WO2014073532A1 - 欠陥検出方法及びその装置並びに欠陥観察方法及びその装置 - Google Patents

欠陥検出方法及びその装置並びに欠陥観察方法及びその装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014073532A1
WO2014073532A1 PCT/JP2013/079902 JP2013079902W WO2014073532A1 WO 2014073532 A1 WO2014073532 A1 WO 2014073532A1 JP 2013079902 W JP2013079902 W JP 2013079902W WO 2014073532 A1 WO2014073532 A1 WO 2014073532A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
defect
scattered light
image
sample
objective lens
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/079902
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祐子 大谷
剛渡 上野
中山　英樹
本田　敏文
Original Assignee
株式会社日立ハイテクノロジーズ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日立ハイテクノロジーズ filed Critical 株式会社日立ハイテクノロジーズ
Priority to US14/441,742 priority Critical patent/US9683946B2/en
Priority to KR1020157010239A priority patent/KR101729952B1/ko
Publication of WO2014073532A1 publication Critical patent/WO2014073532A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers

Definitions

  • the present invention relates to a defect detection method and apparatus capable of detecting a position of a fine defect generated on a semiconductor wafer in a semiconductor device manufacturing process with high accuracy, and another inspection using the defect detection apparatus.
  • the present invention relates to a defect observation method for observing defects detected by an apparatus and the apparatus.
  • defects foreign objects or pattern defects such as shorts or disconnections (hereinafter collectively referred to as defects) on a semiconductor substrate (wafer), wiring insulation defects, short circuits, etc. It becomes a cause of defect. Further, with the miniaturization of circuit patterns formed on the wafer, finer defects also cause breakdown of capacitors and breakdown of gate oxide films. These defects are caused by various causes such as those generated from the moving parts of the transfer device, those generated from the human body, those generated by reaction inside the processing apparatus by the process gas, those mixed in chemicals and materials, etc. Are mixed in various states. For this reason, it is important for mass production of semiconductor devices to detect defects generated in the manufacturing process, quickly identify the source of the defects, and prevent the formation of defects.
  • the defect position is identified by a defect inspection apparatus, and the defect is observed and classified in detail by a review apparatus such as an SEM (Scanning Electron Microscope).
  • SEM Sccanning Electron Microscope
  • the defect inspection apparatus is an optical defect inspection apparatus that illuminates the surface of a semiconductor substrate with a laser and observes scattered light from the defect in a dark field to identify the position of the defect, a lamp, a laser, or an electron beam.
  • the optical visual inspection apparatus and the SEM inspection apparatus identify the defect position on the semiconductor substrate by detecting a bright-field optical image of the semiconductor substrate and comparing it with reference information. Such an observation method is disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2.
  • Patent Document 3 uses an optical microscope mounted on an SEM type defect observation apparatus using positional information of defects on the sample detected by another inspection apparatus.
  • a method and apparatus for observing (reviewing) a defect in detail with an SEM type defect observing apparatus after correcting the position information of the defect obtained by detecting the position with another inspection apparatus are described.
  • Patent Document 4 describes the enhancement of sensitivity of a dark field optical microscope by arranging a filter having a spatial distribution on or near the pupil plane of a detection optical system.
  • NA Numerical Aperture
  • the present invention provides a defect detection method and apparatus, a defect observation method and apparatus, which solve the conventional problems and suppress the occurrence of the tailing phenomenon.
  • a defect detection method is performed by irradiating a sample with light obliquely incident on the surface of the sample, and an objective lens among scattered light generated from the sample irradiated with light.
  • the scattered light incident on the light is condensed to form an image of the scattered light, and the image of the formed scattered light is captured to obtain an image.
  • the acquired image is processed to extract defects on the sample.
  • the position information of the extracted defect is obtained, the position information of the obtained defect is output, and an image of the scattered light is formed by irradiating light of the scattered light incident on the objective lens.
  • the defect detection apparatus includes a mounting unit that mounts the sample, and light is incident obliquely on the surface of the sample mounted on the mounting unit.
  • Illuminating means for irradiating the sample an objective lens for condensing the scattered light generated from the sample irradiated with light by the illuminating means, and an imaging lens for forming an image of the scattered light condensed by the objective lens
  • An imaging unit having an imaging element that captures an image of scattered light imaged by the imaging lens, and processing the scattered light image obtained by imaging the scattered light image by the imaging unit to detect defects on the sample
  • An image processing means for extracting and obtaining position information of the extracted defect and an output means for outputting the position information of the defect obtained by the image processing means are configured, and the imaging means is scattered light incident on the objective lens.
  • a filter that partially blocks the scattered light is further provided, and the tailing phenomenon caused by the scattered light scattered to the area near the outer edge of the objective lens aperture is formed by forming an image of the scattered light that has passed through the filter with an imaging lens.
  • An image of the scattered light with reduced image is formed, and the image of the scattered light with reduced occurrence of the tailing phenomenon is picked up by the image sensor. The image is obtained based on the luminance signal of the defect extracted from the image acquired by capturing the image of the scattered light whose generation is suppressed.
  • a defect observation method is used to irradiate a sample placed on a stage with light using positional information of defects on the sample detected by another inspection apparatus. Then, an image of scattered light generated from the sample is captured, and the image of the scattered light obtained by imaging is processed to obtain position information on the stage of the defect, and the position information of the obtained defect on the stage. The position information of the defect on the sample detected by the other inspection device is corrected using this, and the defect detected by the other inspection device on the sample placed on the stage is observed using the corrected position information.
  • the objective lens In order to capture the image of the scattered light, light is incident obliquely on the surface of the sample in which the defect is detected by another inspection device placed on the stage, and this sample is irradiated.
  • the objective lens The image of the scattered light component scattered to the region near the outer edge of the aperture of the lens is imaged with light that is partially blocked, so that the tailing phenomenon caused by the scattered light scattered to the region near the outer edge of the objective lens An image of the scattered light that has been suppressed is formed, and the image of the scattered light that has been formed is captured to obtain an image that suppresses the occurrence of the tailing phenomenon caused by the scattered light that is scattered near the outer edge of the objective lens aperture.
  • a defect observation method is used to apply light to a sample placed on a stage using positional information of defects on the sample detected by another inspection apparatus.
  • the image of the scattered light generated from the sample after irradiation is imaged, the image of the scattered light obtained by imaging is processed to obtain position information on the stage of the defect, and the position of the obtained defect on the stage.
  • the position information of the defect on the sample detected by the other inspection apparatus is corrected using the information, and the defect detected by the other inspection apparatus on the sample placed on the stage using the corrected position information is corrected.
  • the outer edge of the objective lens opening is formed by forming an image with a part of the scattered light generated in the defect due to light irradiation that is partially shielded from the scattered light component scattered in the region near the outer edge of the objective lens opening.
  • An image of the scattered light that suppresses the occurrence of the tailing phenomenon due to the scattered light scattered in the region close to the area is formed, and the image of the imaged scattered light is captured to suppress the occurrence of the tailing phenomenon due to the scattered light.
  • the image is acquired, the image in which the occurrence of the tailing phenomenon due to the acquired scattered light is suppressed, the defect on the sample is extracted, and the position information of the extracted defect is obtained based on the luminance signal of the extracted defect. I did it.
  • the defect observing device is placed on a stage means for placing a sample that has been inspected by another inspection apparatus and detected a defect, and the stage means.
  • the imaging means for irradiating the sample with light using the position information of the defect on the sample and capturing the image of the scattered light from the sample, and detecting the defect from the scattered light image obtained by the imaging means
  • Position information extracting means for obtaining position information of the detected defect, and defect position information for correcting position information of the defect on the sample detected by another inspection apparatus using the position information of the defect obtained by the position information extracting means
  • a correction means, and a defect observation means for observing a defect detected by another inspection apparatus on the sample using the position information corrected by the defect position information correction means.
  • An illumination unit that irradiates the sample with light incident obliquely on the surface of the sample in which the defect is detected
  • an objective lens that collects scattered light generated from the sample irradiated with light by the illumination unit
  • the objective lens A filter that blocks part of the scattered light that has been focused on the area close to the outer edge of the objective lens aperture, and an image of the scattered light that has passed through this filter, can cause tailing.
  • the position information extracting means extracts the defect on the sample by processing the image obtained by capturing the image of the scattered light in which the occurrence of the tailing phenomenon is suppressed by the imaging unit, and outputs the extracted defect luminance signal. Based on the defect position information. It was.
  • fine defects generated on a wafer in a semiconductor device manufacturing process can be detected with high positional accuracy.
  • a minute defect to be observed can be reliably placed in an observation field such as an SEM.
  • an observation field such as an SEM
  • FIG. 5 is a plan view of a filter showing an example of a filter arranged on or near the pupil plane of a dark field light microscope, and configured with a region that transmits scattered light and a region that blocks light by gradually reducing the transmittance.
  • FIG. 6 is a plan view of a filter showing an example of a filter disposed on or near the pupil plane of a dark field light microscope, in which a region that blocks forward scattered light is provided in part of a region that transmits scattered light. .
  • the area where light is blocked by blocking the forward scattered light by gradually decreasing the transmittance of the forward scattered light and the forward scattered light
  • the present invention provides defect detection that enables both detection of a fine defect at high speed and accurate detection of the position of the fine defect when detecting the defect using a dark field optical microscope.
  • the present invention relates to a method and an apparatus therefor, and a method and an apparatus for observing a defect detected by another inspection apparatus using the defect detection apparatus.
  • the defect inspection apparatus 100 includes an optical microscope 105, a signal processing unit 221, an image display unit 222, a signal storage unit 223, and a control unit 224.
  • the control unit 224 is connected to an external data processing device by communication means (not shown).
  • the optical microscope 105 includes an illumination unit 201, an objective lens 202 for collecting scattered light from the sample 101 or performing bright field observation, a height control mechanism 209 for the objective lens, and a half for introducing illumination necessary for bright field observation. Obtained by the imaging optical system 210, the imaging device 207, and the imaging device 207 that form an image of the sample 101 on the imaging device 207 by the scattered light collected by the mirror 214, the illumination lens 213, the bright field light source 212, and the objective lens 202.
  • the signal processing unit 221 that processes the received signal
  • the image display unit 222 that displays the signal obtained by the signal processing unit
  • the signal storage unit 223 that stores the signal obtained by the signal processing unit are appropriately used.
  • the imaging optical system 210 includes a spatial distribution optical element (filter) 205 and a spatial distribution optical element switching mechanism 208 as appropriate.
  • the bright field light source 212 can use a lamp or a laser.
  • the condensing lens 213 may not be provided, and by replacing the half mirror 214 with a dichroic mirror, illumination can be brightened and more scattered light can be guided to the image sensor 207.
  • the ratio of reflection and transmission of the half mirror 214 may be arbitrary. However, when the light intensity of the bright-field light source 212 is sufficiently ensured, it is desirable to have a configuration in which more scattered light from the defect is guided to the imaging optical system 210 and the image sensor 207.
  • the bright-field illumination unit is movable. If not used, the optical axis 301 may be removed. In that case, there is an advantage that more scattered light can be guided to the image sensor 207.
  • the illumination optical system unit 201 is configured by appropriately using a light source 2011 and a condensing lens 2012 for condensing and irradiating the light beam irradiated from the light source 2011 onto the sample 101.
  • the configuration of the height control mechanism 209 for example, a configuration using a piezo element, or a Z direction along the linear guide using a stepping motor and a ball screw (direction along the optical axis 301 of the imaging optical system 210). ), Or a configuration of moving in the Z direction along a linear guide using an ultrasonic motor and a ball screw.
  • the arrangement of the imaging device 207 may be a conjugate position with the sample surface or a conjugate position with the pupil plane of the objective lens.
  • the imaging optical system 210 includes lenses 203 and 204 that extract the pupil plane 302 of the objective lens 202, an imaging lens 206 that forms an image of the sample 101 on the image sensor 207, and the objective lens 202 that is extracted by the lenses 203 and 204.
  • the filter 205 inserted in the pupil plane 303 or near the pupil plane is appropriately used.
  • a plurality of filters 205 having different characteristics are held, and a switchable filter holder 208 is inserted in the pupil plane 303 or in the vicinity of the pupil plane. Further, the filter 205 may not be disposed on the optical axis 301 of the imaging optical system 210. Further, the image sensor 207 is connected to the image processing unit 221. The lenses 203 and 204 are used to draw out the pupil plane 302 of the objective lens 202 to the outside and form it inside the imaging optical system 210.
  • the filter holder 208 can be driven, and a filter 205 selected from a plurality of filters 205 held by the filter holder 208 is inserted on the pupil plane 303 taken out inside the imaging optical system 210.
  • the filter holder 208 when performing bright field observation or not using the filter 205, the filter holder 208 sets the position of the filter holder 208 to a place where the filter 205 is not installed in order to avoid disturbing the acquired image. Observe. Alternatively, the filter holder 208 is switched to a place where a parallel plate glass having the same thickness as the filter 205 is installed. The reason why the parallel flat glass having the same thickness as that of the filter 205 is provided is to avoid that the optical path length changes when the filter 205 is removed and the image of the sample 101 is not formed on the image sensor 207. Alternatively, a mechanism for adjusting the position of the imaging lens 206 or the image sensor 207 for forming an image and forming an image on the image sensor 207 without installing parallel flat glass may be used.
  • the objective lens 202, the lenses 203 and 204, and the imaging lens 206 are a set of four, and each image of the sample 101 is formed on the detection surface of the image sensor 207.
  • the imaging optical system 210 uses two lenses 203 and 204, but either one of the lenses 203 and 204 may be used. It can be selected as appropriate.
  • the pupil plane 302 of the objective lens 202 is imaged on the pupil plane 303 using the lenses 203 and 204 in the configuration shown in FIG.
  • the objective lens 202 capable of arranging a filter on the pupil plane 302 is used, or a filter that does not require the filter 205 to be arranged on the pupil plane 302, the pupil plane 303, or the vicinity of the pupil plane, such as linearly polarized light detection.
  • the lenses 203 and 204 may not be used, and the objective lens 202 and the imaging lens 206 may be used to form an image on the image sensor 207.
  • a tailing phenomenon that occurs in a high-NA detection optical system will be described with reference to FIGS.
  • the size of defects that adversely affect device performance has become smaller due to the miniaturization of circuit patterns to meet the needs for higher integration.
  • miniaturization of the defect size to be detected by the optical defect inspection apparatus is required, and a high NA detection optical system is employed in the inspection apparatus in order to improve defect detection sensitivity. This is because the resolution of the detection optical system is inversely proportional to the NA, and the larger the NA, the more scattered light from the detection target defect can be collected.
  • the tailing phenomenon of an optical microscope image refers to a phenomenon in which a defect image that is elongated is different from an actual defect shape.
  • defect example 381 in FIG. 2A defects 3811 to 3814 having substantially isotropic shapes when viewed from above (Top view) and when viewed from the front (Front view) are shown.
