WO2013046836A1 - 欠陥検査方法および欠陥検査装置 - Google Patents

欠陥検査方法および欠陥検査装置 Download PDF

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WO2013046836A1
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image
detection
lens
optical system
defect inspection
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松本　俊一
敦史 谷口
本田　敏文
芝田　行広
雄太 浦野
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株式会社日立ハイテクノロジーズ
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    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
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    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the present invention relates to an inspection technique for detecting a defect on an inspection object having a pattern formed on a surface based on image information obtained by optical imaging, and particularly to a substrate with a pattern such as a semiconductor wafer.
  • the present invention relates to an inspection technique for detecting fine defects.
  • detection light (defect signal) from the defect can be detected separately from detection light (background light noise) from the pattern and the underlying film. This greatly affects the defect detection sensitivity. Particularly in the inspection of semiconductor wafers, with the progress of pattern miniaturization, detection of finer defects is required, and it is necessary for inspection technology to extract weak defect signals from fine defects separately from background light noise. It has become a big issue.
  • the vertical structure of the patterned substrate to be inspected and the defect type to be detected will be described with reference to FIG. 2 by taking a semiconductor wafer as an example.
  • the vertical structure of the semiconductor device will be described with reference to 20 to 35 and 201 to 251, and the defect to be detected will be described with reference to 261 to 264.
  • An element isolation layer 20 has a structure in which after a trench is dug in a silicon (Si) substrate 201, it is filled with silicon oxide (SiO2) as an insulator to electrically isolate and isolate transistor elements formed on the wafer. (202).
  • 21 is a gate and contact layer, and 211 is a gate electrode portion made of polysilicon (poly-Si). This part has a great influence on the transistor performance, and is important in inspection.
  • Reference numeral 212 denotes a contact portion.
  • Reference numerals 22 to 25 denote wiring layers, and a circuit is formed by the plurality of wiring layers. Each layer is filled with an insulating film (silicon oxide: SiO 2 or the like).
  • Reference numeral 22 denotes a first wiring portion.
  • the first wiring portion 221 performs wiring in the plane direction.
  • the first via portion 222 is formed in a hole formed by etching in an insulating film (silicon oxide: SiO 2 or the like). This is a portion that is embedded with metal and connected to an upper wiring layer.
  • 23 is a second wiring layer
  • 231 is a second wiring portion
  • 232 is a second via portion
  • 24 is a third wiring layer
  • 241 is a third wiring portion
  • 242 is a third wiring portion
  • the via portion 25 is a fourth wiring layer
  • 251 is a fourth wiring layer.
  • the material of the wiring part is made of metal such as aluminum (Al) or copper (Cu).
  • the metal buried in the via portion is made of tungsten (W) or copper (Cu).
  • the defect to be detected includes a scratch 261, a short 262 and a disconnection 264 that are pattern defects, a foreign object 263, and the like.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of processes, materials, and representative defects of each layer of the semiconductor device shown in FIG.
  • Each layer of the semiconductor device is formed by a film forming process of the material forming each layer, a resist pattern formation by a lithography process, an etching process for removing the formed material so as to follow the formed resist pattern, and for planarization. This is formed by a CMP (chemical mechanical polishing) process or the like.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • the defect type to be detected is a foreign substance in the film forming process, a foreign substance and a pattern defect in the lithography process and the etching process of pattern formation, and a CMP process in which polishing is performed. Then there are various things such as foreign matter and scratches.
  • the inspection apparatus is configured to set a plurality of detection condition parameters so as to optimize the defect detection sensitivity correspondingly.
  • a dark-field optical semiconductor wafer defect inspection apparatus for inspecting defects and foreign matters on a substrate having a pattern formed on the surface thereof, as described in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example,
  • the scattered light from the defect is collected without condensing the specularly reflected light from the substrate with the objective lens.
  • light that is diffracted / scattered from a pattern or base film formed on the substrate and collected by the objective lens is suppressed by a polarization filter or a spatial filter and received by a sensor.
  • the inspection image of the defect inspection apparatus of the dark field optical system becomes the one in which the defect is manifested as a bright spot against the dark background, so the resolution of the image (sensor pixel size on the substrate sample surface) is detected. Even if the defect size is larger than the desired defect size ( ⁇ 0.3 ⁇ m), it is possible to detect a smaller defect of 0.1 ⁇ m or less. Because of this feature, dark field optical defect inspection apparatuses are widely used in semiconductor device production lines as high-speed and high-sensitivity inspection apparatuses.
  • NA Numerical Aperture
  • Patent Document 1 discloses a technique for detecting defects by detecting scattered light from a plurality of directions
  • Patent Document 2 discloses scattered light acquired by a condensing optical system installed above and obliquely on an inspection substrate.
  • Patent Document 3 discloses a technique for performing a defect inspection by using a scattered light image acquired by an imaging optical system disposed above and obliquely from an inspection substrate.
  • Patent Document 4 discloses a defect inspection by acquiring a scattered light image from a plurality of directions by installing a reflecting mirror between the detection optical system installed above the inspection substrate and the inspection substrate.
  • Patent Document 5 discloses a defect inspection by obtaining a scattered optical image from a plurality of directions by installing a plurality of reflecting mirrors between a detection optical system installed above the inspection substrate and the inspection substrate.
  • Patent Document 6 discloses a technique for widening the detection range of scattered light by using a lens in which an end of a circular lens is cut as a lens of a detection optical system that detects scattered light from a plurality of directions.
  • Patent Document 7 discloses a technique for acquiring a scattered light image from a plurality of directions and performing a defect inspection by comparing the images obtained from the plurality of directions.
  • Patent Document 8 and Patent Document 9 relate to a technique for correcting an imaging position change due to a change in temperature and pressure
  • Patent Document 10 relates to temperature control in the apparatus of the inspection apparatus. Technology is disclosed.
  • the scattered light signal from a small object smaller than the wavelength of light decreases in inverse proportion to the sixth power of the object size and is proportional to the fourth power of the illumination wavelength. It is shown in “Principles of Optics” (M. Born, E. Wolf) (Non-Patent Document 1). A relational expression representing the relationship between the environmental change in temperature and atmospheric pressure and the change in the refractive index of air is shown in “The Reflective Index of Air” (Bent Edlen) (Non-patent Document 2).
  • JP-A-9-304289 Special table 2007-524832 gazette JP 2004-177284 A JP 2008-241688 A JP 2010-54395 A JP 2008-261790 A JP 2009-53132 A JP 2002-90311 A JP 2007-248086 A JP 2008-249571 A
  • the detection optical system can detect the detection light (defect signal) from the defect separately from the detection light (background light noise) from the pattern and the underlying film.
  • the direction of the generated scattered light based on the difference in the scattered light generated by the two, that is, the difference in the shape and material of the object that generates the scattered light.
  • the detection optical system is constituted by an imaging optical system, a scattered light image of the inspection target substrate is acquired, and this is image-processed to detect defects.
  • the defect detection sensitivity greatly depends on the quality of the acquired scattered light image.
  • the quality necessary for separating defect signals and background light noise in a scattered light image can be obtained.
  • defect detection sensitivity can be improved by detecting with multiple detection optical systems and acquiring multiple scattered light images with different characteristics from the same position of the same inspection object.
  • image processing it is effective not only to process these scattered light images individually but also to compare a plurality of scattered light images having different characteristics.
  • the quality difference between the images obtained by the plurality of detection optical systems should be reduced as much as possible. is required.
  • the problem to be solved by the present invention is to improve the quality of the scattered light image obtained by each detection optical system, which is necessary to realize defect sensitivity improvement by comparing a plurality of scattered light images having different characteristics. Along with the improvement, it is to reduce as much as possible the difference in image quality obtained by each of the plurality of detection optical systems.
  • Patent Documents 1 to 7 above relate to a technique for improving defect detection sensitivity by detecting scattered light in different scattering directions by a detection optical system.
  • the invention only the detection of the scattered light amount is performed, and no image acquisition is assumed, and the problem to be solved by the present technology cannot be solved.
  • Patent Document 7 a method in which detection optical systems are arranged in a plurality of directions and images having different scattering directions are detected and compared, or high NA (NA 0.7 or more) is detected. It has been disclosed a method for detecting images with different scattering directions by detecting the scattered light by an optical system and then performing a comparative detection of them by branching the optical path.
  • the detection optical systems are arranged in a plurality of directions. In this case, it is usually difficult to make a large detection aperture due to the mounting space of the optical system (interference of the optical system).
  • Patent Documents 8 to 10 relate to techniques for dealing with changes in imaging characteristics due to environmental changes, and the inventions described in Patent Documents 8 and 9 are focused on environmental changes. It only corrects the change in position, does not consider other characteristic changes, and cannot solve the problem to be solved by the present technology.
  • the invention described in Patent Document 10 only keeps the temperature environment constant, does not consider the change in atmospheric pressure, and cannot solve the problem to be solved by the present technology. .
  • An object of the present invention is to improve the quality of the scattered light image obtained by each detection optical system in order to realize defect sensitivity improvement by comparing multiple scattered light images having different characteristics obtained by the plurality of detection optical systems. And a defect inspection method and apparatus capable of reducing as much as possible the quality difference between images obtained by a plurality of detection optical systems.
  • the invention of the present application includes a plurality of means for solving the above-mentioned problems.
  • an illumination area on the line is formed on the inspection object surface by an illumination optical system on the inspection object having a pattern formed on the surface.
  • An illumination process of irradiating light so as to form, a detection process in which reflected and scattered light from the inspection object is collected by a detection optical system, and an optical image of the inspection object surface is formed on an image sensor and photoelectrically converted;
  • a defect determination process for extracting a defect signal by processing an electrical signal after photoelectric conversion; and a scanning process for placing and moving the inspection object and applying the detection process over the entire surface of the inspection object.
  • the detection process is performed by a plurality of detection optical systems and an image sensor, and the defect determination step compares the detected images obtained by the plurality of detection optical systems and the image sensor to determine a defect signal.
  • the plurality of detection optical systems used in the detection process are configured with the same structure, and their optical axes are the same perpendicular to the surface formed by the normal of the inspection target surface and the longitudinal direction of the line illumination.
  • the detection lenses used in the plurality of detection optical systems are a combination lens that is arranged at different elevation angles in a plane, and a part of the detection lens has a symmetrical shape by cutting the left and right of the circular lens into a straight line.
  • the detection lens is composed of a circular lens, and the linear portion of the detection lens is arranged so as to be orthogonal to a plane formed by a plurality of optical axes of the plurality of detection optical systems.
  • the scanning optical system is formed so as to be orthogonal to a plane including the optical axis of the detection optical system, and the scanning process is performed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the linear illumination region.
  • the linear region on the sample on which the pattern is formed on the surface placed on the table movable in the plane is inclined with respect to the normal direction of the sample. Irradiate illumination light from the direction, detect the scattered light image generated from the sample irradiated with this illumination light in multiple directions, process the signal obtained by detecting the scattered light image,
  • detecting a scattered light image in a plurality of directions means that the optical axis is a normal region on the surface of the table on which the sample is placed and a linear region that illuminates the illumination light The detection is made through an oval lens in which the left and right sides of the circular lens are cut off in different elevation directions in the same plane orthogonal to the plane formed by the longitudinal direction of the lens.
  • the defect inspection apparatus is mounted on a table unit that can move within a plane by mounting a sample having a pattern formed on the surface thereof, and the table unit.
  • Illumination optical system means for irradiating illumination light to a linear region on the sample from a direction inclined with respect to the normal direction of the sample surface, and scattering generated from the sample irradiated with illumination light by the illumination optical system means
  • a detection optical system that detects an image of light
  • an image processing unit that detects a defect on the sample by processing a signal obtained by detecting an image of scattered light by the detection optical system.
  • the detection optical system means has an optical axis at different elevation angles in the same plane perpendicular to the plane formed by the normal of the surface on which the sample of the table means is placed and the longitudinal direction of the linear region illuminated by the illumination optical system means.
  • a plurality of detection optical systems arranged, and the plurality of detection lights; System was oval lens formed by cutting the left and right respectively circular lens to comprise an objective lens.
  • the above-described configuration enables imaging detection from a plurality of directions with a high NA (aperture ratio), effectively detects scattered light from fine defects, and performs a high-sensitivity inspection. The effect of realizing is obtained.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the basic composition of the defect inspection apparatus in Example 1 of this invention. It is a fragmentary sectional view of the substrate with a pattern explaining the vertical structure of the substrate with a pattern which is an inspection object, and the defect kind which should be detected. It is a flowchart which shows the process of each layer of a semiconductor device, and the figure explaining the material and representative defect in each process. It is the top view (a) of the oval lens in Example 1 of this invention, a side view (b), and a front view (c). It is the top view (a) and front view (b) explaining arrangement
  • FIG. 4 is a plan view (a) when each objective lens of the detection unit is configured by a circular lens, and a plan view (b) when each objective lens is configured by an oval lens.
  • It is a block diagram of the detection optical system for demonstrating the thin line illumination in Example 1 of this invention. It is a graph which shows the relationship between atmospheric pressure and lens aberration. It is a graph which shows the relationship between a lens aberration and Strehl ratio.
  • (A) is a front view showing the relationship between the substrate with the pattern to be inspected and the objective lens of the detection optical system
  • (b) is the relationship between the substrate with the pattern to be inspected and the objective lens of the detection optical system illuminated by a thin line.
  • It is a top view which shows a relationship.
  • It is a figure shown regarding the refractive index change of the air with respect to an atmospheric pressure change.
  • transmits a lens is shown. It is a 1st Example of the mechanism in which the wavelength of an illumination light source is changed. It is a 2nd Example of the mechanism in which the wavelength of an illumination light source is changed.
  • semiconductor wafer inspection will be described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and can be applied to an inspection method and an inspection apparatus for an inspection object on which a pattern is formed.
  • a flat panel display Liquid crystal display, plasma display, organic EL display, and the like
  • pattern-formed storage products DTM: discrete track media, BPM: bit pattern media
  • FIG. 1 shows an example of the configuration of the defect inspection apparatus of this embodiment.
  • the defect inspection apparatus includes an illumination optical system unit 10, a detection optical system unit 11, a data processing unit 12, a stage unit 13, and an overall control unit 01.
  • the illumination optical system unit 10 includes a light source 101, a polarization state control means 102, a beam shaping unit 103, and a thin line condensing optical system 104.
