を照明する 、 査基 の 域からの 光を検出する検出光学系と、 前記 出光学系によって結像された像を信 号に変換するイメージセンサ 、 前記イメ ジセンサの 号を処理し欠 陥を検出する信号 、 前記 出光学系と 査基板の間に配置さ れ、 査基 上からの光を前記 出光学系に伝達する光学 子とを備 えたことを特徴とする 。

7 )

6の 置において、 前記 、 反射 であるこ とを特徴とする 。

( 8

6の 置において、 前記 の を前記イメ ジセンサの に対し平行で前記 レンズの 軸に対し けて配 置したことを特徴とする 。

9

6の 置において、 前記 機構で光 に 出し入れできる機構になっており、 に前記 を入れた斜方 査の 出光学系 前記 が光 にな 状態の 査の 出光 学系をつく り、 斜方 査と上方 査が選択できることを特徴とする

。

( ０

9の 置において、 反射 の 度が異なる複数の を備えたことを特徴とする 。 6の 置において、 前記 と前記 レンズとの 間に光 補正 子を配置し、 前記 補正 子により 査基 上 の検 域から前記 レンズ の を延長して斜方 の ステ ジの さが上方 と同じ又はその 検査 能であること を特徴とする 。

2

6の 置にお て、 前記 と前記 レンズ間に 結像 能を有した 補正 子を配置したことを特徴とする 。

( 3

6の 置において、 前記 出光学系から出た前記 鏡からの光を分岐させる 分岐 、 前記 分岐

分岐させられた光を信号に変換する 査用のイメ ジセンサとをさ らに備えたことを特徴とする 。

( 4

3の 置において、 前記 分岐 が上方 査の に配置されていることを特徴とする 。

(

3の 置において、 検出 域を前記 出光学系の 軸に対して前記イメ ジセンサの 向に垂直な方向にずらして設定 することを特徴とする 。

6

5の 置にお て、 照明 件として 明の 向と と偏光と 長が選択 能であることを特徴とする 。

7

6の 置にお て、 照明 件として偏光を選択した 場合は前記 出光学系と前記イメ ジセンサとの間にビ ムスプリッタ を配し、 前記 出光学系を通過した光を前記ビ ムスプリッタ なる偏光 分に分離させ、 それぞれ なるイメージセンサに結像させる こと特徴とする 。

8

5の 置において、 前記イメ ジセンサの 向 に垂直な方向に検出 域をずらした反射 2 向して設置したこと を特徴とする 。

( 9

8の 置において、 前記 2つの 鏡からの光をそ れぞれ なる 査用のイメ ジセンサに結像させると同時に、 査基板から直接前 出光学系に入 した光を上方 査用のイメ ジセ ンサに結像させることを特徴とする 。

2 ０

請求 6の 置において、 照明 束の 軸及びビ ムスポッ トの 含む ビ ムスポッ トから前記 子に入 する光の 。

光 がなす角を約 9 ０ に設定したことを特徴とする 。

( 2

2 ０の 置において、 前記 出光学系に される 量分布と前記 出光学系に されるパタ ン 量分布から照 明 位を設定したことを特徴とする 。

2 2 6の 置において、 前記 出光学系の 基準とす る方位 方向の 口数を前記 出光学系の 口数と同等に設定したこと を特徴とする 。

( 2 3

6の 置において、 査基 の 域からの光が 被 査基 に対して けた検出光学系によってイメ ジセンサに結像さ せる検査 路及び 査基 の 域からの光が反射 を介して 査基 に対して けた検出光学系に入 イメ ジセンサに結像される 検査 よりなる複数の 査を 回で検査し同時に複数の なる検査結 果を取得することを特徴とする 。

2 4

2 3において異なる検出 域に対し

向の 件を個別に設定することを特徴とする 。

2 5

6の 置において 査基 のべベル部を検査するこ とを特徴とする 。