  • the field image example 383 there is a tailing phenomenon in which the tail extends in the direction extending along the laser incident direction 314 (from left to right in the dark field image example 383).
  • defects 3821 to 3824 which are not isotropic when viewed from above (TopTview) and when viewed from the front (FrontFview) as shown in defect example 382 of FIG.
  • the dark field image example 384 there is a tailing phenomenon in which the tail extends in a direction unrelated to the laser incident direction 314 (in the dark field image example 384, from the lower left to the upper right and from the lower right to the upper left).
  • the defect example 382 there is a defect in which the tail extends in the direction extending from the laser incident direction.
  • the defect shape causing the tailing phenomenon is not limited to the defects 3811 to 3814 of the defect example 381 and the 3821 to 3824 of the defect example 382.
  • the dark field image causing the tailing phenomenon is also a dark field image.
  • the examples are not limited to 383 and 384.
  • FIG. 3A shows defect scattering of defects in which a tailing phenomenon occurs when the NA of the detection optical system is changed to 0.40, 0.75, 0.90, and 1.00 and the detection optical system of each NA is used.
  • the example of the simulation result of the light distribution 386 and the dark field image 387 is shown.
  • FIG. 3A is the result of a defect that tails in a direction along the laser incident direction 314.
  • the scattered light distribution 386 of the defect is an intensity obtained by projecting the scattered light intensity distribution on the hemisphere of the light 316 scattered by the defect on the two-dimensional surface 317 parallel to the sample surface. Distribution is shown.
  • the defect scattered light distributions 3861 to 3864 which are the results of the simulation of the defect scattered light distribution 386 shown in FIG. 3A, are displayed as relative values.
  • the defect scattered light distributions 3861 to 3894 in each NA were imaged to obtain dark field images 3871 to 3874, respectively.
  • the true defect center position is the intersection position of the arrows shown in the dark field images 3871 to 3874 from the four directions of up, down, left, and right.
  • the defect is locally concentrated and scattered in a low-angle region in the forward scattering direction (an angle direction close to the normal direction of the surface of the sample 101).
  • the defect that easily causes the tailing phenomenon tends to be concentrated and scattered in the local region. From the dark field image 387, it can be confirmed that the tailing phenomenon occurs in the defect of FIG. 3A when the dark field images 3872 and 3873, that is, NA 0.75 and 0.90.
  • FIG. 4A shows an example of scattered light distribution (NA 1.00) of a tail defect that has a tail extending in a direction extending from the laser incident direction.
  • the region 342 is a region where the scattered light intensity is extremely high, and the region 341 is a region where the scattered light intensity is low.
  • a line 343 represents an incident surface of illumination.
  • the illumination light incident surface is a surface perpendicular to the sample surface and parallel to the optical axis of the illumination light and including the optical axis of the illumination light in the surface.
  • a circle 345 indicates an opening boundary of NA 0.90, and a circle 346 indicates an opening boundary of NA 0.40.
  • the aperture boundary and the region where the intensity of the defect scattered light is strong overlap.
  • (A) Anisotropy of diffracted light intensity at aperture boundary As shown in FIG. 4B, when the scattered light intensity region 342 overlaps with the opening boundary (the opening boundary 345 of NA 0.90 in FIG. 4B), the scattered light intensity is anisotropic at the opening boundary. Increases sex. In the region where the scattered light intensity is strong at the aperture boundary, the diffracted light intensity is higher than in other regions. In order to condense on the image plane, the direction in which the image spreads is an azimuth angle of strong scattered light intensity and an azimuth angle direction that is symmetric with respect to the azimuth angle.
  • the image extends in the direction of the azimuth angle 347 of the extremely strong azimuth angle of the scattered light intensity and the azimuth angle of the optical axis.
  • the intensity of the diffracted light of the scattered light at the aperture boundary is weak and the image spread is small compared to the azimuth angle 347.
  • the dotted line 301 is the optical axis of the detection optical system
  • 351 is the scatterer (foreign matter)
  • arrow 359 is the strong scattered light
  • arrow 360 is the weak scattered light
  • line 354 is the pupil plane
  • line 355 is the aperture boundary.
  • the arrow 356 indicates strong diffracted light
  • the arrow 357 indicates weak diffracted light
  • the line 352 indicates the image plane
  • the line 353 indicates the intensity of the dark field image.
  • FIGS. 4D and 4E show the intensity change 360 of the scattered light on the line 343 passing through the optical axis 301 of the system.
  • the horizontal axis 344 indicates the position on the illumination incident surface (line 343 in FIG. 4A)
  • the vertical axis 361 indicates the scattered light intensity
  • the region 346 indicates the detection optical system with NA of 0.40.
  • the detection area is indicated by an area 345, which is the detection area of the detection optical system with NA of 0.90.
  • a dotted line 362 in FIG. 4E indicates a change in the intensity of the opening boundary. As can be seen from FIG. 4 (e), the intensity change 362 at the opening boundary becomes significantly larger as the opening widens. The greater the intensity change, the more light spreads out of the aperture.
  • a dark field image 371 of the target sample is acquired (Step 6011), the acquired dark field image 371 is binarized (Step 6012), and a luminance center of gravity 365 of the binarized dark field image 372 is derived (Step 6013).
  • the luminance center of gravity 365 is output as defect coordinates (Step 6014).
  • the means to suppress the tailing phenomenon will be described. From the tailing phenomenon occurrence mechanism described with reference to FIGS. 3 and 4, it can be seen that it is effective not to overlap the opening boundary with the extremely strong region of the defect scattered light as a method for suppressing the tailing phenomenon.
  • a method of suppressing the tailing phenomenon there are [1] a method of reducing the NA of the detection optical system, or [2] a method of moderating the intensity change at the aperture boundary.
  • a method for reducing the detection optical system NA a method using an objective lens having a small NA, or a method of arranging a spatial filter 401 (FIG. 6A) for limiting the aperture on the pupil plane of the detection optical system or in the vicinity thereof.
  • a method for reducing the detection optical system NA a method using an objective lens having a small NA, or a method of arranging a spatial filter 401 (FIG. 6A) for limiting the aperture on the pupil plane of the detection optical system or in the vicinity thereof.
  • the influence of the tailing phenomenon is small at NA 0.40, and the influence of the tailing phenomenon is large at NA 0.60.
  • the NA required for aperture limitation is not limited thereto.
  • an ND filter (a neutral density filter) having a transmittance distribution in which the transmittance gradually changes in the radial direction on the pupil plane or in the vicinity of the pupil plane of the detection optical system.
  • the ND filter 402 is provided with a light shielding region 4022 around the central light transmission region 4021.
  • the light shielding region 4022 has a spatial distribution in which the transmittance decreases from the center toward the outer periphery.
  • the defect scattered light is blocked or reduced, and the defect detection sensitivity is lowered. Therefore, it is necessary to use the highest sensitivity detection and the detection that does not cause the tailing phenomenon. This reduces the inspection throughput.
  • a filter having partial optical characteristics as a means for suppressing the decrease in defect scattered light as much as possible and suppressing the tailing phenomenon.
  • a defect having a substantially isotropic shape and having a tail is shown in the dark field image 383 as shown in FIG. It has been found that there is a tendency to concentrate strongly in the vicinity of the front low angle region 342 and to scatter strongly. Therefore, in order to transmit light scattered on the sample as much as possible, there is a method of shielding or dimming only a minimum area.
  • the light transmission region 4031 has a transmittance distribution in the radial direction in the front low angle region.
  • the ND filter 404 FIG. 7B
  • the region 4042 is arranged on the pupil plane of the detection optical system or in the vicinity of the pupil plane.
  • the scattered light of the wafer is strongly scattered backward, it is also scattered in the front low-angle region. Therefore, in detecting a small defect of a size of a few tens of nanometers, even if the front low-angle region is shielded, the influence of sensitivity reduction is small. . Therefore, when the spatial filter 403 or 404 of FIG. 7A or 7B is used, the inspection can be performed without using the high sensitivity detection and the trailing phenomenon suppression detection separately. Moreover, you may use separately the filter for another further highly sensitive detection, and the detection using the filter which has a partial optical characteristic as shown to FIG. 7A or FIG. 7B.
  • the first advantage is that the arrangement position of the linear polarizer does not need to be in the vicinity of the pupil plane, and can be arranged at an arbitrary position of the detection optical system.
  • the second advantage is that detection using a polarizer suppresses scattered light from the wafer and has a high sensitivity for detecting minute defects, so that inspection can be performed without using high sensitivity detection and tailing phenomenon suppression detection. Moreover, you may use separately the further further highly sensitive detection and the detection using a linear polarizer.
  • the tailing phenomenon is a phenomenon that occurs remarkably in laser oblique incidence illumination and a dark field light microscope having a high NA imaging detection optical system.
  • a dark field light microscope with incident illumination a bright field light microscope with white or laser illumination, a phase contrast microscope, a dark field light microscope with a condensing detection optical system, an SEM, etc.
  • no tailing phenomenon occurs. Therefore, as a means for suppressing the tailing phenomenon, white or laser light source ring illumination dark field light microscope, white oblique incidence illumination dark field light microscope, white or laser illumination bright field light microscope, phase contrast microscope, condensing detection optical system Means that do not cause a tailing phenomenon, such as dark field light microscopy or SEM, may be used.
  • the dark field light microscope of white oblique incidence illumination has a wider illumination wavelength than that of a laser, so that the scattered light distribution is not extremely concentrated and widened, so that no tailing phenomenon occurs.
  • FIG. 8A or 8B there is a filter as shown in FIG. 8A or 8B.
  • the filter 411 shown in FIG. 8A transmits the forward scattered light component from the sample 101 through the transmission region 412 and blocks the other scattered light components and stray light with the light shielding unit 413.
  • the S / N of the detection signal can be improved, and a smaller defect signal can be detected.
  • the filter 421 shown in FIG. 8B transmits the forward scattered light component from the sample 101 through the transmission region 422 and the other scattered light components and stray light through the light shielding portions 423 to 425 where the transmittance gradually increases. It shields light. Even if such a filter is used, the S / N of the detection signal can be improved as in the case of the filter 411 in FIG. 8A, and a smaller defect signal can be detected.
  • FIG. 8C shows a filter 431 in which the filter 404 shown in FIG. 7B and the filter 421 shown in FIG. 8B are combined.
  • a filter By using such a filter, it is possible to simultaneously realize high-sensitivity detection and detection with the tailing phenomenon suppressed. The same effect can be obtained by combining the filter 403 shown in FIG. 7A and the filter 411 shown in FIG. 8A.
  • the illumination light is emitted from the bright field light source 212, and the illumination light transmitted through the illumination lens 213 is emitted by the half mirror 214.
  • Half of the light is reflected toward the objective lens 202 and is incident on the objective lens 202 to illuminate the surface of the sample 101 with bright field.
  • the reflected light incident on the objective lens 202 is half of the light transmitted through the half mirror 214 and condensed by the lenses 203 and 204, and the image of the surface of the sample 101 by the imaging lens 206. Is imaged on the detection surface of the image sensor 207.
  • a signal obtained by imaging the image of the surface of the sample 101 formed by the imaging device 207 is sent to the signal processing unit 221, and is displayed on the display screen 2221 of the image display unit 222 as an image of the surface of the sample 101. Is displayed.
  • the operator observes the bright field image of the surface of the sample 101 displayed on the display screen 2221 and confirms that the image of the surface of the sample 101 is correctly formed on the imaging surface of the image sensor 207. .
  • the height adjustment mechanism 209 of the objective lens is operated to pick up the image forming position of the image of the surface of the sample 101. It is correctly aligned on the imaging surface of the element 207.
  • the stage 103 is rotated in the ⁇ direction to Adjust. This adjustment is performed before the start of the inspection, and after the adjustment is completed, the plurality of samples 101 are sequentially inspected as described in the pond.
  • the illumination unit 201 irradiates the surface of the sample 101 with illumination light (dark field illumination).
  • the control unit 224 controls the driving of the stage 103 that can move in the X and Y directions within the plane, and the sample 101 placed on the sample holder 102 is continuously moved in the X direction with a certain degree of independence.
  • An image of scattered light that has been halved and passed through the lenses 203 and 204 and filtered by the filter 205 serving as a spatial distribution optical element is formed on the detection surface (not shown) of the imaging element 207 by the imaging lens 206. .
  • a signal obtained by capturing an image of scattered light with the image sensor 207 is sent to the signal processing unit 221 and subjected to A / D conversion, and then a signal larger than the threshold is extracted as a defect by threshold processing.
  • the optical conditions of the inspection can be switched by driving the filter folder 208 and replacing the filter 205 disposed on the optical axis 301 of the imaging optical system 210.
  • the filter 205 can be replaced under a plurality of inspection conditions.
  • the front surface of the sample 101 is inspected using a filter for suppressing the occurrence of the tailing phenomenon as the filter 205 in the first inspection for the sample 101, and then the high sensitivity detection is performed as the filter 205 in the second inspection.
  • a filter for suppressing the occurrence of the tailing phenomenon as the filter 205 in the first inspection for the sample 101
  • the high sensitivity detection is performed as the filter 205 in the second inspection.
  • any one of the spatial filters 401 to 404 shown in any of FIGS. 6A to 7B is employed as a filter for suppressing the occurrence of the tailing phenomenon.
  • the tailing phenomenon is suppressed in the scattered light image obtained by imaging with the imaging device 207.
  • the difference between the defect coordinates obtained as the barycentric position of the luminance value distribution of the scattered light image captured by the image sensor 207 and the defect coordinates on the actual sample is reduced, and the position of the defect is detected from the detected image. Can be obtained with high accuracy.
  • a filter for high sensitivity detection for example, as shown in FIG. 8A or FIG. 8B, an aperture is formed so as to cut back scattered light and side scattered light components that transmit forward scattered light components and easily become noise components.
  • the filter 411 or 412 configured to limit the above is used.
  • the forward scattered light incident on the portion 412 out of the scattered light generated from the sample 101 by the illumination light incident from the direction of the arrow 314 is transmitted and incident on the portion 413. It is configured to shield scattered light.
  • the spatial filter 421 shown in FIG. 8B transmits forward scattered light incident on the portion 422 out of the scattered light generated from the sample 101 by the illumination light incident from the direction of the arrow 314, and passes through 424 from the portion 423.
  • the light blocking ratio of the scattered light incident on the portion is gradually increased, and the scattered light incident on the portion 425 is completely shielded.
  • the scattered light that has passed through the high-sensitivity detection filter as shown in FIG. 8A or 8B is imaged by the imaging lens 206, and the image is obtained from the image of the scattered light obtained by imaging with the imaging device 207.
  • An area having a luminance equal to or higher than the threshold value is extracted as a defect, and the barycentric position of the luminance value distribution of the extracted defect image is obtained as the defect coordinate.
  • the detected defect image and the position information of the defect are sent to and stored in the signal storage unit 223 and sent to the image display unit 222 to be displayed on the display screen 2221. Further, the detected defect image and the position information of the defect are transmitted to an upper processing apparatus via a communication line (not shown).