  • the illumination light emitted from the light source 101 passes through the polarization state control means 102 and the beam shaping unit 103 and is introduced into the thin line condensing optical system 104.
  • the polarization state control means 102 is composed of a polarizing element such as a half-wave plate or a quarter-wave plate, and includes a drive means (not shown) that can rotate around the optical axis of the illumination optical system.
  • the beam shaping unit 103 is an optical unit that forms thin line illumination described later, and includes a beam expander, an anamorphic prism, and the like.
  • the thin-line condensing optical system 104 is constituted by a cylindrical lens or the like, and illuminates the thin-line illumination region 1000 of the wafer (substrate) 001 with illumination light shaped into a thin line.
  • the width direction of the fine line illumination (direction perpendicular to the longitudinal direction of the fine line illumination region) is the stage scanning direction 1300 (x direction), and the longitudinal direction of the fine line illumination region is the y direction. It will be explained as a thing.
  • thin line illumination with a narrowed illumination area is performed as described above. This is intended to improve inspection throughput by increasing the illumination intensity (illumination energy density) of the inspection target. one of. For this reason, it is desirable to use a laser light source that emits linearly polarized light and is a highly coherent light source with good condensing property as the light source 101. Also, as described in the background art, it is effective to shorten the wavelength of the light source in order to increase the scattered light from the defect.
  • the light source 101 is assumed to be a UV (Ultra Violet) laser.
  • YAG Yttrium-Aluminum-Garnet
  • Third Harmonic-Generation 355 nm solid-state laser
  • YAG-FHG Frth-Harmonic-Generation
  • the sum frequency of YAG 13 nm 99 nm 193 nm solid state laser or the like is used.
  • the detection optical system 11 includes three detection units 11a to 11c. In the present embodiment, the example in which the detection optical system 11 is configured by three detection units has been described. However, the present invention is not limited to this configuration, and the detection optical system may be configured by using two detection units, or The detection optical system may be configured by including four or more detection units.
  • the constituent elements of the first detection unit 11a are distinguished by the suffix a
  • the constituent elements of the second detection unit 11b are the suffix b
  • the constituent elements of the third detection unit 11c are distinguished by the suffix c.
  • the first detection unit 11a includes an objective lens 111a, a spatial filter 112a, a polarization filter 113a, an imaging lens 114a, and an image sensor 115a.
  • the second detection unit 11b and the third detection unit 11c are also configured to include similar optical elements.
  • the objective lenses 111a, 111b, and 111c are configured to be oval lenses having a symmetrical shape by cutting the left and right sides of the circular lens in a straight line. Details of the configuration and effect will be described later.
  • the spatial filters 112a, 112b, and 112c reduce the background light noise at the time of detection by blocking the regular diffracted light generated by the repetitive pattern regularly formed on the substrate, It improves the defect detection sensitivity.
  • the polarization filters (polarizing plates, etc.) 113a, 113b, 113c are used for filtering the specific polarization component from the detection light to reduce background light noise and improve the defect detection sensitivity.
  • the image sensors 115a, 115b, and 115c convert a detected optical image into an electrical signal by photoelectric conversion, and are generally a CCD (Charge115Coupled Device) sensor, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor, a TDI (TDI) sensor.
  • An array sensor such as a Time Delay Integration) sensor is used.
  • a PD (PhotoDiode) array, an APD (Avalanche PhotoDiode) array, or a PMT (PhotoMultiplier Tube) array may be used.
  • the thin-line illumination area 1000 described above illuminates the substrate so as to narrow down to the detection range of the image sensor 115 in order to improve the efficiency of the illumination light (because it is invalid to illuminate outside the detection range of the sensor). To do.
  • the image sensors 115a, 115b, and 115c use line sensors.
  • the three detection units 11a, 11b, and 11c are configured with the same structure. As described later, this reduces the quality difference of the scattered light image detected by each unit and improves the accuracy of defect signal extraction by comparing the scattered light images obtained by imaging with different detection units. This is because it is possible to reduce the number of manufacturing steps and the manufacturing cost of the inspection apparatus by arranging a plurality of the same structures.
  • the detection image signals photoelectrically converted by the first, second, and third image sensors 115a, 115b, and 115c are AD converted by the signal processing units 121a, 121b, and 121c, and noise removal processing is performed. Etc. to generate inspection image data.
  • Reference numeral 122 denotes an image processing unit, which extracts defect signals by performing image processing such as comparison processing with reference image data on the inspection image data generated by the signal processing units 121a, 121b, and 121c.
  • the reference image data may be created from the design data of the circuit pattern formed on the wafer, or images of different locations on the wafer formed so as to have the same shape as the captured pattern may be captured.
  • the stored image data may be image data between different detection units obtained by imaging the same location on the wafer.
  • the defect extraction is performed by processing information from the scattered light images obtained by the first, second, and third detection systems. At this time, not only the images obtained by each detection system alone are processed, but also the images obtained by different detection systems are compared with each other to extract a defect signal.
  • the control unit 01 controls the illumination optical system 10, the detection optical system 11, the data processing unit 12, and the stage unit 13.
  • the stage unit 13 is a mechanism that can move the wafer 001 in the xyz direction.
  • the X stage 131 and the Y stage 132 are respectively in the x direction or the y direction so that the entire surface of the wafer can be inspected by the detection optical system 11.
  • the Z stage 133 moves in the z direction so that the z position of the surface (inspection surface) of the wafer is controlled within the focal range of the detection optical system 11 regardless of the thickness variation of the wafer. Configured to have
  • each stage of the stage unit 13 at the time of inspection is controlled as follows, for example.
  • the wafer 001 is illuminated by a thin-line illumination region 1000 having a longitudinal direction (length Li) in the y direction.
  • the wafer is continuously moved in the x direction 1300 by the X stage 131, and a wafer image scanned by the three units of the detection optical system 11 is acquired.
  • the movement start position is set to the left wafer end surface
  • the X stage 131 is moved until it reaches the opposite wafer end surface, and this interval is scanned by the detection optical system 11.
  • the Y stage 132 is stepped in the y direction by the illumination length Li for the next scan, and this time the X stage 131 is continuously moved in the opposite direction.
  • a wafer image scanned by the detection optical system 11 is acquired as before. By repeating this, the entire wafer surface is inspected.
  • the Z stage 133 is controlled so that the z position of the wafer surface is always within the focal range of the detection optical systems 11 and 12.
  • the detection of the z position of the wafer surface is performed by a wafer surface z position detection means (not shown).
  • each detection unit configured with the same structure in the detection optical system has its optical axis arranged in one plane (hereinafter, this plane is referred to as a detection optical axis plane) with a different detection elevation angle.
  • the detection optical axis surface is configured to be orthogonal to a plane formed by the normal line of the inspection target surface and the longitudinal direction of the thin-line illumination region 1000.
  • the objective lenses 111a, 111c, and 111c of the present embodiment described above use an oval lens having a symmetrical shape by cutting off the left and right sides of a circular lens in a straight line. It arrange
  • Line sensors 115a, 115b, and 115c can be obtained on the entire detection area of the scattered light image, and the longitudinal direction of the image sensors (line sensors) 115a, 115b, and 115c and the detection units 11a, 11b, By configuring an optical system symmetrical to the plane formed by the optical axis 11c, the quality of the detected image can be made uniform over the entire detection area of the image sensor (line sensor).
  • the optical axes of the plurality of detection units are on the surface formed by the normal line of the inspection target surface and the longitudinal direction of the thin-line illumination region 1000 on the inspection target surface. Place them symmetrically.
  • This is an arrangement for facilitating the comparison process when the defect signals are extracted by comparing the images obtained by different detection systems. For example, by detecting the same detection position from the left and right at the same detection elevation angle, the quality of the scattered light image is almost the same, and two images that reflect only the difference in the direction in which the scattered light is generated are obtained. By performing the comparison process, the defect signal can be extracted with high accuracy.
  • one of the plurality of detection units (three in this embodiment, 11a, 11b, and 11c) is arranged so that its optical axis coincides with the normal of the inspection target surface.
  • the image obtained by the detection unit is used as a reference image quality, and the status of the apparatus can be easily monitored.
  • the oblique detection optical system (11b, 11c in this embodiment) is greatly affected by the deterioration of the detection image (scattered light image) due to defocusing.
  • a plurality of the same detection units are arranged. If the original performance is obtained, the scattered light images obtained by the respective detection units should have almost the same quality.
  • image degradation similarly occurs in all the units due to the defocusing of the oblique detection. In this case, it is difficult to determine how much the quality of the actually obtained image satisfies the quality of the image to be originally obtained.
  • the optical system performs other detection that detects from an oblique direction.
  • the degree of degradation of the detected image with respect to defocusing is smaller than that of the unit (in the configuration shown in FIG. 1, the detection unit 11 b and the detection unit 11 c), and the quality of the scattered light image obtained by the optical system is used as a reference. It is possible to evaluate the quality of the scattered light image obtained by the unit, and it is possible to facilitate the monitoring of the state of the apparatus and the adjustment at the time of malfunction.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the single lens shape of the oval lens 111.
  • the planar shape of the oval lens 111 is processed so that the left and right sides of the circular lens are cut off by two linear cut surfaces 1110 to become a symmetrical oval shape.
  • the side surface shape is a distance L from the lens focal plane when the detection aperture angle (short side direction) when the single lens is combined to form a combined lens is ⁇ w2.
  • the lens half-width W2 ⁇ L ⁇ tan ⁇ w2 is cut obliquely.
  • the detection aperture of the lens differs between the y-direction aperture ⁇ w1 shown in FIG. 4B and the x-direction aperture ⁇ w2 shown in FIG. 4C, and ⁇ w1> ⁇ w2. How to arrange on an actual apparatus will be described next.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the arrangement of the oval lens described above on the inspection apparatus.
  • FIG. 5A is a plan view
  • FIG. 5B is a front view.
  • 5A in the xy plane
  • the three oval objective lenses 111a, 111b, and 111c all have the same opening, but the optical axes of the objective lenses 111b and 111c are inclined, Since this is shown as a view seen in the xy plane, the appearance is smaller than the objective lens 111a.
  • the three oval objective lenses 111a, 111b, and ⁇ ⁇ 111c are arranged so that their focal positions match the position of the thin-line illumination area 1000.
  • an oblong object is formed in the same plane of the detection optical axis surface 1112 perpendicular to the surface formed by the normal line 1111 with respect to the surface of the wafer 001 and the longitudinal direction (y-axis direction) of the thin-line illumination region 1000.
  • the optical axes of the lenses 111a, 111b, and 111c are arranged, and these optical axes are arranged symmetrically about the normal line 1111 with respect to the surface of the wafer 001.
  • the lens cut surfaces 1110a, 1110b, and the flange 1110c are arranged as close as possible to each other in parallel. At this time, the directions of the lens cutting surfaces 1110a, ridges 1110b, and ridges 1110c are arranged parallel to the longitudinal direction of the thin-line illumination area 1000, and the wafer is scanned in a direction 1300 perpendicular to these directions when acquiring the inspection image.
  • the detection aperture of the lens is ⁇ w2 in the x direction and ⁇ w1 in the y direction.
  • the size of the aperture is in the x direction ⁇ y direction.
  • the overall aperture in the x direction is increased.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an embodiment in which an actual objective lens is an assembled lens composed of a combination of a plurality of single lenses, and is configured with an oval lens.
  • FIG. 6 shows an example in which the objective lens 111a, the ridge 111b, and the ridge 111c are configured by 12 group lenses. In this case, it is not necessary to make all the lenses oval lenses. As the distance from the wafer 001 increases, the distance between the optical axes of the lenses also increases. Therefore, in a circular lens, only the portion where the lenses interfere with each other may be formed of an oval lens.
  • This embodiment is an embodiment in which nine lenses close to the wafer side are formed in an oval shape because the lenses interfere with each other if they are circular lenses.
  • the basic state of cutting is the same as described in FIG. In other words, nine tips of the objective lenses 111a, c111b, and ⁇ 111c are cut by the cut surfaces 1110a, 1110b, and 1110c so as to have a detection aperture angle ⁇ w.
  • the three objective lenses 111 a, 111 b, and 111 c are arranged so that their focal positions are focused on the position of the thin-line illumination region 1000.
  • the same plane corresponding to the detection optical axis plane 1112 perpendicular to the plane formed by the normal line 1111 with respect to the surface of the wafer 001 and the longitudinal direction (y-axis direction, not shown) of the thin-line illumination area 1000.
  • the optical axes of the objective lenses 111a, 111b, and 111c are arranged, and these optical axes are arranged symmetrically about the normal line 1111 with respect to the surface of the wafer 001.
  • the lens cut surfaces 1110a, the ridges 1110b, and the ridges 1110c are arranged as close as possible to each other in parallel.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the advantages of using an oval lens.
  • FIG. 7A shows an aperture in the case where detection is performed from three different detection directions by the same circular lens 111na, 111nb, and 111nc.
  • the lens apertures are both the same size and circular, the objective lenses 111nb and 111nc are tilted in the optical axis, and are shown as a view in the xy plane. Is also displayed with a small appearance.
  • the detection optical system is premised on forming an image of a wafer with an imaging optical system, and as a condition for this, it is assumed that the optical axes of a plurality of objective lenses are arranged in the same plane. For this reason, when a plurality of circular lenses are arranged on the premise, the detection aperture is extremely limited, and in particular, the detection aperture in the y direction becomes small.
  • an oval lens 111a, 111b, and 111c are employed so that the apertures in the x direction and y direction of each objective lens can be set arbitrarily, one objective is obtained. It is only necessary to reduce the number of apertures in the x direction where the lens interferes and arrange a plurality of lenses.
  • the y direction aperture can be set to a required size regardless of the x direction aperture. Even when imaging detection is performed using a plurality of detection optical systems, it is possible to greatly improve the efficiency of capturing scattered light as compared with the case where a circular lens is used.
  • the detection optical system is constituted by three detection units.
  • the detection unit on the left side of the objective lens 111a is omitted. The case where there are two detection units will be described.
  • the second detection unit (subscript b) has an optical axis inclined at an elevation angle ⁇ d with respect to the inspection surface of the wafer 001 to be inspected, and the opening of the objective lens 111b is ⁇ w, that is, the opening in the x direction of the objective lens 111b.
  • DOF ⁇ / (sin ⁇ w) 2 (Equation 2) It is.