  • the configuration in which the laser emitted from the light source 2011 by the illumination optical system unit 201 is condensed by the condenser lens 2012 and irradiated onto the sample 101 has been described.
  • a cylindrical lens is applied to the condenser lens 2012.
  • the sample 101 may be illuminated with light formed linearly.
  • the filter 205 is switched and inspected twice has been described.
  • the filter 205 is not switched and the front surface of the sample 101 is inspected once by using a filter for suppressing the occurrence of the tailing phenomenon. It may be a method to do.
  • the present embodiment in detecting a minute defect on a sample by dark field illumination, it becomes possible to detect the defect image by reducing the occurrence of the tailing phenomenon, and detect the position of the defect with high accuracy. I was able to do it.
  • the defect inspection apparatus 200 includes two sets of illumination optical systems. That is, as shown in FIG. 9, the defect inspection apparatus 200 according to this modification includes an optical microscope 1051, a signal processing unit 221, an image display unit 222, a signal storage unit 223, and a control unit 2241.
  • the control unit 2241 is connected to an external data processing device by communication means (not shown).
  • the optical microscope 1051 includes an illumination optical system unit 251 in addition to the illumination unit 201 described in the first embodiment. 9, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 are the same as those described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. Since the signal processing unit 221, the image display unit 222, and the signal storage unit 223 are the same as those described in the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the plurality of filters 2051 held by the filter holder 2081 include a filter suitable when the illumination optical system unit 201 illuminates the sample 101, and an illumination optical system unit 251 when the sample 101 is illuminated.
  • a suitable filter is included.
  • the illumination optical system unit 251 is configured using a light source 2511 and a condensing lens 2512 for condensing and irradiating the light beam emitted from the light source 2511 onto the sample 101, as in the illumination optical system unit 201.
  • the illumination unit 251 is arranged with respect to the sample 101 in the same azimuth direction as the illumination unit 101 and in different elevation directions, and illuminates the sample 101 with the same region as the region illuminated by the illumination unit 101.
  • illumination optics A filter according to FIGS. 6A and 6B or FIGS. 7A and 7B corresponding to the system unit 251 is also provided.
  • the control unit 2241 illuminates the sample 101 by sequentially switching between the illumination optical system unit 201 and the illumination optical system unit 251 at the time of inspection. That is, the control unit 2241 repeatedly drives the stage 103 to scan the sample 101 in the X direction or the Y direction, and the illumination by the illumination optical system unit 251 is stopped in the first scan.
  • the illumination optical system unit 201 illuminates the sample 101 for inspection, and in the second scanning, the illumination optical system unit 251 illuminates the sample 101 with the illumination optical system unit 201 stopped, and the inspection is performed. .
  • the control unit 2241 position information of a reference pattern (not shown) formed on the sample 101 obtained as a result of detecting the signal detected by the image sensor 207 in the first scan by the signal processing unit 221, and the second time Based on the position information of the reference pattern formed on the sample 101 obtained as a result of detecting the signal detected by the image sensor 207 in the scan by the signal processing unit 221, the signal detected by the image sensor 207 in the first scan is a signal.
  • the result of processing by the processing unit 221 and the result of processing of the signal detected by the image sensor 207 in the second scan by the signal processing unit 221 are integrated, and classification is performed based on the detection of the defect and the image feature amount of the detected defect. I do.
  • two-way illumination having the same azimuth angle and different elevation angles has been described.
  • two-way illumination having the same elevation angle and different azimuth angles may be used, or a combination of them.
  • Directional illumination may be used.
  • a configuration may be adopted in which a polarizing filter is added to the illumination optical system units 201 and 251 to illuminate the sample 101 with polarized light.
  • the illumination optical system unit 201 and the illumination optical system unit 251 are each provided with the light source 2011 or 2511, but only one of the light sources 2011 or 2511 is used to The light source may be shared by the illumination optical system unit 251.
  • the following defect observation procedure is used. First, the entire surface of the sample is scanned by an inspection apparatus, a defect present on the sample is detected, and coordinates where the defect exists are acquired. Next, some or all of the defects detected by the inspection apparatus are observed in detail by the review apparatus based on the defect coordinates acquired by the inspection apparatus, and defect classification, cause analysis, and the like are performed.
  • FIG. 10 shows an example of the configuration of the review apparatus 1000 in the present embodiment.
  • the review apparatus 1000 according to the present embodiment can move the entire surface of the sample 101 under a scanning electron microscope 106 (hereinafter referred to as SEM) by moving the sample holder 102 carrying the sample 101 to be inspected and the sample holder 102.
  • SEM scanning electron microscope
  • Stage 103 SEM 106 for observing sample 101 in detail, optical height detection system 104 for detecting the height of the surface of sample 101 in order to focus the surface of sample 101 on the surface of sample 101, and optically detecting defects in sample 101
  • An optical microscope 105 that detects and acquires detailed positional information of defects on the sample 101, a vacuum rod 112 that houses the SEM 106 and the objective lens of the optical microscope 105, the SEM 106, the optical height detection system 104, and the optical microscope 105 are controlled.
  • Control system 125, user interface 123, library 122, inspection Network 121 that connects to the host system, such as device 107, is a storage device 124, in construction and save the external data and the like of the inspection apparatus 107 gives to the control system.
  • the SEM 106 includes an electron beam source 1061, an extraction electrode 1062 that extracts and accelerates primary electrons emitted from the electron beam source in a beam shape, and a deflection that controls the trajectory of the primary electron beam extracted and accelerated by the extraction electrode.
  • a secondary electron detector 1065 for detecting electrons, a reflected electron detector 1066 for detecting relatively high energy electrons such as reflected electrons generated from the sample 101 irradiated with the converged primary electron beam, and the like are provided. ing.
  • the SEM 106 is disposed inside the vacuum chamber 112. A part of the optical microscope 1052 is also arranged inside the vacuum chamber 112.
  • the configuration and function of the optical microscope 1052 are basically the same as those of the optical microscope 105 described in Embodiment 1 with reference to FIGS. 1 to 7B, but a part of the optical microscope 1052 in this embodiment is the same as that of the SEM 106. The difference is that it is arranged inside the vacuum chamber 112.
  • the vacuum chamber 112 is provided with a glass window 1121 for introducing illumination light emitted from the illumination unit. Further, inside the vacuum chamber 112, there are a mirror 2013 for converting the optical path of the introduced illumination light into the direction of the sample 101, an objective lens 202 for condensing the scattered light from the sample 101, and an objective lens 202.
  • a height control mechanism 209 for adjusting the position in the optical axis direction is arranged as a part of the optical microscope 1052, and the light condensed by the objective lens 202 is transmitted through the glass window 1122 provided in the vacuum chamber 112.
  • the configuration leading to the half mirror 214 and the lenses 203 and 204 is different from the configuration of the optical microscope 105 in the first embodiment described with reference to FIG.
  • the tailing phenomenon of the scattered light image described with reference to FIGS. 2 to 7B and the configuration of the filter corresponding thereto are also applied to this embodiment as they are.
  • the control system 125 includes an SEM control unit 1251 that controls the SEM 106, an optical microscope control unit 1252 that controls the optical microscope (corresponding to the control unit 224 in the first embodiment shown in FIG. 1), and overall control that controls the entire review apparatus 1000.
  • a portion 1256 is provided.
  • the stage 103, the optical height detection system 104, the optical microscope 105, the SEM 106, the user interface 123, the library 122, and the storage device 124 are connected to the control system 125, and the control system 125 is connected upstream or upstream via the network 121. (For example, the inspection apparatus 107).
  • the optical microscope 1052 reproduces a defect on the sample 101 detected by the inspection apparatus 107 that is a host system using the defect position information detected by the inspection apparatus 107.
  • the optical height detection system 104 has a function of detecting (hereinafter referred to as detection), and the optical height detection system 104 serves as a focusing means for focusing the primary electron beam for focusing the primary electron beam of the SEM 106 on the surface of the sample 101.
  • the control system 125 functions as a position correction unit that corrects position information of defects detected by inspection with another inspection apparatus 107 based on position information of defects detected by the optical microscope 1052.
  • the SEM 106 has a function of observing a defect whose position information is corrected by the control system 125.
  • the stage 103 places the sample 101 and moves between the optical microscope 1052 and the SEM 106 so that defects detected by the optical microscope 1052 can be observed by the SEM 106.
  • FIG. 10 a general processing flow for observing defects detected by the inspection apparatus 107 (FIG. 10) with the review apparatus 1000 described with reference to FIG. 10 will be described with reference to FIG.
  • a defect on the sample 101 is detected using the inspection apparatus 107 which is a higher-order or upstream system, and the other inspection apparatus 107 outputs inspection information of the sample 101 via the network 121 and stores it in the review apparatus 1000. Input to device 124.
  • the inspection information of the sample 101 output by the other inspection device 107 is any one of defect coordinates, defect signal, defect shape, polarization of defect scattered light, defect type, defect label, defect feature amount, and scattering signal on the surface of the sample 101.
  • the inspection result composed of a combination of these and the illumination incident angle, illumination wavelength, illumination azimuth angle, illumination intensity, illumination polarization, detector azimuth angle, detector elevation angle, detector detection angle of another inspection apparatus 107
  • the inspection information obtained as a result of inspecting the sample 101 output for each detector or the inspection information of the sample 101 obtained by integrating a plurality of detector outputs is used. .
  • the review device 1000 observes some or all of the defects extracted from the defects detected by the other inspection devices 107.
  • rough alignment of the sample 101 is performed. This is performed by bright field observation with the optical microscope 105.
  • the defect to be observed on the sample 101 using the position information of the defect previously detected by the other inspection apparatus 107 by the review apparatus 1000 is the field of view of the optical microscope 1052.
  • the stage 103 is moved so as to enter (Step 6001).
  • the objective lens 202 is moved by the height control mechanism 209 to perform focusing (Step 6002).
  • Step 6003 an image is acquired by the image pickup device 207 of the optical microscope 1052 (Step 6003), the luminance value of the acquired image is quantized (Step 6004), a defect is searched for in the image (Step 6005), and the defect is detected. If it is (Step 6006-YES), defect coordinates are derived from the luminance distribution of the defect image (Step 6007), and if there is no need to detect other defects (Step 6008-No), the defect detection with the optical microscope 1502 is terminated. (Step 6009).
  • this defect is detected using the position information of the defect detected in advance by the other inspection apparatus 107 based on the difference between the coordinates of the defect detected by the optical microscope 1052 and the position information of the defect previously detected by the other inspection apparatus 107.
  • a deviation amount of the visual field position of the SEM 106 with respect to the defect when the observation with the SEM 106 is attempted is calculated.
  • the position information of the defect detected in advance by the other inspection apparatus 107 is corrected, and the stage 103 is driven to move the defect whose position information is corrected to the field of view of the SEM 106, Observe with SEM106.
  • the observed information is sent to the control system 125 and registered in the database 122. If there are a large number of defects to be observed, a representative number of them are extracted and obtained by detecting the position information of these extracted defects previously detected by another inspection apparatus 107 and the optical microscope 1052.
  • the amount of deviation between the position of the defect detected in advance by another inspection apparatus 107 and the visual field position of the SEM 106 is obtained from the position information of each defect.
  • the positional information obtained by detecting in advance by another inspection apparatus 107 is also corrected for defects that have not been detected by the optical microscope 1052 other than the representative several points, using the information on the obtained deviation amount.
  • Step 6008-YES when other defect information is necessary (Step 6008-YES), the defect position information desired to be observed is acquired from the output result of the other inspection apparatus 107, and the procedure returns to the procedure for moving the defect to the optical microscope 1052 described above ( Step 6001), the process proceeds. If a defect cannot be detected by the above-described defect detection procedure (Step 6006-NO), it is considered that the defect is outside the field of view of the optical microscope 1052. Good.
  • Step 6010-YES When searching for the peripheral portion (Step 6010-YES), the sample 101 is moved by an amount corresponding to the visual field (Step 6001), and processing is performed from the above-described defect detection procedure. Further, when the peripheral search is not performed (Step 6010 -NO), the process proceeds according to the procedure.
  • the dark field light microscope 1052 in which the tailing phenomenon may occur is increased.
  • An example of a processing flow in the case where the review apparatus 1000 detects a defect by using a sensitivity detection (hereinafter referred to as high sensitivity detection) means and a means in which the tailing phenomenon is suppressed is shown in FIGS. 13 to 15. Will be described.
  • the defect on the sample 101 is detected using another inspection apparatus 107, and the other inspection apparatus 107 outputs the inspection information of the sample 101 via the network 121 and inputs it to the storage device 124 of the review apparatus 1000.
  • the inspection information of the sample 101 output by the other inspection device 107 is any one of defect coordinates, defect signal, defect shape, polarization of defect scattered light, defect type, defect label, defect feature amount, and scattering signal on the surface of the sample 101.
  • the inspection result composed of a combination of these and the illumination incident angle, illumination wavelength, illumination azimuth angle, illumination intensity, illumination polarization, detector azimuth angle, detector elevation angle, detector detection angle of another inspection apparatus 107 This is inspection information configured by inspection conditions configured by any one of the detection areas or a combination thereof.
  • the inspection information obtained as a result of inspecting the sample 101 output for each detector or the inspection information of the sample 101 obtained by integrating a plurality of detector outputs is used. .
  • FIG. 13 is an example of a processing flow in the case of imaging and inspecting all the detection target defects under a plurality of optical conditions including a high sensitivity detection condition and a tailing phenomenon suppression condition.
  • the defect to be observed on the sample 101 is set to the high sensitivity condition using the position information of the defect previously detected by the other inspection apparatus 107 in the review apparatus 1000.
  • the stage 103 is moved so as to enter the field of view of the dark field light microscope 1052 (Step 6001).
  • the objective lens 202 is moved by the height control mechanism 209 to perform focusing, an image acquired by the imaging device 207 of the dark field light microscope 1052 set to the high sensitivity condition is acquired (Step 6016), and the acquired image is acquired. If a defect is detected and a defect is detected (Step 6017—YES), defect coordinates are derived from the luminance distribution of the defect image.
  • Step 6018-YES when other defect information is necessary (Step 6018-YES), the defect position information to be observed is acquired from the output result of the other inspection apparatus 107, and the above-mentioned Returning to the procedure for moving the defect to the dark field light microscope 1052 set to the high sensitivity condition (Step 6015), the process proceeds. If the defect cannot be detected by the above-described defect detection procedure (Step 6017-NO), it is considered that the defect is outside the visual field of the dark field light microscope 1052 set to the high sensitivity condition. The peripheral portion of the visual field of the dark field light microscope 1052 may be searched.
  • Step 6024-YES When searching for the peripheral part (Step 6024-YES), the sample 101 is moved by an amount corresponding to the visual field (Step 6025), and processing is performed from the above-described defect detection procedure. Further, when the peripheral search is not performed (Step 6024 -NO), the process proceeds according to the procedure. Next, if it is not necessary to detect other defects in the dark field light microscope 105 set to the high sensitivity condition (Step 6018-NO), the dark field light microscope 1052 set to the optical condition in which the tailing phenomenon is suppressed is displayed. In order to enter, the stage 103 is moved using the position information of the defect detected by the other inspection apparatus 107 (Step 6019).