  • the thin-line illumination region 1000 illuminates the wafer with the illumination width Wi. If this illumination deviates from the range of the focal depth of the objective lens 111b of the second detection unit, scattered light from outside the focal range is incident. A blur component is mixed in the scattered light image, the quality of the scattered light image is lowered, and the defect detection sensitivity is lowered. In order to prevent such a decrease in sensitivity, the thin-line illumination region 1000 and the illumination range Wi are within the focal depth range of the objective lens 111b of the second detection optical unit, that is, Wi ⁇ DOF / sin ⁇ d (Expression 3) is required.
  • the detection position of the wafer moves in the optical axis direction of the second detection optical unit also by the control accuracy of the z stage.
  • the control accuracy of the z stage is ⁇ ⁇ z
  • the detection position fluctuation is ⁇ ⁇ z / cos ⁇ d (Equation 4) It is.
  • the pixel size Wd1 in the stage scanning direction (x direction in the figure) of the image sensor (line sensor) 115b installed in the oblique detection optical system 12 is as follows when the magnification of the second detection optical unit is M: Wd1 ⁇ M ⁇ Wi ⁇ sin ⁇ d (Equation 6) It is desirable that
  • the image sensor 115b detects the scattered light generated from the entire illumination range, thereby improving the efficiency of the scattered light detection and improving the inspection throughput. If the pixel size Wd1 of the image sensor 115b is Wd1 ⁇ M ⁇ Wi ⁇ sin ⁇ d (Equation 7) When the detection range is limited to a part of the illumination range, the illumination light outside the detection range of the image sensor 115b is not effectively used, and the detection light is reduced and the inspection throughput is reduced.
  • the objective lenses 111a and 111b, the imaging lenses 114a and 114b, and the image sensors 115a and 115b of the first and second detection optical units are common from the viewpoint of reducing the apparatus cost.
  • the pixel size Ws1 in the stage scanning direction of the image sensors 115a and 115b is a large value according to the configuration of the apparatus among the numerical values defined in (Equation 6) and (Equation 8). Should be set.
  • the pixel size Wd2 in the direction (y direction, sensor arrangement direction) orthogonal to the stage scanning direction of the image sensors 115a and 115b is not necessarily the same as Wd1, and the resolution in the y direction of the objective lenses 111a and 111b, that is, the Rayleigh.
  • N 1, 2,
  • the sampling number N is appropriate to be at least 2 from the Nyquist theorem, and about 4 if possible. However, increasing the number of samplings further (even if the pixel size is reduced) is not effective in terms of improving the quality of the inspection image, and the inspection area is reduced and the inspection throughput is reduced. Need to be set appropriately.
  • the pixels of the image sensor in this embodiment are generally rectangular pixels having different sizes in the stage scanning direction and the direction orthogonal thereto, that is, Wd1> Wd2.
  • the lens opening NAy in the y direction is not restricted with respect to the lens opening NAx in the y direction that is restricted in order to arrange a plurality of lenses.
  • the resolution in the x direction can be reduced regardless of the size of the lens opening by narrowing the illumination range by reducing the line width Wi of the thin line illumination to a lens resolution in the x direction: 0.61 ⁇ ⁇ / NAx. It is also effective when the number of detection units is increased and the aperture in the x direction of the objective lens is reduced accordingly.
  • the present invention is not limited to this, and the objective lens of the first inspection unit 11a.
  • 111a is made larger than the objective lenses 111b and 111c of the second and third detection units 11b and 11c, and the light scattered in the vertical direction with respect to the wafer 001 and in the vicinity thereof is objective lens 111a of the first inspection unit 11a.
  • the light may be condensed and imaged more.
  • the influence of the surrounding environment on the quality of the scattered light image is significant. If the temperature changes, it can be dealt with by providing a temperature adjustment mechanism in the device, but it is costly to provide a structure / mechanism that keeps the atmospheric pressure in the entire device constant, especially for fluctuations in atmospheric pressure. It ’s difficult.
  • FIG. 9A and FIG. 9B are diagrams for explaining the influence of atmospheric pressure fluctuation on image quality degradation.
  • FIG. 9A is a calculation result showing how the lens aberration changes due to a change in atmospheric pressure. For example, even when the lens is assembled and adjusted under an environment of 1000 hPa to reduce the aberration to 0.1 ⁇ or less, the atmospheric pressure is reduced to 850 hPa, and the aberration is deteriorated to 0.2 ⁇ .
  • FIG. 9B explains the adverse effect of this on the scattered light image.
  • the Strehl ratio indicating the theoretical point image formation performance decreases to 1/3 or less. To do. This means that the blurring of the image is deteriorated three times.
  • the defect detection performance realized in the initial atmospheric pressure environment of 1000 hPa is similarly exhibited in the atmospheric pressure environment of 850 hPa. It becomes impossible to do.
  • the defect inspection apparatus described in the first embodiment is provided with a function for preventing the deterioration of the image quality due to the atmospheric pressure fluctuation during the inspection.
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams for explaining a mechanism installed in the lens in order to correct this. It is not necessary to install all of these correction mechanisms, and one or more of them are installed in consideration of the mounting conditions of the mechanism within the range that can be corrected so that the scattered light detection image does not deteriorate. do it.
  • the configuration shown in FIG. 10 is an optical system corresponding to the first detection unit 11a, the second detection unit 11b, and the third detection unit 11c in the configuration described with reference to FIG. 1 in the first embodiment. .
  • the configuration of the portion not shown is the same as the configuration described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • reference numerals 1111a, 1111b, and 1111c denote means for moving the image sensor in the optical axis direction. It is a mechanism for moving in the direction along the optical axis of 114b and 114c.
  • Reference numerals 1112a, 1112b, and 1112c are mechanisms for correcting aberration by inserting and removing parallel plates.
  • the change in the performance of the lens accompanying the change in the atmospheric pressure environment is caused by the change in the refractive index of the air caused by the fluctuation in the atmospheric pressure.
  • Aberration is corrected by inserting / removing the lens to / from the optical path of the imaging lenses 114a, 114b, and 114c.
  • Reference numerals 11131a, 11131b, and 11131c denote positions of the lenses 1113a, 1113b, and 1113c in the lens groups constituting the imaging lenses 114a, 114b, and 114c, respectively, that is, light beams from the imaging lenses 114a, 114b, and 114c.
  • This lens driving means moves in a direction along the axis.
  • the lens driving means 11131a, 11131b, and 11131c adjust the positions of the lenses 1113a, 1113b, and 1113c to correct the performance of the imaging lenses 114a, 114b, and 114c.
  • Reference numerals 1114a, 1114b, and 1114c are air pressure adjusting mechanisms for keeping the lens performance constant by hermetically sealing the lens barrels 1110a, 1110b, and 1110c and controlling the atmospheric pressure in the lens barrel. This cuts off the environment inside the lens barrels 1110a, 1110b, 1110c from the outside environment, and maintains the air pressure inside the lens barrels 1110a, 1110b, 1110c in the same state as during lens assembly / adjustment. The lens performance can be kept constant even with environmental changes.
  • FIG. 10 shows an embodiment in which the detection unit is provided with a mechanism for correcting a change in lens performance due to a change in atmospheric pressure.
  • a correction mechanism may be provided in the illumination system. This will be described with reference to FIG.
  • the reason why the lens performance changes due to the atmospheric pressure variation is that the refractive index of air, which is a medium filling the space between the lenses, varies due to the atmospheric pressure variation. As the air pressure decreases, the density of the air decreases, which decreases the refractive index of the air. The light beam that passes through the lens is bent by the difference between the refractive index of the lens material (glass, quartz, etc.) and the refractive index of the air that is the medium between the lenses.
  • the scattered light generated from the wafer passes through the lens and forms an image on the image sensor.
  • the atmospheric pressure changes and the refractive index of the air changes, it passes through the lens.
  • the degree to which the light beam is bent also changes, and as a result, the image formation state on the image sensor also changes.
  • the normal lens design is based on the premise that the atmospheric pressure is 1 atm (1013 hPa) and is designed to provide the best imaging performance in that environment. Imaging performance is degraded.
  • the refractive index of the material also has different values if the wavelength of transmitted light is different.
  • FIG. 13 shows the change in the refractive index (n_air) of air when the atmospheric pressure changes from 850 to 1020 [hPa] based on the above (Equation 10).
  • the refractive index change of air is about 4.56 ⁇ 10 ⁇ 5 , and the refractive index decreases as the atmospheric pressure decreases.
  • This change in air refractive index causes a change in lens performance as shown in FIGS. 9A and 9B.
  • FIG. 14 shows the refractive index (n_SiO 2) of synthetic quartz with respect to the wavelength transmitted through the lens, based on Sellmeier's formula (Non-patent Document 3), for synthetic quartz which is a typical lens material.
  • the refractive index decreases.
  • the wavelength increases from 265.95 nm to 266.05 nm by 0.1 nm (100 pm)
  • the refractive index decreases by about 4.33 ⁇ 10 ⁇ 5 .
  • FIG. 15 shows a first embodiment of the mechanism for changing the wavelength of the illumination light source.
  • 15A is a seed laser unit, 15B is an amplification unit, and a 15C wavelength conversion unit.
  • Reference numeral 150 is a laser diode (LD)
  • 1500 is a passive fiber
  • 1501 is a coupling
  • 1502 is an amplification fiber
  • 1503B1 and 1503B2 are fiber Bragg gratings (FBG, Fiber Bragg Grating).
  • Reference numeral 154 denotes a nonlinear optical crystal.
  • a laser beam having a wavelength ⁇ 1 is emitted from the LD 150 and is introduced into the amplification unit 15B via the passive fiber 1500.
  • the amplifying fiber 1502 is a rare earth-doped optical fiber, and the FBGs 1503B1 and 1503B2 installed at both ends thereof form a periodic refractive index change in the passive fiber 1501 to form a diffraction grating (grating). It has a function. Thus, by reflecting only the wavelength satisfying the Bragg reflection condition created by the grating period, a resonator is formed, the incident ⁇ 1 laser beam is amplified, and the ⁇ 2 laser beam is emitted to convert the wavelength. Incident on the part 15C.
  • 154 is a nonlinear optical crystal, which is composed of a barium borate (BBO) crystal ( ⁇ BaB2O4), a lithium triborate (LBO) crystal (LiB3O5), a KTP crystal (KTiOPO4), and a lithium niobate crystal (LiNbO3).
  • BBO barium borate
  • LBO lithium triborate
  • KTP KTP crystal
  • LiNbO3 lithium niobate crystal
  • 151A, 151B1, 151B2, 151C attached to each component are temperature control units, and the temperature control elements 152A, 151B1, 151B2, 151C are temperature control elements such as Peltier elements or heaters.
  • Reference numerals 153A, 153B1153B2, and 153C are temperature sensors that detect the temperature state of each component and send information to the corresponding temperature control units 151A to 151C.
  • the temperature control units 151A to 151C each correspond to a temperature corresponding to each temperature control unit 151A to 151C. It has a function of controlling the control elements 152A to 152C to keep the temperature of each component in a required state.
  • the LS 150, the FBGs 1503B1, 1503B2, and the nonlinear optical crystal 154 have a characteristic that the corresponding wavelength changes depending on the temperature.
  • the wavelength of the emitted laser light shifts to the longer wavelength side.
  • the temperatures of the FBGs 1503B1 and 1503B2 also rise, the Bragg wavelength shifts to the longer wavelength side due to the expansion of the interval between the diffraction gratings due to thermal expansion.
  • the nonlinear optical crystal 154 also has a refractive index change due to temperature, and this shifts the wavelength of the harmonic light. If these characteristics are used, the wavelength of the illumination light source represented by the entire system in FIG.
  • FIG. 15 shows a second embodiment of the mechanism for changing the wavelength of the illumination light source. Note that detailed description of components having the same reference numerals as those in FIG. 15 is omitted.
  • the laser beam having the wavelength ⁇ 1 emitted from the seed laser unit 15A enters the wavelength conversion unit 16B.
  • the wavelength converter 16B has a configuration in which a resonator is formed by mirrors 161A, 161B, 161C, and 161D in the optical path of the nonlinear optical element 154.
  • the temperature of the nonlinear optical element 154 is controlled by the temperature control unit 151C, the temperature control element 152C, and the temperature sensor 153C, and the mirror 161C is moved by the mirror moving mechanism 162 to change the resonator length, thereby converting the wavelength. It is possible to shift the wavelength of the laser light having the wavelength ⁇ 2 emitted from the portion 16B. This can be used to correct lens characteristics against environmental changes.
  • Example 3 is an example relating to the illumination direction. As described above, this embodiment is also based on the premise that the longitudinal direction of the thin-line illumination region 1000 is set to be the y-axis direction, but this does not limit the illumination direction.
  • the configuration in the present embodiment is the same as that of the first embodiment in the illumination optical system unit 10, the detection optical system 11, and other configurations of the defect inspection apparatus described with reference to FIG.
  • the arrangement of the illumination optical system unit 10 is different from that of the first embodiment.
  • the plane 1010 formed by the normal 1111 of the surface of the wafer 001 and the optical axis 1101 of the illumination light may have an arbitrary azimuth angle ⁇ i with respect to the y-axis.
  • ⁇ i azimuth angle
  • different scattered light components are incident on the detection optical units arranged symmetrically with respect to the normal 1111 of the surface of the wafer 001, thereby improving the detection sensitivity.
  • (A) is a front view showing the relationship between the substrate with the pattern to be inspected and the objective lens of the detection optical system
  • (b) is the relationship between the substrate with the pattern to be inspected and the objective lens of the detection optical system illuminated by a thin line. It is a top view which shows a relationship.
  • the objective lens having the same optical axis as the normal 1111 of the surface of the wafer 001.
  • the circuit pattern on the wafer extending in parallel to the x direction as shown in the plan view showing the relationship between the substrate with the pattern to be inspected and the objective lens of the detection optical system in (b) It is effective to set ⁇ i within a limited range so that the diffracted light 1020 from 010 is incident on the objective lens 111a.
  • the second and third detection units described in FIG. 1, which are not shown in FIG. 12, are arranged symmetrically with respect to the normal 1111 of the surface of the wafer 001. It is assumed that defects are detected with high sensitivity by detecting almost the same scattered light image and comparing the scattered light images that reflect only the difference in the scattered light direction obtained by these detection units. However, if the diffracted light from the circuit pattern 010 is incident on any of the objective lenses 111b and 111c of the second and third detection units, a large difference occurs between the two scattered light images. This is because it becomes impossible to compare the scattered light images reflecting only the difference in the scattered light direction described.
  • the first detection optical system having an illumination condensing angle ⁇ i, an illumination azimuth angle ⁇ i with respect to the longitudinal direction of the line illumination (y direction) in the inspection target surface, and an optical axis that coincides with the normal line of the inspection target surface. It is necessary to perform illumination so that the relationship between the detection angle ⁇ w of the system and the direction orthogonal to the lens linear portion (x direction in the case of FIG. 12B) is ⁇ i ⁇ ⁇ w ⁇ i.
  • Control unit 10 ... Illumination optical system unit 101 ... Light source 102 ... Polarization state control means 103 ... Beam shaping unit 104 ... Fine line condensing optical system 1000 ⁇ ⁇ Thin line illumination area 11 ... detection optical system 11a, 11b, 11c ... detection optical system unit 111a, 111b, 111c ... objective lens 112a, 112b, 112c ... spatial filter 113a, 113b, 113c ... Polarizing filters 114a, 114b, 114c ... Imaging lenses 115a, 115b, 115c ... Image sensor 12 ... Signal processing unit 12 ... Data processing unit 121a, 121b, 121c ... Signal Processing part 122 ... Image processing unit 13 ... Stage unit.

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Abstract

　平面内で移動可能なテーブルに載置した表面にパターンが形成された試料上の線状の領域に試料の法線方向に対して傾いた方向から照明光を照射し、この照明光が照射された試料から発生した散乱光の像を複数の方向で検出し、この散乱光の像を検出して得た信号を処理して試料上の欠陥を検出する欠陥検査方法及びその装置において、散乱光の像を複数の方向で検出することを、光軸が前記テーブルの前記試料を載置する面の法線と前記照明光を照明する線状の領域の長手方向とが成す面に直交する同一平面内における異なる仰角方向でそれぞれ円形レンズの左右を切除した長円形レンズを介して検出するようにした。

Description

欠陥検査方法および欠陥検査装置
　本発明は、表面にパターンが形成された検査対象上の欠陥を、光学的に撮像して得られた画像情報に基づいて検出する検査技術に関り、特に半導体ウェハ等のパターン付基板を対象とした微細欠陥検出の検査技術に関するものである。
　表面にパターンが形成された基板（パターン付基板）の欠陥検査においては、欠陥からの検出光（欠陥信号）を、パターンおよび下地膜からの検出光（背景光ノイズ）と如何に区別して検出できるかが欠陥検出感度を大きく左右する。特に半導体ウェハの検査においては、パターン微細化の進展に伴い、より微細な欠陥の検出が求められており、微細欠陥からの微弱な欠陥信号を、背景光ノイズと区別して取り出すことが検査技術上の大きな課題となっている。
　ここで図２により、検査対象であるパターン付基板の縦構造、および検出すべき欠陥種について、半導体ウェハを例にとって説明する。図２では、半導体デバイスの縦構造を２０～３５および２０１～２５１にて、および検出対象である欠陥について２６１～２６４にて説明する。
　２０は素子分離層であり、シリコン（Ｓｉ）基板２０１に溝を掘った後、絶縁物である酸化シリコン（ＳｉＯ２）で埋めて、ウェハ上に形成されるトランジスタ素子を電気的に絶縁分離する構造（２０２）である。２１はゲートおよびコンタクト層であり、２１１はポリシリコン（ｐｏｌｙ－Ｓｉ）からなるゲート電極部である。この部分はトランジスタ性能に大きな影響を与える部分であり、検査においても重視される。２１２はコンタクト部であり。
　絶縁膜（酸化シリコン：ＳｉＯ２）にエッチングにより開けられたホールに金属（タングステン：Ｗなど）を埋め込んで、トランジスタ部と上層の配線層を接続する部分である。２２～２５は配線層であり、これら複数の配線層により回路が形成される。各層は絶縁膜（酸化シリコン：ＳｉＯ２など）で埋められている。２２は第１の配線部であり、第１の配線部２２１は平面方向への配線を行う、また第１のビア部２２２は絶縁膜（酸化シリコン：ＳｉＯ２など）にエッチングによりあけられたホールに金属を埋め込んで、さらに上層の配線層と接続する部分である。同様に２３は第２の配線層であり、２３１は第２の配線部、２３２は第２のビア部、２４は第３の配線層であり、２４１は第３の配線部、２４２は第３のビア部、２５は第４の配線層であり、２５１は第４の配線層である。
　各配線層において配線部の材料はアルミニウム（Ａｌ）、または銅（Ｃｕ）などの金属からなる。また、ビア部に埋め込まれた金属はタングステン（Ｗ）または銅（Ｃｕ）などからなる。
　また、検出対象である欠陥に関しては、スクラッチ２６１、パターン欠陥であるショート２６２および断線２６４、異物２６３などがある。
　図３は、図２で示した半導体デバイスの各層の工程、材料および代表欠陥の説明図である。半導体デバイスの各層は、各層を形成する材料の成膜工程、リソグラフィ工程によるレジストパターン形成、形成されたレジストパターンに倣うように、成膜された材料を除去加工するエッチング工程、平坦化のためのＣＭＰ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：化学機械研磨）工程などにより形成される。
　半導体デバイスの各層および各工程において使われる材料は様々であり、また検出対象である欠陥種も、成膜工程では異物、パターン形成のリソグラフィ工程およびエッチング工程では異物およびパターン欠陥、研磨を行うＣＭＰ工程では異物およびスクラッチなど様々である。
　図２～３で説明した様に、半導体ウェハの検査においては、パターンの形状、材質、および検出対象である欠陥の形状・材質が多種多様である。検査装置はこれらに対応して欠陥検出感度を最適にするように複数の検出条件パラメータを設定できるように構成されている。
　表面にパターンが形成された基板上の欠陥や異物を検査するための暗視野光学方式の半導体ウェハ欠陥検査装置は、例えば特許文献１や特許文献２に記載されているように、基板を斜方から照明して基板からの正反射光を対物レンズで集光せずに、欠陥からの散乱光を集光する構成となっている。また、基板上に形成されたパターンや下地膜から回折・散乱して対物レンズで集光される光は、偏光フィルタや空間フィルタで抑制してセンサで受光する構成となっている。
　これらにより、暗視野光学方式の欠陥検査装置の検査画像は、暗い背景に対して欠陥が輝点として顕在化されたものとなるため、画像の分解能（基板試料面上のセンサ画素サイズ）が検出したい欠陥サイズと比較して大きいものであっても（～０．３μｍ）、これより小さい０．１μｍ以下の欠陥の検出が可能となる。この特徴から、暗視野光学方式の欠陥検査装置は、高速・高感度の検査装置として、半導体デバイスの製造ラインで広く用いられている。
　今後の半導体ウェハ欠陥検査では、デバイスパターンの更なる微細化の進展に伴い、さらに微細な欠陥の検出が求められている。暗視野光学方式の、パターン付ウェハ欠陥検査装置の光学系においては、これに対応するため、以下の課題への対応が必要である。
　一つは、微細欠陥から発生する微小な散乱光を効率良く検出するために、光学系の検出開口（ＮＡ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ａｐｅｒｔｕｒｅ）を大きくすることである。但しパターン付ウェハ欠陥検査ではパターンや下地膜からの回折・散乱光と区別して、欠陥からの散乱光を検出する必要がある。単純に検出開口を大きくしただけでは、欠陥から検出される散乱光信号も大きく出来るが、パターンや下地膜からの回折・散乱光のノイズ成分も大きくなり、欠陥の検出感度を向上させることは難しい。
　これに対応するためには、欠陥からの散乱光とパターンや下地膜からの回折・散乱光の方向性の違いを利用することが有効である。具体的には異なる複数の方向から、可能な限り広い範囲で散乱光の検出を行い、得られた散乱光画像により欠陥検出を行うことが有効である。例えば特許文献１には、複数方向から散乱光を検出して欠陥検査を行う技術について、特許文献２には、検査基板上方と斜方に設置された集光光学系により取得された散乱光により欠陥検査を行う技術について、特許文献３には、検査基板上方と斜方に設置された結像光学系により取得された散乱光画像により欠陥検査を行う技術について開示されている。
　また、特許文献４には、検査基板上方に設置された検出光学系と、検査基板の間に反射鏡を設置して、これを切り替えることにより複数の方向から散乱光画像を取得して欠陥検査を行う技術について、特許文献５には、検査基板上方に設置された検出光学系と、検査基板の間に複数の反射鏡を設置して、複数の方向から散乱光画像を取得して欠陥検査を行う技術について、特許文献６には複数方向から散乱光検出を行う検出光学系のレンズに円形状レンズの端部を切断したレンズを用いて、散乱光の検出範囲を広げる技術について開示されている。特許文献７には複数の方向から散乱光画像を取得してそれら複数の方向から得られた画像の比較処理により欠陥検査を行う技術について開示されている。
　また、微細欠陥検出のため、検出光学系を高度化すると、温度・気圧等の環境変化を受けて、検出光学系の結像性能が変化して、欠陥検出感度が低下する。これに対応するための技術として、例えば、特許文献８、特許文献９には温度・気圧の変化による結像位置変化を補正する技術が、特許文献１０には検査装置の装置内の温度制御に関する技術が開示されている。
　なお、レーザ散乱光検出型の欠陥検査に関連して、光の波長よりも小さい微小物体からの散乱光信号は物体の大きさの6乗に反比例して減少し、照明波長の４乗に比例して増大することが”Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　Ｏｐｔｉｃｓ” （Ｍ．Ｂｏｒｎ、Ｅ．Ｗｏｌｆ）（非特許文献１）に示されている。
　また，温度・気圧の環境変化と，空気の屈折率の変化の関係を表す関係式について，”Ｔｈｅ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ　Ｉｎｄｅｘ　ｏｆ　Ａｉｒ”（Ｂｅｎｇｔ　Ｅｄｌｅｎ）（非特許文献２）に示されている。
　また，波長の変化と，レンズ材料の屈折率の変化を表す関係式について”Ｚｕｒ　Ｅｒｋｌａｒｕｎｇ　ｄｅｒ　ａｂｎｏｒｍｅｎ　Ｆａｒｂｅｎｆｏｌｇｅ　ｉｍ　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｅｉｎｉｇｅｒ　Ｓｕｂｓｔａｎｚｅｎ”（Ｗｏｌｆｇａｎｇ　Ｓｅｌｌｍｅｉｅｒ）（非特許文献３）に示されている。
特開平９－３０４２８９号公報 特表２００７－５２４８３２号公報 特開２００４－１７７２８４号公報 特開２００８－２４１６８８号公報 特開２０１０－５４３９５号公報 特開２００８－２６１７９０号公報 特開２００９－５３１３２号公報 特開２００２－９０３１１号公報 特開２００７－２４８０８６号公報 特開２００８－２４９５７１号公報
"Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　Ｏｐｔｉｃｓ　７ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ"（Ｍ．Ｂｏｒｎ、Ｅ．Ｗｏｌｆ）　Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｐｒｅｓｓ（１９９９） "Ｔｈｅ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ　Ｉｎｄｅｘ　ｏｆ　Ａｉｒ"（Ｂｅｎｇｔ　Ｅｄｌｅｎ）Ｍｅｔｒｏｌｏｇｉａ　ｖｏｌ．２，Ｎｏ．２，ｐｐ７１（１９６６） "Ｚｕｒ　Ｅｒｋｌａｒｕｎｇ　ｄｅｒ　ａｂｎｏｒｍｅｎ　Ｆａｒｂｅｎｆｏｌｇｅ　ｉｍ　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｅｉｎｉｇｅｒ　Ｓｕｂｓｔａｎｚｅｎ"（Ｗｏｌｆｇａｎｇ　Ｓｅｌｌｍｅｉｅｒ）Ａｎｎａｌｅｎ　ｄｅｒ　Ｐｈｙｓｉｋ　ｕｎｄ　Ｃｈｅｍｉｅ　２１９（１８７１）
　パターン付基板の暗視野検査においては、検出光学系において欠陥からの検出光（欠陥信号）を、パターンおよび下地膜からの検出光（背景光ノイズ）と如何に区別して検出できるかが欠陥検出感度を大きく左右し、欠陥信号と背景光ノイズの区別を行うには、両者の発生する散乱光の相違、すなわち散乱光を発生する物体の形状・材質等の相違に基づく、散乱光の発生方位・散乱光の偏光状態の相違を利用する技術があることは、先に説明した通りである。
　一方で、パターン付基板の暗視野検査においては、検出光学系を結像光学系で構成し、検査対象基板の散乱光画像を取得し、これを画像処理して欠陥検出を行う。このため、欠陥検出感度は、取得される散乱光画像の品質に大きく左右される。例えば、検出方向を変えて散乱光を検出し、空間フィルタ、偏光フィルタ等で光学フィルタリングを行うことに加えて、散乱光画像において欠陥信号と背景光ノイズを分離するために必要な品質を得られるように、光学系を構成することが必要である。
　先に説明した通り、欠陥検出感度向上には、複数の検出光学系で検出を行い、同一の検査対象の同一の位置から特徴の異なる複数の散乱光画像を取得することで、欠陥検出のための情報量を増やすことが有効であり、特に画像処理においては、これら散乱光画像をそれぞれ単独で処理するだけではなく、特徴の異なる複数の散乱光画像同士で比較を行うことが有効である。そしてこれを実現するためには、各々の検出光学系で得られる散乱光画像の品質を向上させることと合わせて、複数の検出光学系でそれぞれ得られる画像の品質差を可能な限り低減させることが必要である。
　本発明が解決しようとする課題は、上記の特徴の異なる複数の散乱光画像同士の比較による欠陥感度向上を実現するために必要となる、各々の検出光学系で得られる散乱光画像の品質を向上させることと合わせて、複数の検出光学系でそれぞれ得られる画像の品質差を可能な限り低減させることである。
　上記特許文献１～７に記載されている発明は、検出光学系により異なる散乱方向の散乱光を検出することで欠陥検出感度を向上させる技術に関するものであるが、特許文献１に記載されている発明では散乱光量の検出は行うのみで画像取得を前提としておらず、本技術の解決しようとする課題を解決することは出来ない。
　特許文献２及び３に記載されている発明では、特徴の異なる複数の散乱光同士又は散乱光画像同士で比較を行うことを前提としておらず、本技術の解決しようとする課題を解決することは出来ない。