  • the height control mechanism 209 moves the objective lens 202 to perform focusing, and the dark field optical microscope 1052 is imaged by the image sensor 207 in an optical condition in which the tailing phenomenon is suppressed.
  • Step 6020 if a defect is searched for in the acquired image and a defect is detected (Step 6021-YES), defect coordinates are derived from the luminance distribution of the defect image. If it is not necessary to detect another defect (Step 6022-No), the defect detection in the dark field light microscope 1052 is terminated (Step 6023).
  • Step 6022-YES the defect to be observed from the output result of the other inspection apparatus 107
  • the position information is acquired, and the process returns to the above-described procedure for moving the defect to the dark field light microscope 1052 (Step 6019), and the process proceeds.
  • Step 6021-NO If the defect cannot be detected by the above-described defect detection procedure (Step 6021-NO), it is considered that the defect is outside the field of view of the dark field light microscope 1052. May be.
  • Step 6026-YES When searching for the peripheral portion (Step 6026-YES), the sample 101 is moved by an amount corresponding to the visual field (Step 6027), and processing is performed from the above-described defect detection procedure. Further, when the peripheral search is not performed (Step 6026 -NO), the process proceeds according to the procedure.
  • the defect coordinates obtained in the state where the dark field light microscope 1052 is set to the high sensitivity condition or the optical condition in which the tailing phenomenon is suppressed Based on the difference between the defect coordinates obtained in the state where the dark field light microscope 1052 is set to the high sensitivity condition or the optical condition in which the tailing phenomenon is suppressed, and the position information of the defect detected in advance by another inspection apparatus 107, Using the positional information of the defect detected by the other inspection apparatus 107, a deviation amount of the visual field position of the SEM 106 with respect to the defect when this defect is to be observed with the SEM 106 is calculated. Based on the calculated deviation amount, the position information of the defect detected in advance by the other inspection apparatus 107 is corrected, and the defect whose position information is corrected is moved to the field of view of the SEM 106 for observation. At this time, the observed information is sent to the control system 125 and registered in the database 122.
  • the position information detected by the other inspection apparatus 107 in advance and the light defects are used to detect the extracted defects.
  • the amount of deviation between the position of the defect detected in advance by another inspection apparatus 107 and the visual field position of the SEM 106 is obtained from the position information of the defect.
  • the positional information obtained by detecting in advance by another inspection apparatus 107 is also corrected for defects that have not been detected by a light microscope other than a representative number of points.
  • tail coordinates suppression means derived defect coordinates Acquisition of defect coordinates derived from acquired images of dark field light microscope 1052 set to high sensitivity conditions (hereinafter referred to as high sensitivity means derived defect coordinates) and dark field light microscope 1052 set to optical conditions in which the tailing phenomenon is suppressed Either of the defect coordinates derived from the image (hereinafter referred to as tail coordinates suppression means derived defect coordinates) may be used.
  • the defect coordinates derived from the tailing suppression means are used.
  • the defect coordinates derived from the high-sensitivity means are used.
  • the method used, or the presence or absence of the tailing phenomenon is determined from the difference between the defect coordinates derived from the high sensitivity means derived defect coordinates and the tailing suppression means derived defect coordinates.
  • a defect detected only from an image picked up with either a dark field light microscope under high sensitivity conditions or an optical microscope under optical conditions with suppressed tailing phenomenon is detected using the picked-up image under the detected conditions. Use coordinates.
  • the defect to be observed on the sample 101 is suppressed from the tailing phenomenon by using the position information of the defect previously detected by the other inspection apparatus 107 in the review apparatus 1000 based on the defect coordinates acquired by the other inspection apparatus 107.
  • the stage 103 is moved so as to enter the field of view of the dark field light microscope 1052 set to the optical condition set (Step 6028).
  • the objective lens 202 is moved by the height control mechanism 209 to perform focusing, and an image captured by the dark field light microscope 1052 set to the optical condition in which the tailing phenomenon is suppressed is acquired (Step 6029). If a defect is searched for in the acquired image and a defect is detected (Step 6030—YES), defect coordinates are derived from the luminance distribution of the defect image.
  • Step 6031-NO If it is not necessary to detect other defects in the dark field light microscope 1052 set to the optical condition in which the tailing phenomenon is suppressed (Step 6031-NO), the dark field light microscope 1052 set to the optical condition in which the tailing phenomenon is suppressed. Since the defect is detected in (Step 6032-YES), it is not necessary to detect the defect with the dark field light microscope 1052 set to the high sensitivity condition (Step 6036-No), and the defect detection is finished (Step 6037).
  • Step 6031-YES when other defect information is required in the dark field light microscope 1052 set to the optical condition in which the tailing phenomenon is suppressed (Step 6031-YES), the defect position information to be observed from the output result of the other inspection apparatus 107 And the process returns to the procedure for moving the defect to the dark field light microscope 1052 set to the optical condition in which the above-described tailing phenomenon is suppressed (Step 6028), and the process proceeds.
  • a defect cannot be detected by the above-described defect detection procedure (Step 6030-NO)
  • it is considered that the defect is outside the visual field of the dark field light microscope 1052 set to the optical condition in which the tailing phenomenon is suppressed.
  • the peripheral portion of the visual field of the dark field light microscope 1052 may be searched.
  • Step 6038-YES When searching for the peripheral part (Step 6038-YES), the sample 101 is moved by an amount corresponding to the visual field (Step 6039), and processing is performed from the above-described defect detection procedure. Further, when the vicinity search is not performed (Step 6038 -NO), the process proceeds according to the procedure.
  • the defect could not be detected by the dark field light microscope 1052 set to the optical condition in which the tailing phenomenon was suppressed (Step 6030-NO), and the defect could not be detected even if the periphery was searched and imaged, and the periphery search was terminated.
  • Step 3038-NO defect detection is impossible with the dark field light microscope 1052 set to the optical condition in which the tailing phenomenon is suppressed (Step 6032-NO), and defect detection is performed with the dark field light microscope 1052 set to the high sensitivity condition.
  • the defect to be observed on the sample 101 is set to the high sensitivity condition using the position information of the defect previously detected by the other inspection apparatus 107 by the review apparatus 100 based on the defect coordinates acquired by the other inspection apparatus 107.
  • the stage 103 is moved so as to fall within the field of view of the dark field light microscope 1052 (Step 6033).
  • Step 6034 an image is acquired by imaging with the dark field light microscope 1052 set to the high sensitivity condition (Step 6034). If a defect is searched for in the acquired image and a defect is detected (Step 6035-YES), the defect image is acquired. Defect coordinates are derived from the luminance distribution. Next, when other defect information is necessary in the dark field light microscope 1052 set to the high sensitivity condition (Step 6036-YES), the defect position information to be observed is acquired from the output result of the other inspection apparatus 107, and the above-mentioned Returning to the procedure for moving the defect to the dark field light microscope 1052 (Step 6032), the process proceeds.
  • Step 6035-NO If the defect cannot be detected by the above-described defect detection procedure (Step 6035-NO), it is considered that the defect is outside the field of view of the dark field light microscope 1052. May be.
  • the sample 101 is moved by an amount corresponding to the visual field (Step 6041), and processing is performed from the above-described defect detection procedure. Further, when the peripheral search is not performed (Step 6040-NO), the process proceeds according to the procedure. Then, the defect coordinates obtained by using the dark field light microscope 1052 set to the optical condition in which the tailing phenomenon is suppressed or the dark field light microscope 1052 set to the high sensitivity condition and the position of the defect detected in advance by another inspection apparatus 107 are used. A deviation amount of the visual field position of the SEM 106 with respect to the defect when the defect is to be observed with the SEM 106 is calculated using the position information of the defect detected by the other inspection apparatus 107 in advance from the difference from the information.
  • the position information of the defect detected in advance by the other inspection apparatus 107 is corrected, and the defect whose position information is corrected is moved to the field of view of the SEM 106 and observed. At this time, the observed information is sent to the control system 125 and registered in the database 122.
  • the positional information of the extracted defects detected in advance by another inspection apparatus 107 and the tailing phenomenon are suppressed. From the position information of each defect detected by the dark field light microscope 1052 set to the optical condition or the dark field light microscope 1052 set to the high sensitivity condition, the position of the defect detected in advance by another inspection apparatus 107 and the SEM 106 The amount of deviation of the visual field position is obtained.
  • the output information of the other inspection apparatus 107 is used, an inspection unit is selected for each defect to be detected, and a processing flow when imaging / inspection is performed using the selected inspection unit will be described with reference to FIG. I will explain.
  • the light microscope detection condition of the defect to be detected is determined (Step 6043).
  • defect coordinates, wafer information, defect brightness, defect size, defect class information, or feature values based on them are used.
  • a defect having a brightness higher than the threshold is detected by setting the dark field light microscope 1052 to an optical condition in which the tailing phenomenon is suppressed.
  • the defect is detected by setting the optical condition of the dark field light microscope 1052 to a high sensitivity condition.
  • a defect with a large sensor output in the front and low angle regions is detected by setting the dark field light microscope 1052 to an optical condition in which the tailing phenomenon is suppressed.
  • the defect is detected by the detection method determined in Step 6043.
  • a defect to be detected in a state where the optical condition of the dark field light microscope 1052 is set to an optical condition in which the tailing phenomenon is suppressed (Step 6044-YES) is determined in advance by the review apparatus 1000 based on the defect coordinates acquired by the other inspection apparatus 107.
  • the stage 103 is moved so that the defect to be observed on the sample 101 enters the visual field of the optical microscope using the position information of the defect detected by the other inspection apparatus 107 (Step 6045).
  • the objective lens 202 is moved by the height control mechanism 209 to perform focusing, an image captured by the imaging device 207 of the dark field light microscope 1052 is acquired (Step 6046), and a defect is searched for in the acquired image. If a defect is detected (Step 6047-YES), defect coordinates are derived from the luminance distribution of the defect image.
  • Step 6048-YES when other defect information is necessary (Step 6048-YES), the defect position information to be observed is output from the output result of the other inspection apparatus 107.
  • the process returns to the procedure for obtaining and determining the optical microscope inspection condition for the defect described above (Step 6044), and the process proceeds. If the defect cannot be detected by the above-described defect detection procedure (Step 6047-NO), it is considered that the defect is outside the field of view of the dark field light microscope 1052, and thus the periphery of the field of view of the dark field light microscope 1052 is searched. May be.
  • Step 6055-YES When searching for the peripheral portion (Step 6055-YES), the sample 101 is moved by an amount corresponding to the visual field (Step 6056), and processing is performed from the above-described defect detection procedure. Further, when the peripheral search is not performed (Step 6055 -NO), the process proceeds according to the procedure.
  • the detection method determined in Step 6043 is the darkness set to the high sensitivity condition.
  • the position information of the defect detected by the other inspection apparatus 107 is used so that the defect enters the field of view of the dark field light microscope 1052 set to the high sensitivity condition.
  • the stage 103 is moved (Step 6050).
  • the objective lens 202 is moved by the height control mechanism 209 to perform focusing, and an image is acquired by the imaging device 207 of the dark field light microscope 1052 set to the high sensitivity condition (Step 6051). If a defect is searched for in the acquired image and a defect is detected (Step 6052-YES), defect coordinates are derived from the luminance distribution of the defect image. If it is not necessary to detect another defect (Step 6053-NO), the defect detection in the dark field light microscope 1052 is terminated (Step 6054).
  • Step 6050 the process returns to the above-described procedure for moving the defect to the dark field light microscope 105 (Step 6050), and the process is performed. Proceed.
  • Step 6052-NO If a defect cannot be detected by the above-described defect detection procedure (Step 6052-NO), it is considered that the defect is outside the field of view of the optical microscope 105. Good.
  • Step 6058-YES When searching for the peripheral part (Step 6058-YES), the sample 101 is moved by an amount corresponding to the visual field (Step 6059), and the process is performed from the above-described defect detection procedure. Further, when the vicinity search is not performed (Step 6058 -NO), the process proceeds according to the procedure.
  • the defect coordinates obtained by using the dark field light microscope 1052 set to the optical condition in which the tailing phenomenon is suppressed or the dark field light microscope 1052 set to the high sensitivity condition and the position of the defect detected in advance by another inspection apparatus 107 are used.
  • a deviation amount of the visual field position of the SEM 106 with respect to the defect when the defect is to be observed with the SEM 106 is calculated using the position information of the defect detected by the other inspection apparatus 107 in advance from the difference from the information. Based on the calculated deviation amount, the position information of the defect detected in advance by the other inspection apparatus 107 is corrected, and the defect whose position information is corrected is moved to the field of view of the SEM 106 for observation.
  • the observed information is sent to the control system 125 and registered in the database 122.
  • representative representative points are extracted, and the positional information detected by the other inspection apparatus 107 in advance and the tailing phenomenon of the extracted defects are suppressed.
  • the amount of deviation between the position of the defect detected in advance by the other inspection apparatus 107 and the visual field position of the SEM 106 is obtained from the position information of each defect obtained by detection with a condition light microscope or a dark field light microscope under high sensitivity conditions.
  • the position information obtained by detecting in advance by the other inspection apparatus 107 is also corrected for defects that are not detected by the dark field light microscope 1052 other than the representative few points. Further, in the light microscope inspection condition determined in Step 6043, a defect (Step 6052-NO) that is not detected by the dark field light microscope 1052 set to the high sensitivity condition is detected in the dark field light microscope 1052 set to the high sensitivity condition.
  • the dark field light microscope 1052 may be detected by setting the optical condition in which the tailing phenomenon is suppressed (not shown).
  • the method of switching between the high sensitivity detection condition and the detection of the optical condition that suppresses the tailing phenomenon moves the filter holder 208 (FIG. 11) and replaces the filter 205 on the optical axis.
  • a rotary revolver type filter holder may be used instead of a slide type like the filter holder 208.
  • the filter 205 (FIG. 11) may use one or more of the filters and polarizers described in FIG. 6A or 6B or FIG. 7A or 7B in the first embodiment. Good.
  • MEMS or liquid crystal is used for the filter 205, there is a method of switching by changing the optical characteristics by an applied voltage instead of switching by the filter holder 208.
  • the high-sensitivity means and the tailing phenomenon suppression means may or may not be used properly.
  • a method of determining whether or not a tailing phenomenon has occurred in the dark field image acquired by the dark field light microscope 1052 (FIG. 11)
  • a method of determining from the shape of the defect dark field image acquired by the dark field light microscope 1052 Alternatively, there is a method of comparing and determining a plurality of dark field images acquired under different optical conditions using the dark field light microscope 1052.
  • a defect in which the tailing phenomenon occurs is referred to as a tailing defect
  • a defect in which the tailing phenomenon does not occur is referred to as a non-tailing defect.
  • a method for determining whether or not the defect is a tail defect from the defect dark field image acquired by the dark field light microscope 1052 there is a method using a feature amount obtained from the shape of the defect dark field image. For example, the tilt angle of the defect dark field image, the size of the defect dark field image in the field of the dark field light microscope 1052, or the ratio to the area, the ratio of the major axis to the minor axis of the defect dark field image, or a combination thereof
  • a defect whose feature value obtained from the shape of the defect dark field image satisfies a set value is determined as a tail defect, and the other is determined as a non-tail defect.
  • the advantage of this method is that the time required for defect detection is short because it is not necessary to acquire a defect dark field image under a plurality of conditions.
  • the different optical conditions include, for example, the illumination intensity, the image sensor 207 There is an image acquisition accumulation time, an incident azimuth angle of illumination with respect to defects, and the like.
  • a method of changing the incident azimuth angle of illumination there are a method of rotating the wafer, or a method of switching the incident azimuth angle of the laser emitted from the illumination unit 201 to the wafer.
  • the tailing direction changes by ⁇ / 2 depending on the incident azimuth angle of the laser.
  • the change in the shape of the defect dark field image becomes anisotropic (the tail becomes shorter) in the tail defect.
  • the shape of the defect dark field image changes almost isotropically.
  • the stage 103 is moved so that the defect to be observed on the sample 101 enters the visual field of the dark field light microscope 105 using the position information of the defect previously detected by the other inspection apparatus 107 in the review apparatus 1000 (Step 6060).
  • the objective lens 202 is moved by the height control mechanism 209 to perform focusing, and the dark field optical microscope 105 captures an image to acquire an image (Step 6061), searches for the defect in the acquired image, and detects the defect. If so (step 6017-YES), it is next determined from the image acquired in step 6061 whether or not it is a tail defect.
  • the defect coordinates are derived from the luminance distribution of the defect image using the algorithm A for the tail defect (Step 6064).
  • the defect coordinates are derived from the brightness distribution of the defect image using the algorithm B for non-tailing defect.
  • algorithm A there is a method in which an acquired image is quantized with a luminance value, and an end opposite to the tail (left end in the case of the dark field image 384 in FIG. 2B) is used as a defect coordinate.
  • algorithm B there is a method in which an acquired image is quantized with a luminance value, and the luminance center of gravity is used as a defect coordinate.
  • a method for determining whether the detected defect is a tailing defect or a non-tailing defect there is a method using a feature value obtained from the shape of the defect darkfield image acquired by the darkfield optical microscope 1052. For example, the tilt angle of the defect dark field image, the size of the defect dark field image in the field of the dark field light microscope 1052, or the ratio to the area, the ratio of the major axis to the minor axis of the defect dark field image, or a combination thereof
  • a defect whose feature value obtained from the shape of the defect dark field image satisfies a set value is determined as a tail defect, and the other is determined as a non-tail defect.
  • the tail extends in a direction parallel to the incident surface of the illumination, so the tilt angle of the defect dark field image is near the incident azimuth angle of the illumination.
  • the defect it may be determined that the defect is a tailing defect.
  • Step 6065-YES when other defect information is required in the dark field light microscope 105 (Step 6065-YES), the defect position information to be observed is acquired from the output result of the other inspection apparatus 107, and the above-described high sensitivity condition is set. Returning to the procedure for moving the defect to the dark field light microscope 105 (Step 6060), the process proceeds.
  • Step 6062-NO If the defect cannot be detected by the above-described defect detection procedure (Step 6062-NO), it is considered that the defect is outside the field of view of the dark field light microscope 105. Therefore, the periphery of the field of view of the dark field light microscope 105 is searched. May be.
  • the sample 101 is moved by an amount corresponding to the visual field (Step 6068), and processing is performed from the above-described defect detection procedure. Further, when the peripheral search is not performed (Step 6067 -NO), the process proceeds according to the procedure.
  • Step 6065-NO the defect detection with the light microscope is terminated (Step 6066).
  • a defect on the sample 101 is detected using another inspection apparatus 107, and the inspection apparatus 107 outputs inspection information of the sample 101 via the network 121 and inputs it to the storage device 124 of the review apparatus 100.
  • the inspection information of the sample 101 output by the other inspection device 107 is any one of defect coordinates, defect signal, defect shape, polarization of defect scattered light, defect type, defect label, defect feature amount, and scattering signal on the surface of the sample 101.
  • the inspection result composed of a combination of these and the illumination incident angle, illumination wavelength, illumination azimuth angle, illumination intensity, illumination polarization, detector azimuth angle, detector elevation angle, detector detection angle of another inspection apparatus 107
  • the inspection information obtained as a result of inspecting the sample 101 output for each detector or the inspection information of the sample 101 obtained by integrating a plurality of detector outputs is used.
  • the review device 1000 observes some or all of the defects extracted from the defects detected by the other inspection devices 107.
  • rough alignment of the sample 101 is performed (Step 6078). This is performed by bright field observation provided in the dark field light microscope 1052.
  • the stage 103 is moved so that the defect to be observed on the sample 101 enters the visual field of the dark field light microscope 1052 using the position information of the defect detected in advance by the other inspection apparatus 107 in the review apparatus 1000 (Step 6079).
  • the objective lens 202 is moved by the height control mechanism 209 to perform focusing (Step 6080).
  • a defect is searched from the image obtained by imaging with the dark field light microscope 1052 (Step 6081), and if a defect is detected (Step 6082-YES), the defect detection position by the optical microscope 105 and another defect inspection apparatus in advance.
  • the amount of deviation of the visual field position of the SEM 106 with respect to the defect when the defect is to be observed with the SEM 106 using the position information of the defect detected in advance by another inspection apparatus 107 from the difference from the position information of the defect detected by Calculate (Step 6083).
  • the position information of the defect detected in advance by the other inspection apparatus 107 is corrected (Step 6084), and the defect whose position information is corrected is moved to the field of view of the SEM 106 for observation. (Step 6086).
  • the observed information is sent to the control system 125 and registered in the database 122.
  • Step 6090 the position information obtained in advance by another inspection apparatus 107 is corrected.
  • a defect on the sample 101 is detected using another inspection apparatus 107, and the other inspection apparatus 107 outputs inspection information of the sample 101 via the network 121 and inputs it to the storage device 124 of the review apparatus 1000.
  • the inspection information of the sample 101 output by the other inspection device 107 is any one of defect coordinates, defect signal, defect shape, polarization of defect scattered light, defect type, defect label, defect feature amount, and scattering signal on the surface of the sample 101.
  • the inspection result composed of a combination of these and the illumination incident angle, illumination wavelength, illumination azimuth angle, illumination intensity, illumination polarization, detector azimuth angle, detector elevation angle, detector detection angle of another inspection apparatus 107
  • the inspection information obtained as a result of inspecting the sample 101 output for each detector or the inspection information of the sample 101 obtained by integrating a plurality of detector outputs is used.
  • the review device 1000 observes some or all of the defects extracted from the defects detected by the other inspection devices 107.
  • rough alignment of the sample 101 is performed (Step 6078). This is performed by bright field observation using the dark field light microscope 1052.
  • the stage 103 is moved so that the defect to be observed on the sample 101 enters the visual field of the dark field light microscope 1052 using the position information of the defect detected in advance by the other inspection apparatus 107 in the review apparatus 1000 (Step 6079).
  • the objective lens 202 is moved by the height control mechanism 209 to perform focusing (Step 6080).
  • the defect is searched from the image acquired by imaging with the dark field light microscope 1052 (Step 6081), and if the defect is detected (Step 6082-YES), the defect detection position by the dark field light microscope 1052 and other inspection apparatuses are previously detected.
  • the amount of deviation of the visual field position of the SEM 106 with respect to the defect when attempting to observe this defect with the SEM 106 using the position information of the defect previously detected by another inspection apparatus 107 from the difference from the position information of the defect detected by the 107 Is calculated (Step 6083).
  • the position information of the defect detected in advance by the other inspection apparatus 107 is corrected (Step 6084), and the defect whose position information is corrected is moved to the field of view of the SEM 106 for observation. (Step 6086).
  • the observed information is sent to the control system 125 and registered in the database 122.
  • Step 6090 the position information obtained in advance by another inspection apparatus 107 is corrected.
  • Step 6091-NO If the defect cannot be detected by the SEM 106 (Step 6091-NO) and the periphery is searched by the SEM 106 (Step 6092-YES), the field of view of the SEM is moved, or the sample 101 is moved to search the periphery (Step 6093). To proceed.
  • Step 6091-NO If the defect cannot be detected by the SEM 106 (Step 6091-NO), the periphery is not searched (Step 6092-NO), and other defect coordinate candidates are observed (Step 6094-YES), optical conditions different from those used in Step 6081
  • the defect is detected again with (Step 6095-YES) or is not detected again with the dark field light microscope 1052 (Step 6095-NO), and the image acquired in Step 6081 is used and there is a defect different from the coordinates moved in Step 6085.
  • the field of view of the SEM or the sample is moved to the defect coordinates that are highly likely to be performed (Step 6093), and the process proceeds.
  • Defect coordinates that have a high possibility of having a defect other than the coordinates moved in Step 6085 are shorter in the accumulation time of the image sensor than the image used for defect coordinate derivation in Step 6083, and the amount of coordinate deviation due to tailing is, for example, This is derived by a method using a small number of images or a method for deriving defect coordinates using an algorithm different from the algorithm used for defect coordinate derivation in Step 6083.
  • the stage 103 is moved so that the defect to be observed on the sample 101 enters the visual field of the dark field light microscope 1052 using the position information of the defect detected in advance by the other inspection apparatus 107 in the review apparatus 1000 (Step 6096).
  • the objective lens 202 is moved by the height control mechanism 209 to perform focusing, and an image is acquired by imaging with the dark field light microscope 1052 (Step 6097).
  • a defect is searched for in the acquired image, and the defect is detected. If so (Step 6098-YES), it is next determined from the image acquired in Step 6097 whether or not the defect is a tailing defect. If the target defect is a tailing defect (Step 6099-YES), the optical field of the dark field light microscope 1052 is determined.
  • the condition is changed to an optical condition that is less affected by the tailing phenomenon (Step 6100), the image is acquired by capturing with the dark field light microscope 1052 (Step 6101), the defect is searched for in the acquired image, and the defect is detected. If this is the case (Step 6102-YES), defect coordinates are derived from the image acquired in Step 6101 (Step 6103). If the target defect is a non-tailing defect (Step 6099-NO), defect coordinates are derived from the image acquired in Step 6097 (Step 6103).
  • Step 6104-YES when other defect information is necessary in the dark field light microscope 1052 (Step 6104-YES), the defect position information to be observed is acquired from the output result of the other inspection apparatus 107, and the above-described high sensitivity condition is set. Returning to the procedure for moving the defect to the dark field light microscope 1052 (Step 6096), the process proceeds.
  • Step 6098-NO If the defect cannot be detected from the image acquired in Step 6097 (Step 6098-NO), it is considered that the defect is outside the field of view of the dark field light microscope 1052. May be.
  • the sample 101 is moved by an amount corresponding to the visual field (Step 6107), and the processing is performed from the defect detection procedure described above. If no peripheral search is performed (Step 6106-NO), the process proceeds according to the procedure.
  • Step 6102-NO If the defect cannot be detected from the image acquired in Step 6101 (Step 6102-NO), it is considered that the defect is outside the visual field of the dark field light microscope 1052. May be.
  • Step 6108—YES the sample 101 is moved by an amount corresponding to the visual field (Step 6109), and processing is performed from the above-described defect detection procedure. If the peripheral search is not performed (Step 6108 -NO), the process proceeds according to the procedure.
  • Step 6104-NO the defect detection with the dark field light microscope 1052 is terminated (Step 6105).
  • the optical condition to be changed in Step 6101 is one of the illumination light quantity, the illumination incident angle, the illumination azimuth angle, the accumulation time at the time of image acquisition, the optical characteristics of the filter 205, or a combination thereof. is there. If the accumulation time of the image sensor 207 is shortened or the amount of illumination light is reduced, the tail length of the tail defect is shortened, and the influence of the tailing phenomenon is reduced.
  • the illumination intensity there are a control of a voltage applied to the illumination optical system 201, an ND filter disposed on the optical axis of the detection optical system, and an optical path switching for changing the incident angle of illumination. Also, if the incident angle of illumination and the azimuth angle of illumination are changed, the distribution of defect scattered light changes, so the area where the defect scattered light is concentrated locally and the intensity is strong, and the aperture boundary of the detection optical system does not overlap. When the direction is selected, the influence of the tailing phenomenon can be suppressed.