　特許文献４および５に記載されている発明では、検出方向の異なる複数種の散乱光画像を取得する際に、検出光学系の構成が変わるため、複数種の散乱光画像に品質差が生じることとなり、本技術の解決しようとする課題を解決することは出来ない。
　特許文献６に記載されている発明では、検出光学系を複数方向に配置した場合の光学系の干渉の回避に関して、円形状レンズ同士が干渉する部分を切除したレンズを利用して、これを複数配置する技術が開示されているが、検査対象基板を斜方から検出した際の散乱光画像の品質確保に関して想定しておらず、本技術の解決しようとする課題を解決することは出来ない。
　特許文献７に記載されている発明では、複数方向に検出光学系を配置して、散乱方向の異なる画像を検出してそれらの比較検出を行う方法、あるいは高ＮＡ（ＮＡ０．７以上）の検出光学系で散乱光を検出した後、光路分岐することで散乱方向の異なる画像を検出して、それらの比較検出を行う方法について開示されているが、但し、検出光学系を複数方向に配置する場合、通常は光学系の実装スペースの取り合い（光学系の干渉）により検出開口を大きく取ることが難しくなる。また、高ＮＡ（ＮＡ０．７以上）の検出光学系では、レンズ先端と検査対象との距離（作動距離：Ｗ．Ｄ．　Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）を大きく取ることがレンズ設計上困難となる。これは特に暗視野光学方式の欠陥検査では、図４で示したレーザ照明をウェハ面にまで導くためのスペースを確保する構成を実現することが難しくなる。また、検査対象基板を斜方から検出した際の散乱光画像の品質確保を想定しておらず、本技術の解決しようとする課題を解決することは出来ない。
　また、上記特許文献８～１０に記載されている発明は環境変化による結像特性の変化へ対応する技術に関するものであり、特許文献８、９に記載されている発明は、環境変化による合焦点位置の変化を修正するのみであり、その他の特性変化を考慮しておらず、本技術の解決しようとする課題を解決することは出来ない。また、特許文献１０に記載されている発明は温度環境を一定に保持するのみであり、気圧変化に対しては考慮しておらず、本技術の解決しようとする課題を解決することは出来ない。
　本発明の目的は、複数の検出光学系で得られる特徴の異なる複数の散乱光画像同士の比較による欠陥感度向上を実現するために、各々の検出光学系で得られる散乱光画像の品質を向上させることと合わせて、複数の検出光学系でそれぞれ得られる画像の品質差を可能な限り低減させることを可能にする欠陥検査方法及びその装置を提供することにある。
　本願発明は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、表面にパターンが形成された検査対象に、照明光学系により、検査対象面上にライン上の照明領域を形成するように光を照射する照明過程と、検査対象からの反射散乱光を検出光学系により集光し、検査対象面の光学像をイメージセンサ上に結像して光電変換する検出過程と、光電変換後の電気信号を処理して欠陥信号を抽出する欠陥判定過程と、前記検査対象を載置・移動して、検査対象の全面に渡って前記検出過程を適用する走査過程とを有し、前記検出過程は、複数の検出光学系およびイメージセンサによって行い、前記欠陥判定工程は、前記複数の検出光学系およびイメージセンサによって得られた、それぞれの検出画像同士を比較して欠陥信号を抽出する欠陥検査方法において、検出過程で用いる前記複数の検出光学系は同一の構造で構成され、それらの光軸は検査対象面の法線とライン状照明の長手方向が成す面と直交する同一平面内に異なる仰角で配置され、且つ、前記複数の検出光学系に用いる検出レンズは組レンズであって、その一部は円形レンズの左右を直線状に切除して左右対称の形状を持つ長円形レンズから成り、且つ、前記検出レンズの直線部は前記複数の検出光学系の複数の光軸が成す面と直交するように配置され、照明過程は前記ライン状の照明領域の長手方向を、前記検出光学系の光軸を含む面と直交するように形成し、走査過程はその走査方向を、前記ライン状の照明領域の長手方向と直行する方向に行うことを特徴とする。
　また、上記課題を解決するために、本発明では、平面内で移動可能なテーブルに載置した表面にパターンが形成された試料上の線状の領域に試料の法線方向に対して傾いた方向から照明光を照射し、この照明光が照射された試料から発生した散乱光の像を複数の方向で検出し、この散乱光の像を検出して得た信号を処理して試料上の欠陥を検出する欠陥検査方法において、散乱光の像を複数の方向で検出することを、光軸が前記テーブルの前記試料を載置する面の法線と前記照明光を照明する線状の領域の長手方向とが成す面に直交する同一平面内における異なる仰角方向でそれぞれ円形レンズの左右を切除した長円形レンズを介して検出するようにした。
　また、上記課題を解決するために、本発明では、欠陥検査装置を、表面にパターンが形成された試料を載置して平面内で移動可能なテーブル手段と、このテーブル手段に載置された試料上の線状の領域に試料の表面の法線方向に対して傾いた方向から照明光を照射する照明光学系手段と、この照明光学系手段により照明光が照射された試料から発生した散乱光の像を検出する検出光学系手段と、この検出光学系手段で散乱光の像を検出して得た信号を処理して試料上の欠陥を検出する画像処理手段とを備えて構成し、検出光学系手段は、光軸がテーブル手段の試料を載置する面の法線と照明光学系手段が照明する線状の領域の長手方向とが成す面に直交する同一平面内に異なる仰角で配置された複数の検出光学系を有し、この複数の検出光学系はそれぞれ円形レンズの左右を切除した長円形レンズを対物レンズとして備えるようにした。
　本発明によれば、上記に述べた構成とするにより、高ＮＡ（開口率）での複数方向からの結像検出を可能とし、微細欠陥からの散乱光を有効に検出して、高感度検査を実現する効果が得られる。
本発明の実施例１における欠陥検査装置の基本構成を示すブロック図である。 検査対象であるパターン付基板の縦構造および検出すべき欠陥種を説明するパターン付基板の部分断面図である。 半導体デバイスの各層の工程を示すフロー図と、各工程における材料、代表欠陥を説明する図である。 本発明の実施例１における長円形レンズの平面図（ａ），側面図（ｂ）及び正面図（ｃ）である。 本発明の実施例１における長円形レンズの配置を説明する平面図（ａ）と正面図（ｂ）である。 本発明の実施例１における長円形レンズを組レンズで構成した例を説明する長円形レンズの正面図である。 検出ユニットの各対物レンズを円形のレンズで構成した場合の平面図（ａ）と、各対物レンズを長円形レンズで構成した場合の平面図（ｂ）である。 本発明の実施例１における細線照明を説明するための検出光学系のブロック図である。 気圧とレンズ収差との関係を示すグラフである。 レンズ収差とストレール比との関係を示すグラフである。 本発明の実施例２における気圧環境変動を補正する機構を備えた検出光学系の概略の構成を示す正面図である。 本発明の実施例２における照明光学系の照明方向について説明するステージユニット上に載置された検査対象のパターン付基板の斜視図である。 （ａ）は、検査対象のパターン付基板と検出光学系の対物レンズとの関係を示す正面図、（ｂ）は、細線照明された検査対象のパターン付基板と検出光学系の対物レンズとの関係を示す平面図である。 気圧変化に対する空気の屈折率変化に関して示す図である。 レンズを透過する波長に対する合成石英の屈折率を示したものである。 照明光源の波長を変化させる機構の第１の実施例である。 照明光源の波長を変化させる機構の第２の実施例である。
　以下、本発明の実施の形態を、図を用いて説明する。
　なお、以下の説明においては、半導体ウェハの検査を例に述べるが、本発明は、それに限ることなく、パターンが形成された検査対象における検査方法および検査装置に適用可能であり、例えばフラットパネルディスプレイ（液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ等）や、パターンの形成されたストレージ製品（ＤＴＭ：ディスクリートトラックメディア、ＢＰＭ：ビットパターンメディア）等の基板検査へも適用可能である。
　図１は、本実施例の欠陥検査装置の構成の例を示す。本実施例における欠陥検査装置は、照明光学系ユニット１０、検出光学系ユニット１１、データ処理部１２、ステージユニット１３、全体制御部０１を備えて構成されている。
　照明光学系ユニット１０は光源１０１、偏光状態制御手段１０２、ビーム成形ユニット１０３及び細線集光光学系１０４を備えている。このような構成において、光源１０１を射出した照明光は、偏光状態制御手段１０２、ビーム成型ユニット１０３、を透過して、細線集光光学系１０４に導入される。この時、偏光状態制御手段１０２は１／２波長板、１／４波長板などの偏光素子で構成され、照明光学系の光軸周りに回転できるような駆動手段（図示せず）を具備し、ステージユニット１０３に載置されたウェハ００１を照明する照明光の偏光状態を調整する手段である。また、ビーム成型ユニット１０３は、後に述べる細線照明を形成する光学ユニットであり、ビームエキスパンダ、アナモルフィックプリズム等によって構成される。
　細線集光光学系１０４はシリンドリカルレンズ等により構成され、細線状に成形した照明光でウェハ（基板）００１の細線状の照明領域１０００を照明する。本実施例では、図１に示すように細線照明の幅方向（細線照明領域の長手方向に直角な方向）をステージ走査方向１３００（ｘ方向）に、細線照明領域の長手方向をｙ方向に取るものとして説明する。
　また、本実施例ではこのように、照明領域を絞った細線照明を行うが、これは検査対象に対する照明の照度（照明のエネルギー密度）を高くすることにより、検査スループットの向上を図ることが目的の一つである。このため、光源１０１には直線偏光を放射し、集光性の良い高コヒーレント光源であるレーザ光源を使用することが望ましい。また、背景技術において述べたように、欠陥からの散乱光を増大させるためにも光源の短波長化が有効であり、本実施例では光源１０１にはＵＶ（Ｕｌｔｒａ　Ｖｉｏｌｅｔ）レーザを想定する。たとえばＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）－ＴＨＧ（ｔｈｉｒｄ　ｈａｒｍｏｎｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）の波長３５５ｎｍ固体レーザ、あるいはＹＡＧ－ＦＨＧ（Ｆｏｕｒｔｈ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）の波長２６６ｎｍ固体レーザ、あるいはＹＡＧ－ＦＨＧとＹＡＧ基本波の和周波による２１３ｎｍ、１９９ｎｍ、１９３ｎｍ固体レーザ等の何れかを用いる。
　照明光学系ユニット１０により細線照明されたウェハ００１からの回折・散乱光は、検出光学系１１を通して検出される。検出光学系１１は、３つの検出ユニット１１ａ～１１ｃを備えている。本実施例では検出光学系１１は、３つの検出ユニットから構成する例を示したが、この形態に限定するものではなく、２つの検出ユニットを用いて検出光学系を構成してもよく、又は、４つ以上の検出ユニットを備えて検出光学系を構成してもよい。以下、第１の検出ユニット１１ａの構成要素は添字ａを、第２の検出ユニット１１ｂの構成要素は添字ｂを、第３の検出ユニット１１ｃの構成要素は添字ｃにより表記の区別を行う。
　第１の検出ユニット１１ａは、対物レンズ１１１ａ、空間フィルタ１１２ａ、偏光フィルタ１１３ａ、結像レンズ１１４ａ、イメージセンサ１１５ａを備えている。第２の検出ユニット１１ｂ及び第３の検出ユニット１１ｃも同様な光学要素を備えて構成されている。
　第１の検出ユニット１１ａについて説明すると、ウェハ００１からの回折・散乱光は対物レンズ１１１ａにより集光され、結像レンズ１１４ａにより、イメージセンサ１１５ａ上にウェハの散乱光像が結像される。第２の検出ユニット１１ｂ及び第３の検出ユニット１１ｃも同様に、それぞれ対物レンズ１１１ｂ、１１１ｃにより集光され、結像レンズ１１４ｂ、１１４ｃにより、イメージセンサ１１５ｂ、１１５ｃ上にそれぞれウェハの散乱光像が結像される。ここで対物レンズ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは図1に示したように円形レンズの左右を直線状に切除して左右対称形状を持つ長円形レンズからなるように構成する。その構成と効果の詳細に関しては後述する。
　検出光学系１１において、空間フィルタ１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃは、基板上に規則的に形成された繰り返しパターンにより生じる規則的な回折光を遮光することで、検出時の背景光ノイズを低減して、欠陥検出感度を向上させるものである。また、偏光フィルタ（偏光板等） １１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃは、検出光から特定の偏光成分をフィルタリングすることで、背景光ノイズを低減して、欠陥検出感度を向上させるために用いるものである。
　イメージセンサ１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃは光電変換により、検出された光学像を電気信号に変換するものであり、一般的にはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ、ＴＤＩ（Ｔｉｍｅ　Ｄｅｌａｙ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）センサなどのアレイセンサが用いられる。あるいはＰＤ（ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）アレイ、ＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ　ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）アレイ、ＰＭＴ（ＰｈｏｔｏＭｕｌｔｉｐｌｉｅｒ　Ｔｕｂｅ）アレイを用いても良い。
　先に述べた細線状の照明領域１０００は、照明光の効率を向上させるために（センサの検出範囲外を照明しても無効であるため）イメージセンサ１１５の検出範囲に絞り込むように基板を照明する。本実施例ではイメージセンサ１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃはラインセンサを用いることを想定する。
　また、本実施例の検出光学系１１では、３つの検出ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃは同一の構造で構成する。これは、後に説明するように各ユニットで検出された散乱光画像の品質差を低減して、異なる検出ユニットで撮像して得られた散乱光画像同士の比較による欠陥信号の抽出の精度を向上させることが目的であると同時に、同一の構造を複数配置することにより検査装置の製造工数、製造コストの低減を図ることを可能とするためである。
　データ処理部１２においては、第１、第２および第３のイメージセンサ１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、により光電変換された検出画像信号を、信号処理部１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃでＡＤ変換し、ノイズ除去処理などを実施して検査画像データを生成する。
　１２２は画像処理部であり、信号処理部１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃで生成された検査画像データを参照画像データと比較処理等の画像処理を行うことにより欠陥信号を抽出する。参照画像データは、ウェハ上に形成された回路パターンの設計データから作成しても良いし、撮像されたパターンと本来同一の形状に成るように形成されたウェハ上の異なる箇所のパターンを撮像して記憶しておいた画像データであっても良く、又は、ウェハ上の同じ箇所を撮像して得られた異なる検出ユニット間の画像データであっても良い。
　欠陥信号の抽出においては第１、第２および第３の検出系で得られた散乱光画像からの情報を処理して欠陥抽出を行う。この際、それぞれの検出系単独で得られた画像のみを処理するだけでなく、異なる検出系で得られた画像同士を比較処理して欠陥信号の抽出を行うように構成する。
　制御ユニット０１は前記照明光学系１０、検出光学系１１、データ処理部１２、ステージユニット１３を制御する。
　ステージユニット１３はウェハ００１を載置して、ｘｙｚ方向に移動可能な機構であり、Ｘステージ１３１とＹステージ１３２とは検出光学系１１でウェハ全面を検査出来るようにそれぞれｘ方向又はｙ方向への移動ストロークを持ち、Ｚステージ１３３はウェハの厚さバラツキ等に関わらず、検出光学系１１の焦点範囲内にウェハの表面（検査面）のｚ位置を制御させるようにｚ方向への移動ストロークを持つよう構成される。
　検査時のステージユニット１３の各ステージの移動はたとえば次のように制御される。図１に示すように、ウェハ００１はｙ方向に長手方向（長さＬｉ）を持つ細線状の照明領域１０００によって照明される。検査時にはウェハはＸステージ１３１によりｘ方向１３００に連続的に移動して、検出光学系１１の３つのユニットによりスキャンされたウェハ像を取得する。
　図１に示した例では、たとえば移動開始位置を左側のウェハ端面とし、逆側のウェハ端面に到達するまでＸステージ１３１を移動し、この間を検出光学系１１によりスキャンする。逆側のウェハ端面に到達すると、次のスキャンのため、Ｙステージ１３２により照明長さLiだけｙ方向にステップ送りされて、Ｘステージ１３１により今度は先と逆向きに連続的に移動して、先と同様に検出光学系１１によりスキャンされたウェハ像を取得する。これを繰り返すことでウェハ全面の検査を行う。
　スキャン中にウェハが検出光学系１１の焦点範囲から外れると、取得したウェハ像の品質が劣化し、欠陥検出感度が低下する。このためスキャン中にはＺステージ１３３により常にウェハ表面のｚ位置が検出光学系１１、１２の焦点範囲にあるように制御される。このウェハ表面のｚ位置の検出は、図示していないウェハ表面ｚ位置検出手段により行われる。
　焦点外れは取得したウェハ像の品質に大きく影響し、欠陥検出感度を大幅に低下させる要因となる。これを避けるために本実施例では、照明光学系と検出光学系とを以下のように構成した。すなわち検出光学系において同一の構造で構成された各検出ユニットは、その光軸は一つの平面内（以下、この平面を検出光軸面と呼称する）に検出仰角を変えて配置してあり、前記検出光軸面が、検査対象面の法線と細線状の照明領域１０００の長手方向とが成す平面に対し直交するように構成する。
　このように構成することにより、同一の検出光学系を複数配置して異なる方向から散乱光を検出する場合において、検出光学系１１の各イメージセンサ（ラインセンサ）が検出する検査面上の検出範囲の各点と各イメージセンサの各検出面との距離を同一に保つことが可能となり、特段の機構を設けることなく、イメージセンサ（ラインセンサ）の検出領域全面で合焦点の散乱光画像を得ることが可能となる。
　また、先に説明した本実施例の対物レンズ１１１ａ、１１１ｃ、１１１ｃは、円形レンズの左右を直線状に切除して左右対称形状を持つ長円形レンズを使用するが、切除した直線部は、先に説明した検出光軸面に垂直となるように配置する。このことにより、複数の検出ユニットを配置した場合、通常の円形のレンズを使用した場合と比較して、検出開口を大きくして散乱光の捕捉効率を向上することが可能となると共に、イメージセンサ（ラインセンサ）１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃの検出領域全面で合焦点の散乱光画像を得ることを可能とし、また、イメージセンサ（ラインセンサ）１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃの長手方向と検出ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃとの光軸とが成す平面に対して対称な光学系を構成することにより検出画像の品質をイメージセンサ（ラインセンサ）の検出領域全面で均一とすることを可能とする。
　また、複数の検出ユニット（本実施例では１１ａ、１１ｂ、１１ｃの３つ）の光軸は、検査対象面の法線と検査対象面上の細線状の照明領域１０００の長手方向が成す面に対して対称に配置する。これは、異なる検出系で得られた画像同士を比較処理して欠陥信号の抽出を行う際に、比較処理を容易に行うようにするための配置である。例えば、同じ検出位置を同じ検出仰角で左右から検出することにより、散乱光画像の品質はほとんど同一で、散乱光の発生方向の相違だけを反映した２つの画像を得て、この２つの画像を比較処理することにより、高精度に欠陥信号を抽出することを可能にするための構成である。また、本実施例において前記複数の検出ユニット（本実施例では１１ａ、１１ｂ、１１ｃの３つ）のうちの一つは、その光軸が検査対象面の法線と一致する様に配置して、該検出ユニットで得られた画像を基準の画像品質として、装置の状態のモニタを容易とするものである。
　後述するように斜方からの検出光学系（本実施例では１１ｂ、１１ｃ）は焦点外れによる検出画像（散乱光画像）の劣化の影響が大きい。本実施例では同一の検出ユニットを複数配置する構成であり、本来の性能が出ていれば、各検出ユニットで得られる散乱光画像はほぼ同等の品質となるはずである。しかしこの時、装置全部の検出ユニットを斜方からの検出光学系のみで構成した場合、斜方検出の焦点外れにより、全部のユニットで同様に画像劣化が発生することが想定される。そしてこの場合、実際に得られた画像の品質が、本来得られるべき画像の品質をどれだけ満足できているかの判定に困難を来たす。
　一つの検出ユニットを光軸が検査対象面の法線と一致する様に配置すれば（図１に示した構成では、検出ユニット１１ａ）、該光学系は、斜方から検出を行う他の検出ユニット（図１に示した構成では、検出ユニット１１ｂ及び検出ユニット１１ｃ）よりも焦点外れに対する検出画像の劣化の程度は小さく、該光学系で得られた散乱光画像の品質を基準として、他のユニットで得られた散乱光画像の品質を評価することが可能となり、装置の状態モニタリングおよび不具合時の調整を容易とすることが可能となる。
　本実施例の長円形レンズの構成について、図４～図７を用いて説明する。
　図４は、長円形レンズ１１１の単レンズ形状を説明する図である。長円形レンズ１１１の平面形状は図４（ａ）に示すように、円形レンズの左右を２つの直線状の切断面１１１０で切除して左右対称の長円形になるように加工する。また、側面形状は、図４（ｃ）に示すように、前記単レンズを組合せて組レンズとして構成するときの検出開口角（短辺方向）をθｗ２としたときレンズ焦点面からの距離L、に対しレンズの半幅Ｗ２≒Ｌ・tanθｗ２となるよう、斜めに切除する。これによりレンズの検出開口は、図４（ｂ）に示したｙ方向の開口θｗ１と図４（ｃ）に示したｘ方向の開口θｗ２とで異なるものとなり、θｗ１＞θｗ２となるが、これを実際の装置上でどのように配置するかは次に説明する。
　図５は、前記説明した長円形レンズの検査装置上での配置を説明する図である。図５（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。なお、図５（ａ）（ｘｙ平面内）で３つの長円形対物レンズ１１１ａ、 １１１ｂ、 １１１ｃはいずれも同一の開口を持つものであるが、対物レンズ１１１ｂ、 １１１ｃは光軸が傾いており、これをｘｙ平面内で見た図として示しているため、対物レンズ１１１ａよりも見た目が小さく表示されているものである。
　３つの長円形対物レンズ１１１ａ、 １１１ｂ、 １１１ｃは、その焦点位置を細線状の照明領域１０００の位置に合わせるように配置する。この時、ウェハ００１の表面に対する法線１１１１と、細線状の照明領域１０００の長手方向（ｙ軸方向）との成す面に対して垂直な、検出光軸面１１１２の同一平面内に長円形対物レンズ１１１ａ、 １１１ｂ、 １１１ｃの光軸を配置し、且つ、これら光軸がウェハ００１の表面に対する法線１１１１を中心に対称に配置する。レンズ切断面１１１０ａ、１１１０ｂ、 １１１０ｃはなるべく近接させて平行に配置する。また、この時レンズ切断面１１１０ａ、 １１１０ｂ、 １１１０ｃの方向は細線状の照明領域１０００の長手方向と平行に配置され、検査画像取得時にはこの方向と直角な方向１３００にウェハを走査する。
　レンズの検出開口はx方向にθｗ２であり、ｙ方向にθｗ１である。単独のレンズだけで見ると、開口の大きさはｘ方向＜ｙ方向であるが、複数のレンズ１１１ａ、 １１１ｂ、 １１１ｃを組み合わせることにより、全体的にはx方向の開口を大きくする構成である。
　図６は、実際の対物レンズが複数の単レンズの組合せから成る組レンズであることを想定して、これを長円形レンズで構成した場合の実施例を説明する図である。図６では対物レンズ１１１ａ、 １１１ｂ、 １１１ｃを１２枚の組レンズで構成した例を示している。この場合、必ずしもすべてのレンズを長円形レンズとする必要は無い。ウェハ００１からの距離が離れるに従ってレンズの光軸間の距離も離れるため、円形レンズではレンズ同士が干渉を起こす部分のみを長円形レンズで構成すればよい。
　本実施例では、円形レンズのままではレンズ同士が干渉するため、ウェハ側に近い９枚のレンズを長円形で構成した実施例である。切断の基本的な状態は図４の説明と同じである。すなわち対物レンズ１１１ａ、 １１１ｂ、 １１１ｃの先端９枚を切断面１１１０ａ、 １１１０ｂ、 １１１０ｃにより、検出開口角θｗとなるように切断したものである。
　レンズ間で干渉を起こさない後側３枚は切断不要であるため切断していない。また、図５と同様、３つの対物レンズ１１１ａ、 １１１ｂ、 １１１ｃは、その焦点位置を細線状の照明領域１０００の位置に焦点を合わせるように配置する。この時、ウェハ００１の表面に対する法線１１１１と、細線状の照明領域１０００の長手方向（ｙ軸方向・図示せず）との成す面に対して垂直な同一平面（検出光軸面１１１２に相当）に対物レンズ１１１ａ、 １１１ｂ、 １１１ｃの光軸を配置し、且つ、これら光軸をウェハ００１の表面に対する法線１１１１を中心に対称に配置する。また、レンズ切断面１１１０ａ、 １１１０ｂ、 １１１０ｃはなるべく近接させて平行に配置する。
　図７は、長円形レンズを採用した場合の利点について説明する図である。図７（ａ）は同一の円形レンズ１１１ｎａ、 １１１ｎｂ、 １１１ｎｃにより異なる３つの検出方向から検出を行なう場合の開口を示すものである。なお、レンズの開口はいずれも同一の大きさで円形であるが、対物レンズ１１１ｎｂ、 １１１ｎｃは光軸が傾いており、これをｘｙ平面内で見た図として示しているため、対物レンズ１１１ｎａよりも見た目が小さく表示されているものである。
　この場合、レンズの干渉を避けるためにはレンズの開口を小さくする必要があり、円形開口であるためｘ方向にもｙ方向にも開口を小さくする必要がある。本実施例では、検出光学系は結像光学系でウェハの像を形成することを前提としており、そのための条件として複数の対物レンズの光軸を同一平面内に配置することを想定しているため、その前提で円形レンズを複数個配置した場合、検出開口が非常に制限され、特にｙ方向の検出開口が小さくなるという支障が生じる。
　一方で図７（ｂ）に示すように、長円形レンズ１１１ａ、 １１１ｂ、 １１１ｃを採用して、個々の対物レンズのｘ方向とｙ方向の開口を任意に設定できるようにすれば、一つの対物レンズはレンズが干渉するｘ方向のみの開口を小さくして、その分複数個並べれば良く、またｙ方向の開口は、ｘ方向の開口と関係なく必要な大きさで設定することが可能であり、複数の検出光学系で結像検出を行なう場合でも、円形レンズで構成した場合と比較して散乱光の捕捉効率を大幅に向上させることが可能となる。
　次に、本実施例における細線照明の必要性について、図８を用いて説明する。実際には、対物レンズ１１１ａの左側にもう一つの対物レンズを備えており、３つの検出ユニットで検出光学系を構成しているが、簡単のため、対物レンズ１１１ａの左側の検出ユニットを省略して、検出ユニットが２つの場合について説明する。
　第２の検出ユニット（添字ｂ）は、検査対象であるウェハ００１の検査面に対して、仰角θｄ傾いた光軸を持ち、対物レンズ１１１ｂの開口はθｗ、すなわち対物レンズ１１１ｂのx方向の開口数ＮＡｘは、：　
　ＮＡｘ＝ｓｉｎθｗ　・・・（数１）
であるとする。照明光源の波長をλとするとき、対物レンズ１１１ｂの焦点深度をＤＯＦとすると：　
　ＤＯＦ＝λ／（ｓｉｎθｗ）２　・・・（数２）
である。
　細線状の照明領域１０００は照明幅Ｗｉでウェハを照明するが、この照明が第２の検出ユニットの対物レンズ１１１ｂの焦点深度の範囲内から外れると、焦点範囲外からの散乱光が入射して散乱光画像にボケの成分が混入することになり、散乱光画像の品質が低下して、欠陥検出感度の低下に繋がる。このような感度低下が生じないためには細線状の照明領域１０００、照明範囲Ｗｉが第２の検出光学ユニットの対物レンズ１１１ｂ焦点深度範囲内にあること、すなわち、　
　Ｗｉ＜ＤＯＦ／sinθｄ　・・・（数３）
が必要である。
　これに加えて、ｚステージの制御精度によってもウェハの検出位置が第２の検出光学ユニットの光軸方向に移動することになる。ｚステージの制御精度を±Δｚとした場合、その検出位置変動は、　
　±Δｚ／cosθｄ　・・・（数４）
である。
　これらを合わせて、斜方検出系でボケが生じない散乱光画像を取得する条件は、
　ＤＯＦ／sinθｄ＞Ｗｉ＋２×（Δｚ／cosθｄ）　・・・（数５）
が必要となる。
　斜方検出光学系１２に設置されたイメージセンサ（ラインセンサ）１１５ｂのステージ走査方向（図ではｘ方向）の画素サイズＷｄ１は、第２の検出光学ユニットの倍率をＭとしたときに、
　Ｗｄ１≧Ｍ×Ｗｉ×ｓｉｎθｄ　・・・（数６）
であることが望ましい。
　これは、イメージセンサ１１５ｂが照明範囲のすべてから生じる散乱光を検出することにより、散乱光検出の効率を向上させて、検査スループットの向上を図るためである。仮に、イメージセンサ１１５ｂの画素サイズＷｄ１が
　Ｗｄ１＜Ｍ×Ｗｉ×ｓｉｎθｄ　（数７）
であり、検出範囲が照明範囲の一部に限られる場合、イメージセンサ１１５ｂの検出範囲外となる照明光が有効利用されず、検出光が低減して検査スループットが低下するためである。
　同様に第１の検出光学ユニット（添字ａ）のイメージセンサ１１５ａに関しても、照明光の利用効率の観点から
　Ｗｄ１≧Ｍ×Ｗｉ　・・・（数８）
であることが望ましい。
　また、本実施例における検査装置においては装置コスト低減の観点から、第１および第２の検出光学ユニットのそれぞれの対物レンズ１１１ａ・１１１ｂ、および結像レンズ１１４ａ・１１４ｂならびにイメージセンサ１１５ａ・１１５ｂは共通化することを想定しており、イメージセンサの１１５ａ、１１５ｂのステージ走査方向の画素サイズＷｓ１は、（数６）、（数８）で既定される数値のうち、装置の構成に応じて大きい値を設定すれば良い。
　ところで、イメージセンサ１１５ａ、１１５ｂのステージ走査方向に直交する方向（y方向、センサ配列方向）画素サイズＷｄ２は、Ｗｄ１と同じである必要は無く、対物レンズ１１１ａ、１１１ｂのy方向の解像度、すなわちレーリーの回折限界の指揮から定義される（数９）を基準にこれをサンプリング数Ｎ（Ｎ＝１、２・・・）でサンプリングされるよう設定すればよい。すなわち
　Ｗｄ２＝（０．６１×λ／ＮＡy）／Ｎ　（Ｎ＝１、２・・・）　・・・（数９）
とする。
　サンプリング数Ｎは、ナイキスト定理から最低でも２、可能であれば４程度が適当である。但しこれ以上サンプリング数を大きくしても（画素サイズを小さくしても）検査画像の画質向上の意味からは有効ではなく、検査エリアが小さくなり検査スループットが低下することになるので、上記の範囲で適切に設定する必要がある。
　以上により、本実施例におけるイメージセンサの画素は、一般的にはステージ走査方向とそれに直交する方向で大きさが異なる、すなわちＷｄ１＞Ｗｄ２の長方形画素であることが望ましい。