  • Filters 205 used under optical conditions that are less affected by the tailing phenomenon include a ND filter for dimming, a spatial filter for limiting the aperture as shown in FIGS. 8A and 8B, FIGS. 6A, 6B, and 7A. And the filter described in FIG. 7B.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

暗視野顕微鏡を用いて微細な欠陥を検出する際に発生する欠陥の暗視野像の尾引き現象を抑制するために、試料の表面に光を斜方から照射して試料から発生した散乱光のうち対物レンズに入射した散乱光を集光して散乱光の像を結像し、この散乱光の像を撮像して画像を取得し、この画像を処理して試料上の欠陥を抽出してこの欠陥の位置情報を求め、求めた欠陥の位置情報を出力する欠陥検査方法において、散乱光の像を結像することを、対物レンズに入射した散乱光のうち、試料表面で発生した散乱光のうち対物レンズの視野の外縁部に近い領域を透過した前方散乱光の成分を一部遮光した光を結像することにより、前方散乱光による尾引き現象の発生を抑制した散乱光の像を結像し、欠陥の位置情報を、撮像した前方散乱光による尾引き現象の発生を抑制した散乱光の画像から抽出した欠陥の輝度信号に基づいて求めるようにした。

Description

欠陥検出方法及びその装置並びに欠陥観察方法及びその装置
　本発明は、半導体デバイスの製造工程において半導体ウェハ上に発生した微細な欠陥の位置を高精度に検出することを可能にする欠陥検出方法及びその装置並びに、その欠陥検出装置を用いて他の検査装置で検出した欠陥を観察する欠陥観察方法及びその装置に関するものである。
　例えば、半導体デバイスの製造工程では、半導体基板(ウェハ)上に異物又はショートや断線などのパターン欠陥(以下、これらを総称して欠陥と記述する)が存在すると、配線の絶縁不良や短絡などの不良原因になる。また、ウェハ上に形成する回路パターンの微細化に伴い、より微細な欠陥がキャパシタの絶縁不良やゲート酸化膜などの破壊原因にもなる。これらの欠陥は、搬送装置の可動部から発生するものや、人体から発生するもの、プロセスガスによる処理装置の内部で反応生成されたもの、薬品や材料に混入していたものなど、種々の原因により種々の状態で混入される。このため、製造工程中で発生した欠陥を検出し、欠陥の発生源をいち早く突き止め、不良の作り込みを食い止めることが半導体デバイスを量産する上で重要になる。
　従来、欠陥の発生原因を追究する方法には、まず、欠陥検査装置で欠陥位置を特定し、SEM（Scanning Electron Microscope：走査型電子顕微鏡）等のレビュー装置で該欠陥を詳細に観察及び分類し、製造の各工程で取得した検査結果を保存したデータベースと比較して欠陥の発生原因を推定する方法があった。
　ここで、欠陥検査装置とは、半導体基板の表面をレーザで照明し、欠陥からの散乱光を暗視野観察して欠陥の位置を特定する光学式欠陥検査装置や、ランプ又はレーザ、または電子線を照射して、半導体基板の明視野光学像を検出して、これを参照情報と比較することにより半導体基板上の欠陥位置を特定する光学式外観検査装置やSEM式検査装置である。この様な観察方法に関しては、特許文献１又は特許文献２に開示されている。
　また、SEMで欠陥を詳細に観察する装置に関しては、特許文献３に他の検査装置で検出した試料上の欠陥の位置情報を用いてSEM式欠陥観察装置に装着された光学顕微鏡で試料上の位置を検出して他の検査装置で検出して得た欠陥の位置情報を修正した上でSEM式の欠陥観察装置で欠陥を詳細に観察（レビュー）する方法およびその装置について記載されている。
　また、特許文献４には、検出光学系の瞳面上もしくはその近傍に空間的に分布を持ったフィルタを配置することによる暗視野式光学顕微鏡の高感度化について記載されている。
特開２０００－３５２６９７号公報 特開２００８－１５７６３８号公報 米国特許第６４０７３７３号公報 特開２０１１－１０６９７４号公報
　近年のLSI製造においては、高集積化のニーズに対応した回路パターンの微細化により、デバイスの性能に悪影響を及ぼす欠陥のサイズも微小化している。これに対応して、光学式欠陥検査装置の検出すべき欠陥寸法の微小化が求められている。このような中、検査装置の感度向上のため検出光学系の高ＮＡ化(ＮＡ: Numerical Aperture)が行われている。検出光学系の分解能はＮＡに反比例する。また、ＮＡが大きいほど、検出対象欠陥からの散乱光を多く捕集することができる。そのため、欠陥検出の高感度化にとって高ＮＡの検出光学系が有効である。しかし、高ＮＡの検出光学系をもつ暗視野光学顕微鏡の場合、空間的に局所的に集中して散乱する欠陥において、欠陥の暗視野像が点に結像せず彗星のように尾を引く問題が生じる(以下、尾引き現象と称する)。欠陥の暗視野画像から欠陥座標を導出する場合、尾引き現象によって生じた尾によって、導出される欠陥座標精度が低下する。また、観察者に本来の欠陥形状とは大きく異なる印象を与えてしまうという課題がある。
　上記した特許文献１乃至４の何れにも、暗視野顕微鏡を用いて微細な欠陥を検出する際に発生する欠陥の暗視野像の尾引き現象を抑制することについては記載されていない。
　そこで、本発明では従来の課題を解決して、尾引き現象の発生を抑制する欠陥検出方法及びその装置並びに欠陥観察方法及びその装置を提供する。
　上記した課題を解決するために、本発明では、欠陥検出方法を、試料の表面に光を斜方から入射させて試料に照射し、光が照射された試料から発生した散乱光のうち対物レンズに入射した散乱光を集光して散乱光の像を結像し、この結像した散乱光の像を撮像して画像を取得し、取得した画像を処理して試料上の欠陥を抽出してこの抽出した欠陥の位置情報を求め、この求めた欠陥の位置情報を出力することにより行い、散乱光の像を結像することを、対物レンズに入射した散乱光のうち、光の照射により試料表面で発生した散乱光のうち対物レンズ開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光の成分を一部遮光した光を結像することにより、対物レンズの開口の外縁部に近い領域に散乱する散乱光による尾引き現象の発生を抑制した散乱光の像を結像し、抽出した欠陥の位置情報を、対物レンズの開口の外縁部に近い領域に散乱する散乱光による尾引き現象の発生を抑制した散乱光の像を撮像して取得した画像から抽出した欠陥の輝度信号に基づいて求めるようにした。
　また、上記した課題を解決するために、本発明では、欠陥検出装置を、試料を載置する載置手段と、この載置手段に載置された試料の表面に光を斜方から入射させて試料に照射する照明手段と、この照明手段により光が照射された試料から発生した散乱光を集光する対物レンズとこの対物レンズで集光した散乱光の像を結像する結像レンズとこの結像レンズで結像した散乱光の像を撮像する撮像素子とを有する撮像手段と、撮像手段で散乱光の像を撮像して得た散乱光の画像を処理して試料上の欠陥を抽出してこの抽出した欠陥の位置情報を求める画像処理手段と、画像処理手段で求めた欠陥の位置情報を出力する出力手段とを備えて構成し、撮像手段は、対物レンズに入射した散乱光のうち対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光を一部遮光するフィルタを更に備え、このフィルタを透過した散乱光を結像レンズで結像することにより対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した散乱光の像を結像し、この結像した尾引き現象の発生を抑制した散乱光の像を撮像素子で撮像し、画像処理手段は、欠陥の位置情報を、尾引き現象の発生を抑制した散乱光の像を撮像して取得した画像から抽出した欠陥の輝度信号に基づいて求めるようにした。
　更に、上記した課題を解決するために、本発明では、欠陥観察方法を、他の検査装置で検出された試料上の欠陥の位置情報を用いてステージ上に載置された試料に光を照射して試料から発生する散乱光の像を撮像し、この撮像して得た散乱光の画像を処理して欠陥のステージ上での位置情報を求め、この求めた欠陥のステージ上での位置情報を用いて他の検査装置で検出した試料上の欠陥の位置情報を修正し、この修正した位置情報を用いてステージ上に載置された試料上の他の検査装置で検出された欠陥を観察することにより行い、散乱光の像を撮像することを、ステージ上に載置された他の検査装置で欠陥が検出された試料の表面に光を斜方から入射させて試料に照射し、この光の照射により試料表面で発生した散乱光のうち対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光の成分を一部遮光した光により結像することにより、対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した散乱光の像を結像し、この結像した散乱光の像を撮像して対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した画像を取得することにより行い、欠陥のステージ上での位置情報を求めることを、取得した対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した画像を処理して試料上の欠陥を抽出し、対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象を抑制した散乱光の画像から抽出した欠陥の輝度信号に基づいて抽出した欠陥の位置情報を求めるようにした。
　更にまた、上記した課題を解決するために、本発明では、欠陥観察方法を、他の検査装置で検出された試料上の欠陥の位置情報を用いてステージ上に載置された試料に光を照射して試料から発生する散乱光の像を撮像し、この撮像して得た散乱光の画像を処理して欠陥のステージ上での位置情報を求め、この求めた欠陥のステージ上での位置情報を用いて他の検査装置で検出した試料上の欠陥の位置情報を修正し、この修正した位置情報を用いてステージ上に載置された試料上の他の検査装置で検出された欠陥を観察することにより行い、散乱光の像を撮像する工程において、撮像した散乱光の像に尾引き現象が発生しているかをチェックし、散乱光の像に尾引き現象が発生している場合には、尾引き現象が発生した欠陥に光を斜方から照射し、光の照射により欠陥で発生した散乱光のうち対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光の成分を一部遮光した光により結像することにより、対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した散乱光の像を結像し、この結像した散乱光の像を撮像して散乱光による尾引き現象の発生を抑制した画像を取得し、この取得した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した画像を処理して試料上の欠陥を抽出し、この抽出した欠陥の輝度信号に基づいて抽出した欠陥の位置情報を求めるようにした。
　更にまた、上記した課題を解決するために、本発明では、欠陥観察装置を、他の検査装置で検査されて欠陥が検出された試料を載置するステージ手段と、このステージ手段に載置された試料上の欠陥の位置情報を用いて試料に光を照射して試料からの散乱光の像を撮像する撮像手段と、この撮像手段で撮像して得た散乱光の画像から欠陥を検出してこの検出した欠陥の位置情報を求める位置情報抽出手段と、位置情報抽出手段で求めた欠陥の位置情報を用いて他の検査装置で検出した試料上の欠陥の位置情報を修正する欠陥位置情報修正手段と、この欠陥位置情報修正手段で修正した位置情報を用いて試料上の他の検査装置で検出された欠陥を観察する欠陥観察手段とを備えて構成し、撮像手段は、ステージ手段に載置された他の検査装置で欠陥が検出された試料の表面に光を斜方から入射させて試料に照射する照明部と、この照明部により光が照射された試料から発生した散乱光を集光する対物レンズとこの対物レンズで集光した散乱光のうち対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光を一部遮光するフィルタと、このフィルタを透過した散乱光を結像させることにより尾引き現象の発生が抑制された散乱光の像を結像する結像レンズと、この結像レンズにより結像した尾引き現象の発生が抑制された散乱光の像を撮像する撮像素子とを有する撮像部とを備え、位置情報抽出手段は、撮像部で尾引き現象の発生が抑制された散乱光の像を撮像して得た画像を処理して試料上の欠陥を抽出し、この抽出した欠陥の輝度信号に基づいて欠陥の位置情報を求めるように構成した。
　本発明によれば、半導体デバイスの製造工程においてウェハ上に発生した微細な欠陥を、高い位置精度で検出することができる。
　また、本発明によれば、光学式欠陥検出装置で検出した欠陥をレビュー装置で詳細に観察する場合において、観察対象の微小な欠陥を確実にＳＥＭ等の観察視野内に入れることができるようになり、ＳＥＭ等を用いた欠陥の詳細検査のスループットをあげることができる。
本発明の実施例１における欠陥検出装置の概略の構成を示すブロック図である。 欠陥の形状と尾引き現象との関係を示す図である。 検出光学系のＮＡと欠陥の暗視野画像との関係を示す図である。 斜方照明された欠陥から発生する散乱光の状態を示す半球面の図とその時の暗視野画像を示す図である。 尾引き現象の要因を説明する図である。 尾引き現象による欠陥座標導出精度低下の事例を説明するための図である。 暗視野光顕の瞳面上もしくはその近傍に配置されるフィルタの例で、散乱光を透過する領域と遮光する領域とで構成した例を示すフィルタの平面図である。 暗視野光顕の瞳面上もしくはその近傍に配置されるフィルタの例で、散乱光を透過する領域と透過率を徐々に低下させて遮光する領域とで構成した例を示すフィルタの平面図である。 暗視野光顕の瞳面上もしくはその近傍に配置されるフィルタの例で、散乱光を透過する領域の一部に前方散乱光を遮光する領域を設けて構成した例を示すフィルタの平面図である。 暗視野光顕の瞳面上もしくはその近傍に配置されるフィルタの例で、散乱光を透過する領域の一部に前方散乱光の透過率を徐々に低下させて遮光する領域を設けて構成した例を示すフィルタの平面図である。 暗視野光顕の瞳面上もしくはその近傍に配置されるフィルタの例で、前方散乱光を透過してその他の領域を遮光する構成のフィルタの平面図である。 暗視野光顕の瞳面上もしくはその近傍に配置されるフィルタの例で、前方散乱光を透過してその他の領域を散乱光の透過率を徐々に低下させて遮光する領域を設けた構成のフィルタの平面図である。 暗視野光顕の瞳面上もしくはその近傍に配置されるフィルタの例で、散乱光を透過する領域の一部に前方散乱光の透過率を徐々に低下させて遮光する領域と、前方散乱光を透過してその他の領域を散乱光の透過率を徐々に低下させて遮光する領域とを設けた構成のフィルタの平面図である。 本発明の実施例１の変形例における欠陥検出装置の概略の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例２におけるレビュー装置の概略の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例２におけるレビュー装置の光学顕微鏡の概略の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例２における欠陥座標導出手順の例を説明するフロー図である。 本発明の実施例２において光学検査装置で欠陥を検出する手順の例を説明するフロー図である。 本発明の実施例２において光学検査装置で欠陥を検出する手順の例を説明するフロー図である。 本発明の実施例２において光学検査装置で欠陥を検出する手順の例を説明するフロー図である。 本発明の実施例２において光学検査装置で欠陥を検出する手順の例を説明するフロー図である。 本発明の実施例２において光学検査装置で検出された欠陥を観察する手順の例を説明するフロー図である。 本発明の実施例２において光学検査装置で検出された欠陥を観察する手順の例を説明するフロー図である。 本発明の実施例２において光学検査装置で検出された欠陥を観察する手順の例を説明するフロー図である。
　本発明は、暗視野光学顕微鏡を用いて欠陥を検出する際に、微細な欠陥を高速に検出することと、微細な欠陥の位置を精度良く検出することを両立させることを可能にする欠陥検出方法及びその装置並びにこの欠陥検出装置を用いて他の検査装置で検出した欠陥を観察する方法及びその装置に関するものである。  
  以下に、図を用いて本発明の実施例を説明する。
　まず、本発明による暗視野光学顕微鏡を用いた欠陥検出装置１００の実施例を、図１を用いて説明する。  
  図１に示した本実施例による欠陥検査装置１００は、光学顕微鏡１０５、信号処理部２２１、画像表示部２２２、信号記憶部２２３、制御部２２４を備えて構成される。制御部２２４は、図示していない通信手段で外部のデータ処理装置と接続されている。
　光学顕微鏡１０５は、照明ユニット２０１、試料１０１よりの散乱光を採光するまたは明視野観察をする為の対物レンズ２０２、対物レンズの高さ制御機構２０９、明視野観察に必要な照明を導入するハーフミラー２１４、照明レンズ２１３、明視野光源２１２、対物レンズ２０２により採光された散乱光による試料１０１の像を撮像素子２０７へ結像させる結像光学系２１０、撮像素子２０７、撮像素子２０７で得られた信号を処理する信号処理部２２１、信号処理部で得られた信号を表示する画像表示部２２２、信号処理部で得られた信号を保存する信号記憶部２２３を適宜用いて構成されている。加えて、結像光学系２１０は、空間分布光学素子(フィルタ)２０５及び空間分布光学素子切り替え機構２０８を適宜備えて構成されている。
　明視野光源２１２はランプ、又はレーザを用いることができる。レーザを用いる場合は、集光レンズ２１３はなくてもよく、ハーフミラー２１４をダイクロイックミラーへ交換することにより、照明を明るくし、より多くの散乱光を撮像素子２０７へ導くことができる。
　ハーフミラー２１４の反射と透過の比率は任意でよい。ただし、明視野光源２１２の光強度が十分確保される場合は、欠陥からの散乱光をより多く結像光学系２１０及び撮像素子２０７へ導く構成とする方が望ましく、可動式として明視野照明ユニットを使用しない場合には光軸３０１から外せるようにしても構わない。その場合はより多くの散乱光を撮像素子２０７へ導ける利点がある。
　照明光学系ユニット２０１は、光源２０１１、光源２０１１より照射される光線を試料１０１上に集光照射するための集光レンズ２０１２を適宜用いて構成される。
　高さ制御機構２０９の構成としては、例えばピエゾ素子を用いて移動させる構成、又は、ステッピングモータとボールネジを用いてリニアガイドに沿ってＺ方向（結像光学系２１０の光軸３０１に沿った方向）へ移動させる構成、又は、超音波モータとボールネジを用いてリニアガイドに沿ってＺ方向へ移動させる構成などを用いることが出来る。
　撮像素子２０７の配置は試料表面と共役位置もしくは対物レンズの瞳面と共役位置でもよい。結像光学系２１０は、対物レンズ２０２の瞳面３０２を取り出すレンズ２０３、２０４、試料１０１の像を撮像素子２０７上に結像させる結像レンズ２０６、レンズ２０３と２０４で取り出された対物レンズ２０２の瞳面３０３もしくは瞳面近傍に挿入するフィルタ２０５を適宜用いて構成される。
　本実施例においては、特性の異なるフィルタ２０５を複数保持し、切り替え可能なフィルタホルダ２０８を瞳面３０３もしくは瞳面近傍に挿入した構成としている。また、フィルタ２０５は、結像光学系２１０の光軸３０１上に配置しなくても良い。また、撮像素子２０７は画像処理部２２１と接続されている。レンズ２０３、２０４は対物レンズ２０２の瞳面３０２を外部へ引き出して結像光学系２１０の内部に形成する為に用いる。
　また、フィルタホルダ２０８は駆動することができ、結像光学系２１０の内部に取り出した瞳面３０３上にフィルタホルダ２０８で保持する複数のフィルタ２０５の中から選択したフィルタ２０５を挿入する。
　また、フィルタホルダ２０８は、明視野観察をする場合もしくはフィルタ２０５を使用しない場合には、取得画像が乱れることを回避する為にフィルタホルダ２０８の位置をフィルタ２０５が設置されていない場所に設定して観察する。又は、フィルタホルダ２０８にフィルタ２０５と同厚の平行平板ガラスを設置した場所へ切り替える。フィルタ２０５と同厚の平行平板ガラスを設置するのは、フィルタ２０５を外すと光路長が変化して撮像素子２０７に試料１０１の像が結像しなくなることを回避するためである。又は、平行平板ガラスを設置せず、像を結像させる結像レンズ２０６又は撮像素子２０７の位置を調整し、撮像素子２０７に結像させる機構を用いても良い。
　本実施例においては、対物レンズ２０２、レンズ２０３、２０４と結像レンズ２０６は４個１組で、試料１０１の像を撮像素子２０７の検出面上へそれぞれ結像させる。本実施例においては、対物レンズ２０２と結像レンズ２０６以外に、レンズ２０３、２０４のレンズ２枚を使用する結像光学系２１０になっているがレンズ２０３、２０４はどちらか１枚でも良く、適宜選択可能である。
　本実施例においては、図１に示した構成において、対物レンズ２０２の瞳面３０２を、レンズ２０３、２０４を用い瞳面３０３に結像している。しかし、瞳面３０２にフィルタを配置可能な対物レンズ２０２を使用する場合、または、直線偏光検出のようにフィルタ２０５を瞳面３０２、もしくは瞳面３０３もしくは瞳面近傍に配置する必要のないフィルタを使用する場合は、レンズ２０３、２０４を使用せず、対物レンズ２０２、結像レンズ２０６を用い、撮像素子２０７上に結像しても良い。
　次に、図２から図４を用い、高ＮＡの検出光学系において発生する尾引き現象について説明する。  
  近年のLSI製造においては、高集積化のニーズに対応した回路パターンの微細化により、デバイスの性能に悪影響を及ぼす欠陥のサイズも微小化している。これに対応して、光学式欠陥検査装置の検出すべき欠陥寸法の微小化が求められ、欠陥の検出感度向上のために高ＮＡの検出光学系が、検査装置で採用されている。これは、検出光学系の分解能がＮＡに反比例すること、ＮＡが大きいほど検出対象欠陥からの散乱光を多く捕集できることによる。しかし、高ＮＡの検出光学系をもつ暗視野光学顕微鏡の場合、空間的に局所的に集中して散乱する欠陥において、欠陥の暗視野像が点に結像せず彗星のように尾を引く尾引き現象が生じ、欠陥の暗視野画像から欠陥座標を導出する場合、尾引き現象によって生じた尾によって、導出される欠陥座標精度が低下する。また、観察者に本来の欠陥形状とは大きく異なる印象を与えてしまうという課題がある。
　次に、図２を用い、一部の欠陥において生じる光顕画像の尾引き現象について説明する。  
  光顕画像の尾引き現象とは、実際の欠陥形状とは異なり、長く伸びた欠陥像になる現象のことを称す。図２(ａ)の欠陥例３８１に示すような上方から見たとき（Ｔｏｐ ｖｉｅｗ）と正面から見たとき（Ｆｒｏｎｔ ｖｉｅｗ）に共にほぼ等方的な形状の欠陥３８１１乃至３８１４において、欠陥の暗視野像の例３８３に示すように、レーザの入射方向３１４に沿って伸びる方向（暗視野像例３８３中の左から右）に尾が伸びる尾引き現象がある。
　また、図２（ｂ）の欠陥例３８２に示すような上方から見たとき（Ｔｏｐ ｖｉｅｗ）と正面から見たとき（Ｆｒｏｎｔ ｖｉｅｗ）に何れも等方的ではない欠陥３８２１乃至３８２４において、欠陥の暗視野像例３８４に示すように、レーザの入射方向３１４に関連のない方向（暗視野像例３８４では左下から右上、と右下から左上）に尾が伸びる尾引き現象がある。欠陥例３８２の場合、レーザの入射方向から伸びる方向に尾が伸びる欠陥も存在する。また、欠陥例３８２の場合、暗視野像例３８４に示すように複数方向に尾が伸びる尾引き現象と、一方向に尾が伸びる尾引き現象がある。
　尾引き現象を引き起こす欠陥形状は、欠陥例３８１の欠陥３８１１乃至３８１４、及び欠陥例３８２の３８２１乃至３８２４に限定されるものではなく、また、尾引き現象を生じた暗視野像も、暗視野像例３８３、３８４に限定されるものではない。
　図３Ａは、検出光学系のＮＡを０．４０、０．７５、０．９０、１．００と変化させ、各ＮＡの検出光学系を使用した場合の、尾引き現象が生じる欠陥の欠陥散乱光分布３８６と暗視野像３８７のシミュレーション結果の例を示す。図３Ａは、レーザの入射方向３１４に沿った方向に尾を引く欠陥の結果である。欠陥の散乱光分布３８６は、図３Ｂに示すように、照明光３１５が欠陥で散乱された光３１６の半球面上の散乱光強度分布を試料面と平行な２次元面３１７上に投影した強度分布を示している。
　図３Ａに示した欠陥散乱光分布３８６におけるシミュレーションの結果である各欠陥散乱光分布３８６１乃至３８６４は、それぞれ相対値で表示している。各ＮＡにおける欠陥散乱光分布３８６１乃至３８９４を結像させ、それぞれの暗視野像３８７１乃至３８７４を得た。本当の欠陥中心位置は各暗視野像３８７１乃至３８７４中に上下左右４方向から示した矢印の交点位置である。図３Ａに示した欠陥の例では、前方散乱方向の低角度領域（試料１０１の表面の法線方向に近い角度方向）に局所的に集中して散乱していることがわかる。欠陥の散乱光分布３８６の例に示すように、尾引き現象が生じやすい欠陥は、局所領域に集中して散乱する傾向がある。そして、暗視野像３８７より、図３Ａの欠陥において、暗視野像３８７２と３８７３、即ち、ＮＡ０．７５、０.９０のとき尾引き現象が発生していることが確認できる。
　実験においても、シミュレーションと同様の結果が得られた。ＮＡ０．６０、０．７５の検出光学系では、一部の欠陥において、尾引き現象が発生する。一方、暗視野像３８７１に示すように、ＮＡ０．４０の検出光学系では、ＮＡ０．６０及び０．７５のような高ＮＡの検出光学系において尾引き現象が生じた欠陥においても、尾引き現象が発生しない、もしくは発生しても尾の長さが高ＮＡの検出光学系に比べ著しく短い。
　尾引き現象の発生原因として、下記３つがある。  
  　　（Ａ）開口境界での回折光強度の異方性
  　　（Ｂ）散乱光が開口境界近傍に投影され新光源の発生
  　　（Ｃ）開口境界での急激な散乱光強度の変化
　以下、図４を用い尾引き現象発生メカニズムの詳細を説明する。  
  図４（ａ）は、レーザの入射方向から伸びる方向に尾を引く尾引き欠陥の散乱光分布例（ＮＡ１．００）である。領域３４２は散乱光強度の著しく強い領域、領域３４１は散乱光強度の弱い領域である。線３４３は、照明の入射面を表している。照明光の入射面とは、試料表面に垂直かつ、照明光の光軸に平行な面で、かつ照明光の光軸を面内に含む面のことである。円３４５はＮＡ０．９０、円３４６はＮＡ０．４０、の開口境界をそれぞれ示している。図４（ａ）の場合、ＮＡ０．９０の検出光学系では、開口境界と欠陥散乱光の強度の強い領域が重なっている。
　（Ａ）開口境界での回折光強度の異方性  
  図４（ｂ）に示すように、散乱光強度の強い領域３４２と開口境界（図４（ｂ）ではＮＡ０．９０の開口境界３４５）が重なった場合、開口境界での散乱光強度の異方性が大きくなる。開口境界での散乱光強度が強い領域では、他の領域に比べ、回折光強度が強くなる。像面に集光するため、像の拡がる方向は強い散乱光強度の方位角と、その方位角と光軸対称な方位角方向である。
　図４（ｂ）では、散乱光強度の極端に強い方位角とその方位角と光軸対象な方位角の方位角３４７の方向に像が伸びる。一方、方位角３４７以外の方位角３４８では、開口境界での散乱光の回折光強度は弱く、方位角３４７に比べて像の拡がりが小さい。
　図４（ｃ）において、点線３０１は検出光学系の光軸、３５１は散乱体(異物)、矢印３５９は強い散乱光、矢印３６０は弱い散乱光、線３５４は瞳面、線３５５は開口境界、矢印３５６は強い回折光、矢印３５７は弱い回折光、線３５２は像面、線３５３は暗視野像の強度、をそれぞれ示している。
　（Ｂ）散乱光が開口境界近傍に投影され新光源の発生  
  散乱光強度の強い領域が、開口境界と重なることにより、強い散乱光が開口境界に照射され開口境界において散乱光が反射もしくは散乱され、新しい光源３５８となり、尾引き現象を発生させる。
　（Ｃ）開口境界の急激な散乱光強度の変化  
  図４（ａ）のように、欠陥からの散乱光が、低角度の局所領域（０次光）に集中して散乱する場合の、開口境界での散乱光強度の強い領域３４２と、検出光学系の光軸３０１を通る線３４３上の散乱光の強度変化３６０を図４（ｄ）及び（ｅ）に記す。図４（ｄ）において、横軸３４４は照明の入射面（図４（ａ）の線３４３）上の位置を、縦軸３６１は散乱光強度を、領域３４６はＮＡ０．４０の検出光学系の検出領域を、領域３４５はＮＡ０．９０の検出光学系の検出領域をそれぞれ示している。又、図４（ｅ）の点線３６２は開口境界の強度変化を示している。図４（ｅ）からも判るように、開口が広がるにつれ開口境界での強度変化３６２が著しく大きくなる。この強度変化が大きいほど、より開口外に光が広がる。
　次に、尾引き現象による欠陥座標精度の低下について、暗視野画像を用いた最も単純な座標導出方法を例に挙げ、図５で述べる。対象試料の暗視野画像３７１を取得し（Ｓｔｅｐ６０１１）、取得した暗視野画像３７１を二値化処理し（Ｓｔｅｐ６０１２）、二値化処理された暗視野像３７２の輝度重心３６５を導出し（Ｓｔｅｐ６０１３）、輝度重心３６５を欠陥座標として出力する（Ｓｔｅｐ６０１４）。
　図５に示すように、尾引き現象によって、本当の欠陥座標３６４と欠陥検査装置が出力する欠陥座標３６５に乖離が生じる。乖離量が大きい場合、欠陥検査装置が検出した欠陥を、欠陥座標３６５を基に拡大して観察しようとしたとき、欠陥が観察視野から外れてしまうことが考えられる。このことから、尾引き現象を抑制する手段、もしくは、尾引き現象の発生を判断する手段が必要である。
　尾引き現象を抑制する手段について述べる。図３、図４で説明した尾引き現象発生メカニズムから、尾引き現象を抑制する方法として、欠陥散乱光の極端に強度の強い領域と、開口境界を重ねないことが有効であることがわかる。尾引き現象を抑制する方法として、［１］検出光学系のＮＡを小さくする、もしくは［２］開口境界での強度変化を穏やかにする方法がある。
　検出光学系ＮＡを小さくすることを実施する方法としては、ＮＡの小さな対物レンズの使用、もしくは、検出光学系の瞳面もしくはその近傍に開口を制限する空間フィルタ４０１（図６Ａ）を配置する方法がある。シミュレーションの条件（照明入射角８０度、可視光）においては、ＮＡ０．４０では尾引き現象の影響が小さく、ＮＡ０．６０では尾引き現象の影響が大きいことから、空間フィルタ４０１の光透過領域４０１１の周辺に遮光領域４０１２を設けて、少なくともＮＡ０．６０以下に制限する必要がある。ただし、尾引き現象の影響度合いは、照明入射角、照明波長によって変化するため、開口制限に必要なＮＡはその限りではない。