　本実施例は長円形レンズを使用することを想定しており、複数のレンズを配置するために制約を受けるｘ方向のレンズ開口ＮＡｘに対して、ｙ方向のレンズ開口ＮＡｙは制約を受けずに大きくすることで解像度を向上させて、散乱光画像の品質を向上させることが可能となる。また、ｘ方向の解像度も、細線照明の線幅Ｗｉをｘ方向のレンズ解像度：０．６１×λ／ＮＡｘよりも小さくして照明範囲を絞り込むことで、レンズの開口の大きさと関係なくｘ方向の解像度を向上させることも可能であり、特に複数の検出ユニットの数を増やして、その分対物レンズのｘ方向の開口が小さくなったような場合に有効である。
　上記した実施例においては、検出光学系１１の３つの検出ユニット１１ａ～１１ｃを同じ光学系で構成した例を説明したが、本発明はこれに限ることなく、第１の検査ユニット１１ａの対物レンズ１１１ａを第２及び第３の検出ユニット１１ｂ及び１１ｃの対物レンズ１１１ｂ及び１１１ｃよりも大きくして、ウェハ００１に対して垂直方向及びその近傍に散乱した光を第１の検査ユニット１１ａの対物レンズ１１１ａでより多く集光して結像するように構成してもよい。検出光学系をこのように構成することにより、第１の検査ユニット１１ａのＮＡをより大きくすることができ、第１の検査ユニット１１ａでより微細な欠陥を検出することができる。
　散乱光画像の品質に対して、周囲環境の変動が与える影響は大きい。温度変化であれば装置内の温度調整機構を設けることでも対応可能であるが、特に気圧の変動に対しては装置内全体の気圧を一定に保つような構造・機構を設けることはコストの面から難しい。
　図９Ａ及び図９Ｂは、気圧変動が画質劣化に与える影響を説明する図である。図９Ａは気圧の変動によりレンズ収差がどのように変化するかを示す計算結果である。例えば、１０００ ｈＰａの環境下でレンズを組立・調整して、収差を０．１λ以下にした場合でも、気圧が８５０ｈＰａまで低減すること、収差は０．２λに悪化する。
　これは従来技術にあるように結像位置の調整では十分に補正することが不可能な成分である。これが散乱光画像に与える悪影響を説明するのが図９Ｂであり、レンズ収差が０．１λから０．２λに悪化すると、理論的な点像結像性能を示すストレール比が１／３以下に低下する。このことは画像のボケが３倍悪化することを意味しており、このような画質劣化が生じた場合、当初の気圧環境１０００ｈＰａで実現していた欠陥検出性能を、気圧環境８５０ｈＰａでも同様に発揮することは不可能となる。
　そこで、実施例２においては、実施例１で説明した欠陥検査装置に、検査時の気圧変動による画質の劣化を防止する機能を備えた。
　図１０，１１はこれを補正するためにレンズに設置する機構について説明する図である。なおこれら補正機構はすべてを搭載する必要は無く、散乱光検出画像の劣化が起こらないように補正可能な範囲で、機構の実装条件も考慮して、そのうちの一つまたは複数種の機構を設置すればよい。
　図１０に示した構成は、実施例１で図１を用いて説明した構成のうちの第１の検出ユニット１１ａ、第２の検出ユニット１１ｂ、第３の検出ユニット１１ｃに対応する光学系である。本実施例において、図示していない部分の構成は、実施例１で説明した構成と同じであるので、説明を省略する。
　図１０で、１１１１ａ、１１１１ｂ、１１１１ｃはイメージセンサを光軸方向に移動する手段であり、気圧環境の変化によるレンズの結像位置変化に合わせて、イメージセンサを矢印方向、即ち結像レンズ１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃの光軸に沿った方向へ移動させる機構である。１１１２ａ、１１１２ｂ、１１１２ｃは平行平板の抜差しにより収差を補正する機構である。気圧環境の変化に伴うレンズの性能変化は、気圧変動により生じる空気の屈折率変化に起因するものであり、気圧低下による空気屈折率の低下を保証するように、高屈折率媒体である平行平板を結像レンズ１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃの光路に対して抜差しすることで収差を補正するものである。
　また１１１３１ａ、１１１３１ｂ、１１１３１ｃは結像レンズ１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃをそれぞれ構成するレンズ群のうちの１枚のレンズ１１１３ａ、１１１３ｂ、１１１３ｃの位置を矢印方向、即ち結像レンズ１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃの光軸に沿った方向へ移動させるレンズ駆動手段であり、このレンズ駆動手段１１１３１ａ、１１１３１ｂ、１１１３１ｃでレンズ１１１３ａ、１１１３ｂ、１１１３ｃの位置を調整することにより結像レンズ１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃの性能を補正するものであり、これにより気圧変化によるレンズ性能の変動を補償できる。１１１４ａ、１１１４ｂ、１１１４ｃはレンズ鏡筒１１１０ａ、１１１０ｂ、１１１０ｃを気密化して、鏡筒内の気圧を制御することで、レンズ性能を一定に保つための空気圧調整機構である。これはレンズ鏡筒１１１０ａ、１１１０ｂ、１１１０ｃの内部の環境を外界環境から遮断して、レンズ鏡筒１１１０ａ、１１１０ｂ、１１１０ｃの内部の気圧を、レンズ組立・調整時と同じ状態に保つことで、気圧環境の変化に対してもレンズ性能を一定に保つことを可能とするものである。
　図１０は検出ユニットに気圧変動によるレンズ性能変化を補正する機構を備えた実施例であるが，照明系に補正機構を設けることも可能である。これについて図１１で説明する。
　気圧変動により，レンズ性能の変化が発生する理由は，気圧の変動によりレンズ間を埋める媒体である空気の屈折率変化が発生するためである。気圧が低下すると，空気の密度が低下し，これにより空気の屈折率が低下する。
　レンズを透過する光線は，レンズ材料（ガラス，石英等）の屈折率とレンズ間の媒体である空気の屈折率の差によって曲げられる。これによりウェハから発生した散乱光が，レンズを透過してイメージセンサ上に結像されるわけであるが，環境気圧が変動して，空気の屈折率が変化すれば，これによりレンズを透過する光線の曲げられる程度も変化して，結果としてイメージセンサ上への結像状態も変化することとなる。通常のレンズ設計は，環境気圧は１気圧（１０１３ｈＰａ）であるとの前提で，その環境で結像性能が最良となるように設計されており，その前提条件から外れた気圧変動に対しては結像性能が低下してしまう。
　一方，材料の屈折率は透過する光の波長が異なれば，やはり異なる値となる。これを利用すれば，気圧変動によるレンズの結像性能低下を，レンズを透過する光の波長，すなわち照明光源の波長を変化させることで補正することも可能である。
　図１３は，気圧変化に対する空気の屈折率変化に関して示す図である。非特許文献２より，空気の屈折率ｎａｉｒと，気温Ｔ（℃）、気圧Ｐ（Ｔｏｒｒ）の関係は、以下の（数１０）で示される。
ｎａｉｒ=１＋（３．８３６３９×１０－７×Ｐ）（１＋Ｐ（０．８１７－０．０１３３Ｔ）×１０－６）／（１＋０．０３６６１Ｔ）・・・（数１０）
　上記（数１０）に基づき，気圧が８５０～１０２０［ｈＰａ］と変化した場合の空気の屈折率（ｎ＿ａｉｒ）の変化を図１３に示す。１７０［ｈＰａ］の気圧変化に対して，空気の屈折率変化は４．５６×１０－５程度であり，気圧が低下すると屈折率も低下する。この空気屈折率変化が，図９Ａ，図９Ｂに示したようなレンズ性能の変化を引き起こすものである。
　一方，図１４は代表的なレンズ材料である合成石英に関して，Ｓｅｌｌｍｅｉｅｒの式（非特許文献３）に基づいた，レンズを透過する波長に対する合成石英の屈折率（ｎ＿ＳｉＯ２）を示したものである。波長が長くなると屈折率は低下し，波長が２６５．９５ｎｍから２６６．０５ｎｍへ０．１ｎｍ（１００ｐｍ）長くなると，屈折率は４．３３×１０－５程度低下する。
　これらのことを利用して，環境気圧が低下（空気屈折率：ｎ＿ａｉｒが低下）した場合，光源波長を制御して長波長にシフトさせて，レンズ材料である合成石英の屈折率（ｎ＿ＳｉＯ２）も低下させて，レンズの屈折力，すなわち空気と合成石英の屈折率差（ｎ＿ＳｉＯ２ － ｎ＿ａｉｒ）を一定に保つことで，環境気圧が変化しても，レンズの性能を設計条件（１気圧＝１０１３ｈＰａ）と同等に保つことが可能となる。
　次に，図１５，図１６により，照明光源の波長を変化させる機構について説明する。
先に述べたように，暗視野型の欠陥検査装置では高コヒーレントで高出力な短波長光源が望ましく，以下に示す実施例でも，それを前提とした機構について説明する。
　図１５は照明光源の波長を変化させる機構の第１の実施例である。１５Ａはシードレーザ部，１５Ｂは増幅部，１５Ｃ波長変換部である。また１５０はレーザダイオード（ＬＤ，Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ），１５００はパッシブファイバ，１５０１はカップリング，１５０２は増幅ファイバ，１５０３Ｂ１，１５０３Ｂ２はファイバーブラッググレーティング（ＦＢＧ，Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ　Ｇｒａｔｉｎｇ）である。また１５４は非線形光学結晶である。
　シードレーザ部１５Ａにおいて，ＬＤ１５０から波長λ１のレーザ光が放射され，パッシブファイバ１５００を経由して，増幅部１５Ｂに導入される。
　増幅部１５Ｂにおいて，増幅ファイバ１５０２は希土類をドープした光ファイバであり，その両端に設置されたＦＢＧ１５０３Ｂ１，１５０３Ｂ２は，パッシブファイバ１５０１に周期的な屈折率変化を形成して，回折格子（グレーティング）の機能を持たせたものである。これにより，グレーティングの周期が作るブラッグ反射条件を満たす波長のみを反射することで，共振器を形成して，入射したλ１のレーザ光を増幅して，λ２のレーザ光を放射して，波長変換部１５Ｃに入射させる。
　波長変換部１５Ｃにおいて，１５４は非線形光学結晶であり，バリウムボーレート（ＢＢＯ）結晶（βＢａＢ２Ｏ４），リチウムトリボレート（ＬＢＯ）結晶（ＬｉＢ３Ｏ５），ＫＴＰ　結晶（ＫＴｉＯＰＯ４），ニオブ酸リチウム結晶（ＬｉＮｂＯ３）から成り，λ２のレーザ光を入射して，高調波レーザ光λ３を放射する。このような構成により，高出力で短波長のレーザ光を放射する。
　図１５において，各構成部に付属した１５１Ａ，１５１Ｂ１，１５１Ｂ２，１５１Ｃは温度制御ユニットであり，温度制御素子１５２Ａ，１５１Ｂ１，１５１Ｂ２，１５１Ｃはペルチェ素子，あるいはヒーター等の温度制御素子である。また１５３Ａ，１５３Ｂ１１５３Ｂ２，１５３Ｃは温度センサであり，各構成部の温度状態を検知して，それぞれに対応する温度制御ユニット１５１Ａ～Ｃに情報を送り，温度制御ユニット１５１Ａ～Ｃはそれぞれに対応した温度制御素子１５２Ａ～Ｃを制御して，各構成部の温度を所要の状態に保つ機能を持つ。
　ここで，ＬＳ１５０，ＦＢＧ１５０３Ｂ１，１５０３Ｂ２，および非線形光学結晶１５４は温度により対応する波長が変化する特性を持つ。たとえばＬＤ１５０は素子の温度が上昇すると放射するレーザ光の波長が長波長側にシフトする。ＦＢＧ１５０３Ｂ１，１５０３Ｂ２も温度が上昇すると，熱膨張で回折格子の間隔が広がることにより，ブラッグ波長が長波長側にシフトする。また，非線形光学結晶１５４も温度により屈折率変化が生じ，これにより高調波光の波長がシフトする。
　これらの特性を利用すると，各構成部の温度制御により，図１５の全体系で表される照明光源の波長をシフトさせることが可能となる。これを，環境変化に対するレンズ特性の補正に利用することができる。
　図１６は照明光源の波長を変化させる機構の第２の実施例である。なお，図１５と同じ符号を付けた構成部に関しては，詳細な説明を省略する。
　本実施例では，シードレーザ部１５Ａから放射された波長λ１のレーザ光が，波長変換部１６Ｂに入射する。波長変換部１６Ｂは，非線形光学素子１５４を光路において，ミラー１６１Ａ，１６１Ｂ，１６１Ｃ，１６１Ｄにより共振器を形成する構成となっている。ここで，非線形光学素子１５４を温度制御ユニット１５１Ｃ，温度制御素子１５２Ｃ，温度センサ１５３Ｃにより温度制御するとともに，ミラー移動機構１６２によりミラー１６１Ｃを移動させて，共振器長を変化させることにより，波長変換部１６Ｂから放射される波長λ２のレーザ光の波長をシフトさせることが可能となる。これを，環境変化に対するレンズ特性の補正に利用することができる。
　実施例３は照明方向に関する実施例である。先に説明したように、本実施例も細線状の照明領域１０００の長手方向はｙ軸方向と成るように設定することが前提であるが、これにより照明方向が限定を受けるものではない。
　本実施例における構成は、実施例１で図１を用いて説明した欠陥検査装置の照明光学系ユニット１０、検出光学系１１、及びその他の構成は実施例１と同様であり、検出光学系１１に対する照明光学系ユニット１０の配置が実施例１と異なる。
　図１１に示すように、ウェハ００１の面の法線１１１１と、照明光の光軸１１０１が成す平面１０１０はｙ軸に対して任意な方位角φｉを持って良い。このことにより、先に説明したようにウェハ００１の面の法線１１１１に対し左右対称に配置した検出光学ユニットにそれぞれ異なる散乱光成分が入射することになり、これにより検出感度を向上させることも可能である。
（ａ）は、検査対象のパターン付基板と検出光学系の対物レンズとの関係を示す正面図、（ｂ）は、細線照明された検査対象のパターン付基板と検出光学系の対物レンズとの関係を示す平面図である。
　但し、図１２（ａ）の検査対象のパターン付基板と検出光学系の対物レンズとの関係を示す正面図に示すように、ウェハ００１の面の法線１１１１と同一の光軸を持つ対物レンズ１１１ａを設置する場合、（ｂ）の細線照明された検査対象のパターン付基板と検出光学系の対物レンズとの関係を示す平面図に示すように、ｘ方向に平行に伸びるウェハ上の回路パターン０１０からの回折光１０２０は対物レンズ１１１ａに入射されるように限定された範囲で、φｉを設定することが有効である。
　これは、本実施例において、図１２には図示していない、図１にて説明した第２、第３の検出ユニットが、ウェハ００１の面の法線１１１１に対して左右対称に配置されて、ほぼ同様の散乱光画像を検出して、これら検出ユニットで得られた散乱光方向の違いのみが反映された散乱光画像を比較することで、高感度に欠陥検出することを想定しているが、第２、第３の検出ユニットの対物レンズ１１１ｂ、１１１ｃのいずれかに、回路パターン０１０からの回折光が入射してしまうと、両者の散乱光画像には大きな相違が生じてしまい、前記説明した散乱光方向の違いのみが反映された散乱光画像を比較することが不可能となるためである。
　このため、照明集光角θｉと、検査対象面内でのライン照明長手方向（ｙ方向）に対する照明方位角φｉと、前記検査対象面の法線と一致する光軸を持つ第１の検出光学系の、レンズ直線部と直行する方向（図１２（ｂ）の場合は、ｘ方向）の検出角θｗとの関係が、φｉ≦θｗ－θｉとなるように照明を行うことが必要である。
　００１・・・ウェハ　　０１・・・制御ユニット　　１０・・・照明光学系ユニット　　１０１・・・光源　　１０２・・・偏光状態制御手段　　１０３・・・ビーム成型ユニット　　１０４・・・細線集光光学系　　１０００・・・細線状の照明領域　　１１・・・検出光学系　　１１ａ、１１ｂ、１１ｃ・・・検出光学系ユニット　　１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ・・・対物レンズ　　１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ・・・空間フィルタ　　１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ・・・偏光フィルタ　　１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ・・・結像レンズ　　１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ・・・イメージセンサ　　１２・・・信号処理ユニット　　１２・・・データ処理部　　１２１ａ、 １２１ｂ、 １２１ｃ・・・信号処理部　　１２２・・・画像処理部　　１３・・・ステージユニット。 

Claims (14)

  1. 　平面内で移動可能なテーブルに載置した表面にパターンが形成された試料上の線状の領域に前記試料の法線方向に対して傾いた方向から照明光を照射し、
    　該照明光が照射された前記試料から発生した散乱光の像を複数の方向で検出し、
    　該散乱光の像を検出して得た信号を処理して前記試料上の欠陥を検出する
    欠陥検査方法であって、
    　前記散乱光の像を複数の方向で検出することを、光軸が前記テーブルの前記試料を載置する面の法線と前記照明光を照明する線状の領域の長手方向とが成す面に直交する同一平面内における異なる仰角方向でそれぞれ円形レンズの左右を切除した長円形レンズを介して検出することを特徴とする欠陥検査方法。
  2. 　前記散乱光の像を複数の方向で検出することを、前記試料を載置する面の法線と前記照明光を照射する線状の領域の長手方向とが成す面に直交する同一平面内において前記法線に対して対称な複数の方向で検出することを特徴とする請求項１記載の欠陥検査方法。
  3. 　前記散乱光の像を複数の方向で検出することを、前記試料を載置する面の法線の方向を含む複数の方向で検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の欠陥検査方法。
  4. 　前記検査を行う温度環境及び気圧環境に対応して、前記複数の方向で検出する前記試料から発生した散乱光の像について、それぞれの像質の一致度を合わせ込んで検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の欠陥検査方法。
  5. 　前記それぞれの像質の一致度を合わせ込むことを、前記散乱光の像を形成するための結像レンズと該結像レンズで形成された前記散乱光の像を検出するイメージセンサとの間隔を調整することにより行うことを特徴とする請求項４記載の欠陥検査方法。
  6. 　前記それぞれの像質の一致度を合わせ込むことを、前記散乱光の像を形成するための複数のレンズを備えたレンズ系のうちの何れかのレンズを該レンズ系の光軸方向に対して移動させることにより行うことを特徴とする請求項４記載の欠陥検査方法。
  7. 　前記それぞれの像質の一致度を合わせ込むことを、前記照明光の波長をシフトさせることにより行うことを特徴とする請求項４記載の欠陥検査方法。
  8. 　表面にパターンが形成された試料を載置して平面内で移動可能なテーブル手段と、
    　該テーブル手段に載置された前記試料上の線状の領域に前記試料の表面の法線方向に対して傾いた方向から照明光を照射する照明光学系手段と、
    　該照明光学系手段により照明光が照射された前記試料から発生した散乱光の像を検出する検出光学系手段と、
    　該検出光学系手段で前記散乱光の像を検出して得た信号を処理して前記試料上の欠陥を検出する画像処理手段と
    を備え、
    　前記検出光学系手段は、光軸が前記テーブル手段の前記試料を載置する面の法線と前記照明光学系手段が照明する線状の領域の長手方向とが成す面に直交する同一平面内に異なる仰角で配置された複数の検出光学系を有し、該複数の検出光学系はそれぞれ円形レンズの左右を切除した長円形レンズを対物レンズとして備えている
    ことを特徴とする欠陥検査装置。
  9. 　前記検出光学系手段の複数の検出光学系は、前記試料を載置する面の法線と前記照明光学系手段が照明する線状の領域の長手方向とが成す面に直交する同一平面内において前記法線に対して対称に配置されていることを特徴とする請求項８記載の欠陥検査装置。
  10. 　前記検出光学系手段の複数の検出光学系のうちの一つの検出光学系は、前記試料を載置する面の法線に沿って配置されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の欠陥検査装置。
  11. 　前記検出光学系手段は、検査を行う温度環境及び気圧環境に対応して、前記複数の検出光学系でそれぞれに検出される前記試料から発生した散乱光の像の像質の一致度を合わせ込むための像質合わせ込み機構を有することを特徴とする請求項８又は９に記載の欠陥検査装置。
  12. 　前記検出光学系手段の複数の検出光学系はそれぞれ結像レンズとイメージセンサとを有し、前記像質合わせ込み機構が前記結像レンズの光軸方向に対して前記イメージセンサを移動させる機構であることを特徴とする請求項１１記載の欠陥検査装置。
  13. 　前記検出光学系手段の複数の検出光学系はそれぞれ複数のレンズを組合わせたレンズ系とイメージセンサとを有し、前記像質合わせ込み機構が前記レンズ系の複数のレンズのうちの何れかのレンズを該レンズ系の光軸方向に対して移動させる機構であることを特徴とする請求項１１記載の欠陥検査装置。
  14. 　前記検出光学系手段の複数の検出光学系はそれぞれ複数のレンズを組合わせたレンズ系とイメージセンサとを有し、前記像質合わせ込み機構が前記照明光学系の光源波長をシフトさせる機構であることを特徴とする請求項１１記載の欠陥検査装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113450444A (zh) * 2021-07-09 2021-09-28 网易（杭州）网络有限公司 生成光照贴图的方法、装置、存储介质及电子设备

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5803969B2 (ja) 2013-03-29 2015-11-04 ブラザー工業株式会社 搬送システム、画像形成システム及び制御デバイス
ITMI20130692A1 (it) * 2013-04-26 2014-10-27 Copan Italia Spa Dispositivo e procedimento per il processamento automatico di piastre di coltura per campioni microbiologici
US9383661B2 (en) 2013-08-10 2016-07-05 Kla-Tencor Corporation Methods and apparatus for determining focus
US10935893B2 (en) * 2013-08-11 2021-03-02 Kla-Tencor Corporation Differential methods and apparatus for metrology of semiconductor targets
JP6136774B2 (ja) 2013-08-30 2017-05-31 ブラザー工業株式会社 搬送システム、画像形成システム及び制御デバイス
US10460999B2 (en) * 2013-11-27 2019-10-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Metrology device and metrology method thereof
JP6476580B2 (ja) * 2014-04-21 2019-03-06 株式会社山梨技術工房 平板基板の表面状態検査装置及びそれを用いた平板基板の表面状態検査方法
US10261027B2 (en) * 2015-05-26 2019-04-16 Hitachi High-Technologies Corporation Inspection device
US10785394B2 (en) * 2015-08-28 2020-09-22 Kla Corporation Imaging performance optimization methods for semiconductor wafer inspection
US20200343116A1 (en) * 2016-10-22 2020-10-29 Matan LAPIDOT Mobile inspection system for the detection of defect occurrence and location
US10481101B2 (en) * 2017-01-23 2019-11-19 Applied Materials Israel Ltd. Asymmetrical magnification inspection system and illumination module
WO2018216074A1 (ja) * 2017-05-22 2018-11-29 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検査装置及び欠陥検査方法
US10684563B2 (en) 2018-01-22 2020-06-16 Kla-Tencor Corporation On the fly target acquisition
WO2019143371A1 (en) * 2018-01-22 2019-07-25 Kla-Tencor Corporation On the fly target acquisition
KR102650697B1 (ko) 2018-12-04 2024-03-25 삼성전자주식회사 반도체 웨이퍼 검사 방법 및 시스템, 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법
CN110276750A (zh) * 2019-06-17 2019-09-24 浙江大学 一种任意倾斜角晶圆直线边长的提取与晶粒区隔离方法
US20220291140A1 (en) * 2019-08-02 2022-09-15 Hitachi High-Tech Corporation Defect inspection device and defect inspection method
CN110987903B (zh) * 2019-12-11 2021-06-11 华中科技大学 一种libs基体效应校正方法及其应用
WO2023152848A1 (ja) * 2022-02-09 2023-08-17 株式会社日立ハイテク 欠陥検査装置及び欠陥検査方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1030989A (ja) * 1996-07-15 1998-02-03 Topcon Corp 表面の検査装置
JPH11264800A (ja) * 1998-03-18 1999-09-28 Nikon Corp 検査装置
JP2007248086A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査装置
JP2008261790A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査装置
JP2009053132A (ja) * 2007-08-29 2009-03-12 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査方法および欠陥検査装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5903342A (en) 1995-04-10 1999-05-11 Hitachi Electronics Engineering, Co., Ltd. Inspection method and device of wafer surface
JP3686160B2 (ja) 1995-04-10 2005-08-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ ウエハ表面検査方法および検査装置
JP3630624B2 (ja) 2000-09-18 2005-03-16 株式会社日立製作所 欠陥検査装置および欠陥検査方法
JP4183492B2 (ja) 2002-11-27 2008-11-19 株式会社日立製作所 欠陥検査装置および欠陥検査方法
US7365834B2 (en) 2003-06-24 2008-04-29 Kla-Tencor Technologies Corporation Optical system for detecting anomalies and/or features of surfaces
US8102522B2 (en) 2006-06-30 2012-01-24 Hitachi High-Technologies Corporation Inspection apparatus and inspection method
JP5037195B2 (ja) 2007-03-30 2012-09-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ 検査装置および検査方法
JP4843399B2 (ja) * 2006-07-31 2011-12-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ 検査装置及び検査方法
US20080068593A1 (en) * 2006-09-13 2008-03-20 Hiroyuki Nakano Method and apparatus for detecting defects
US7847927B2 (en) 2007-02-28 2010-12-07 Hitachi High-Technologies Corporation Defect inspection method and defect inspection apparatus
JP5276833B2 (ja) 2007-02-28 2013-08-28 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検査方法及び欠陥検査装置
JP5303217B2 (ja) 2008-08-29 2013-10-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検査方法及び欠陥検査装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1030989A (ja) * 1996-07-15 1998-02-03 Topcon Corp 表面の検査装置
JPH11264800A (ja) * 1998-03-18 1999-09-28 Nikon Corp 検査装置
JP2007248086A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査装置
JP2008261790A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査装置
JP2009053132A (ja) * 2007-08-29 2009-03-12 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査方法および欠陥検査装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113450444A (zh) * 2021-07-09 2021-09-28 网易（杭州）网络有限公司 生成光照贴图的方法、装置、存储介质及电子设备

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Publication number Publication date
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