　開口境界での強度変化を穏やかにする方法としては、検出光学系の瞳面もしくは瞳面近傍に、半径方向に対し透過率が徐々に変化する透過率分布を持ったＮＤフィルタ（減光フィルタ）４０２（図６Ｂ）を配置する方法がある。ＮＤフィルタ４０２は、中央の光透過領域４０２１の周辺に、遮光領域４０２２を設け、遮光領域４０２２は中心から外周方向に向かい透過率が小さくなる空間分布を持っている。
　ただし、図６Ａ又は図６Ｂで説明した方法では、欠陥散乱光が遮光、もしくは減光され、欠陥検出感度が低下する。そのため、最高感度の検出と尾引き現象を生じない検出の使い分けが必要になる。これは、検査スループットを低下させてしまう。
　そこで次に、欠陥散乱光の低下を極力抑え、かつ、尾引き現象を抑制する手段として部分的な光学特性を持つフィルタを使用する方法がある。図２の(ａ)に示した欠陥例３８１のように、ほぼ等方的な形状をしていて尾を引く欠陥は、暗視野像３８３のように、図４の（ａ）に示すように前方の低角度領域３４２付近に局所的に集中して強く散乱する傾向がわかっている。そこで、試料上で散乱してくる光を極力透過させるために、最低限の領域のみ遮光、もしくは減光する方法がある。
　前方の低角度領域に局所的に集中して強く散乱する欠陥について尾引き現象を抑制するために、光透過領域４０３１の中に前方の低角度領域を遮光する領域４０３２を設けた空間フィルタ４０３（図７Ａ）を、もしくは、前方の低角度領域の開口境界近傍での急激な強度変化を穏やかにするために、光透過領域４０３１の中に前方の低角度領域に半径方向に透過率分布を持った領域４０４２を設けたＮＤフィルタ４０４（図７Ｂ）を、検出光学系の瞳面もしくは瞳面近傍に配置する方法がある。
　ウェハの散乱光は後方に強く散乱するが、前方の低角度領域にも散乱するため、１０数ｎｍサイズの微小欠陥検出においては、前方低角度領域を遮光しても、感度低下の影響が小さい。そのため、図７Ａ又は図７Ｂの空間フィルタ４０３又は４０４を使用する場合、高感度検出と尾引き現象抑制検出の使い分けをせずに検査可能である。また、別の更なる高感度化検出用のフィルタと、図７Ａ又は図７Ｂに示すような部分的な光学特性を持つフィルタを用いた検出とを使い分けても良い。
　部分的な光学特性を持つフィルタ以外の高感度検出用のフィルタを用いる方法としては、検出光学系の任意の場所に直線偏光子を使用する方法がある。これは、Ｐ偏光照明の場合、前方の低角度領域の散乱光の偏光方向は、照明の入射面に平行な偏光方向が主成分であるためである。直線偏光子を、照明の入射面に平行な偏光を遮光する向きに配置することで、前方低角度領域の散乱光の強度を低下させることができ、尾引き減少を抑制することが可能である。
　直線偏光子を用いる場合、２つの利点がある。第一の利点は、直線偏光子の配置位置は、瞳面近傍である必要はなく、検出光学系の任意の場所に配置できる点である。第二の利点は、偏光子を用いた検出は、ウェハからの散乱光を抑制し微小欠陥検出感度が高いため、高感度検出と尾引き現象抑制検出の使い分けをせずに検査可能である。また、別の更なる高感度化検出と、直線偏光子を用いた検出と、を使い分けても良い。
　また、尾引き現象は、レーザ斜入射照明、かつ高ＮＡの結像検出光学系をもつ暗視野光顕において顕著に生じる現象であることから、白色もしくはレーザ光源のリング照明の暗視野光顕、白色斜入射照明の暗視野光顕、白色もしくはレーザ照明の明視野光顕、位相差顕微鏡、集光検出光学系をもつ暗視野光顕、ＳＥＭ、などにおいては、尾引き現象が生じない。そのため、尾引き現象抑制手段として、白色もしくはレーザ光源のリング照明の暗視野光顕、白色斜入射照明の暗視野光顕、白色もしくはレーザ照明の明視野光顕、位相差顕微鏡、集光検出光学系をもつ暗視野光顕、ＳＥＭ、など尾引き現象が生じない手段を用いてもよい。白色斜入射照明の暗視野光顕は、照明波長がレーザに比べ大きな幅をもつため、散乱光分布が極端に集中することがなく、広がりを持つため、尾引き現象が発生しない。
　また、部分的な光学特性を持つ高感度検出用のフィルタの例として、図８Ａ又は図８Ｂに示したようなフィルタがある。図８Ａに示したフィルタ４１１は、試料１０１からの前方散乱光成分を透過領域４１２で透過させ、それ以外の散乱光成分や迷光を遮光部４１３で遮光するものである。このようなフィルタを用いることにより、検出信号のＳ/Ｎを向上させることができ、より微小な欠陥信号を検出することができる。
　一方、図８Ｂに示したフィルタ４２１は、試料１０１からの前方散乱光成分を透過領域４２２で透過させ、それ以外の散乱光成分や迷光を、透過率が徐々に大きくなる遮光部４２３乃至４２５で遮光するものである。このようなフィルタを用いても、図８Ａのフィルタ４１１に場合と同様に検出信号のＳ/Ｎを向上させることができ、より微小な欠陥信号を検出することができる。
　更に図８Ｃには、図７Ｂに示したフィルタ４０４と図８Ｂに示したフィルタ４２１とを組み合わせたフィルタ４３１を示す。このようなフィルタを用いることにより、高感度検出と尾引き現象を抑制した検出とを同時に実現することが可能になる。図７Ａに示したフィルタ４０３と図８Ａに示したフィルタ４１１とを組み合わせても同様な効果を得ることができる。
　上記した構成を備えた欠陥検出装置１００を用いて、試料１０１を検査する方法について説明する。
　先ず、結像光学系２１０の調整方法について説明する。  
  検査対象の試料１０１を試料ホルダ１０２に載置した状態で試料１０１を明視野観察するために、明視野光源２１２から照明光を発射し、照明レンズ２１３を透過した照明光をハーフミラー２１４で光量の半分を対物レンズ２０２の側に反射して対物レンズ２０２に入射させ、試料１０１の表面を明視野照明する。試料１０１から反射した光のうち対物レンズ２０２に入射した反射光は、その半分の光量がハーフミラー２１４を透過してレンズ２０３および２０４で集光され、結像レンズ２０６により試料１０１の表面の像が撮像素子２０７の検出面上に結像される。
　この結像された試料１０１の表面の像を撮像素子２０７で撮像して得られた信号は信号処理部２２１に送られて、試料１０１の表面の画像として画像表示部２２２の表示画面２２２１上に表示される。
　オペレータは、この表示画面２２２１上に表示された試料１０１の表面の明視野画像を観察して、試料１０１の表面の像が撮像素子２０７の撮像面上に正しく結像されていることを確認する。試料１０１の表面の像が撮像素子２０７の撮像面上に正しく結像されていない場合には、対物レンズの高さ調整機構２０９を操作して、試料１０１の表面の像の結像位置を撮像素子２０７の撮像面上に正しく合わせる。
　また、試料１０１の向きがステージ１０３の移動方向であるＸ及びＹ方向に対して一致しているかを確認し、向きがずれている場合にはステージ１０３をθ方向に回転させて試料１０１の向きを調整する。この調整は、検査の開始前に行い、調整終了後は、複数の試料１０１について順次池に説明するような検査を実行する。
　次に、結像光学系２１０が調整された状態で、試料１０１を検査する手順について説明する。
　検査対象の試料１０１を試料ホルダ１０２に載置した状態で照明ユニット２０１で試料１０１の表面に照明光を照射する(暗視野照明)。次に、制御部２２４で平面内でＸ、Ｙ方向に移動可能なステージ１０３の駆動を制御して、試料ホルダ１０２に載置された試料１０１をＸ方向に一定の独度で連続的に移動させる。この連続的に移動する試料１０１の表面の照明ユニット２０１により照明光が照射された領域から発生した散乱光のうち、対物レンズ２０２に入射した散乱光はハーフミラー２１４を透過して光量の半分が半減され、レンズ２０３及び２０４を透過して空間分布光学素子としてのフィルタ２０５でフィルタリングされた散乱光の像が結像レンズ２０６により撮像素子２０７の検出面(図示せず)上に結像される。撮像素子２０７で散乱光の像を撮像した信号は、信号処理部２２１へ送られてＡ/Ｄ変換された後にしきい値処理によりしきい値よりも大きな信号が欠陥として抽出される。
　ここで、フィルタフォルダ２０８を駆動して結像光学系２１０の光軸３０１上に配置するフィルタ２０５を入れ替えることにより、検査の光学条件を切替えることができる。このようにフィルタ２０５を入れ替えて試料１０１を複数回検査することにより、試料１０１を複数の検査条件で検査することができる。
　例えば、試料１０１に対して１回目の検査ではフィルタ２０５として尾引き現象の発生を抑制するためのフィルタを用いて試料１０１の前面を検査し、次に２回目の検査ではフィルタ２０５として高感度検出に適したフィルタに切替えて試料１０１の前面を検査することにより、尾引き現象が発生しやすい欠陥の位置を高い精度で求め、微細な欠陥を高感度に検出することができる。
　ここで、フィルタ２０５としては、尾引き現象の発生を抑制するためのフィルタとして、図６Ａ乃至図７Ｂの何れかに示した空間フィルタ４０１乃至４０４のうちの何れかを採用する。このような空間フィルタ２０５を採用することにより、撮像素子２０７で撮像して得られた散乱光の画像では尾引き現象が抑制される。その結果、撮像素子２０７で撮像して得られた散乱光の画像の輝度値分布の重心位置として求められる欠陥座標と実際の試料上の欠陥座標との乖離は低減され、検出画像から欠陥の位置を精度良く求めることができる。
　一方、高感度検出用のフィルタとしては、例えば図８Ａ又は図８Ｂに示したような、前方散乱光成分を透過してノイズ成分となりやすい後方散乱光や側方散乱光成分をカットするように開口を制限して構成されたフィルタ４１１または４１２を用いる。図８Ａに示した空間フィルタ４１１の構成は、矢印３１４の方向から入射した照明光により試料１０１から発生した散乱光のうち４１２の部分に入射した前方散乱光を透過し、４１３の部分に入射した散乱光を遮光するように構成されている。
　一方、図８Ｂに示した空間フィルタ４２１は、矢印３１４の方向から入射した照明光により試料１０１から発生した散乱光のうち４２２の部分に入射した前方散乱光を透過し、４２３の部分から４２４の部分に入射した散乱光を徐々に遮光率が高くなり、４２５の部分に入射した散乱光は完全に遮光するように構成されている。
　図８Ａ又は図８Ｂに示したような高感度検出用のフィルタを透過した散乱光を結像レンズ２０６で結像し、その像を撮像素子２０７で撮像して得られた散乱光の画像からしきい値以上の輝度を持つ領域を欠陥として抽出し、この抽出した欠陥の画像の輝度値分布の重心位置を欠陥座標として求める。検出された欠陥の画像とこの欠陥の位置情報とは信号記憶部２２３に送られて記憶されると共に、画像表示部２２２に送られて表示画面２２２１上に表示される。また、検出された欠陥の画像とこの欠陥の位置情報とは、図示していない通信回線を介して、上位の処理装置に送信される。
　上記した実施例においては、照明光学系ユニット２０１で光源２０１１から発射されたレーザを集光レンズ２０１２で集光して試料１０１上に照射する構成について説明したが、集光レンズ２０１２にシリンドリカルレンズを用いて線状に形成した光で試料１０１上を照明するようにしてもよい。　又、フィルタ２０５を切替えて２回検査をする例について説明したが、フィルタ２０５を切り替えずに、フィルタ２０５として尾引き現象の発生を抑制するためのフィルタを用いて試料１０１の前面を１回検査する方法であってもよい。
　本実施例によれば、暗視野照明による試料上の微小な欠陥の検出において、尾引き現象の発生を低減して欠陥画像を検出することが可能になり、欠陥の位置を高精度に検出することができるになった。
　［変形例］　
　実施例１で説明した欠陥検査装置１００の変形例を図９を用いて説明する。  
  本変形例は、図１に示した実施例１における欠陥検査装置１００の構成において、光学顕微鏡１０５１に照明光学系を２組備えた点が異なる。すなわち、本変形例における欠陥検査装置２００は、図９に示すように、光学顕微鏡１０５１、信号処理部２２１、画像表示部２２２、信号記憶部２２３、制御部２２４１を備えて構成される。制御部２２４１は、図示していない通信手段で外部のデータ処理装置と接続されている。
　光学顕微鏡１０５１は実施例１で説明した照明ユニット２０１の他に、照明光学系ユニット２５１を備えている。図９において図１に示した番号と同じ番号を付した構成については、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。信号処理部２２１、画像表示部２２２、信号記憶部２２３についても、実施例１で説明したものと同じであるので、説明を省略する。
　本変形例においては、フィルタホルダ２０８１で保持する複数のフィルタ２０５１には、照明光学系ユニット２０１で試料１０１を照明したときに適したフィルタと、照明光学系ユニット２５１で試料１０１を照明したときに適したフィルタとが含まれている。
　照明光学系ユニット２５１は、照明光学系ユニット２０１と同様に、光源２５１１、光源２５１１より照射される光線を試料１０１上に集光照射するための集光レンズ２５１２を適宜用いて構成される。照明ユニット２５１は、試料１０１に対して照明ユニット１０１と同じ方位角方向で異なる仰角方向に配置され、試料１０１に対して照明ユニット１０１で照明する領域と同じ領域を照明する。
　フィルタホルダ２０８１で保持する複数のフィルタ２０５１としては、実施例１において図６Ａ及び図６Ｂ又は図７Ａ及び図７Ｂを用いて説明したような照明光学系ユニット２０１に対応するフィルタの他に、照明光学系ユニット２５１に対応する図６Ａ及び図６Ｂ又は図７Ａ及び図７Ｂに準じたフィルタも備えている。
　制御部２２４１は、検査時に、照明光学系ユニット２０１と照明光学系ユニット２５１とを順次切替えて試料１０１を照明する。すねわち、制御部２２４１は、ステージ１０３を駆動して試料１０１をＸ方向又はＹ方向に走査することを繰り返して行い、１回目の走査では、照明光学系ユニット２５１による照明を停止した状態で照明光学系ユニット２０１で試料１０１を照明して検査を行い、２回目の走査においては、照明光学系ユニット２０１による照明を停止した状態で照明光学系ユニット２５１で試料１０１を照明して検査を行う。
　制御部２２４１では、１回目の走査において撮像素子２０７で検出した信号を信号処理部２２１で検出した結果得られる試料１０１上に形成された基準パターン（図示せず）の位置情報と、２回目の走査において撮像素子２０７で検出した信号を信号処理部２２１で検出した結果得られる試料１０１上に形成された基準パターンの位置情報に基づいて、１回目の走査において撮像素子２０７で検出した信号を信号処理部２２１で処理した結果と２回目の走査において撮像素子２０７で検出した信号を信号処理部２２１で処理した結果とを統合して、欠陥の検出及び検出した欠陥の画像特徴量に基づいて分類を行う。
　このように、照明条件が異なる状態で繰返し検査を行い、その結果を統合して処理することにより、より詳細な欠陥の分類を行うことができる。
　なお、図９に示した構成においては、同じ方位角で仰角が異なる２方向照明の例について説明したが、仰角が同じで方位角が異なる２方向照明としてもよく、又、それらを組み合わせた３方向照明としてもよい。また、照明光学系ユニット２０１及び２５１に偏光フィルタを追加して、試料１０１を偏光照明するような構成としてもよい。
　また、図９に示した構成においては、照明光学系ユニット２０１と照明光学系ユニット２５１にそれぞれ光源２０１１または２５１１を備えているが、光源２０１１または２５１１の一方だけを用いて照明光学系ユニット２０１と照明光学系ユニット２５１とで光源を共有させる構成としてもよい。
　次に、本発明の第２の実施の形態として、実施例１で説明した図１に示した光学顕微鏡１０５を、レビュー装置に組み込んだ例について適宜図面を用いて詳細に説明する。
　一般的に、半導体の製造工程で基板上に発生した欠陥を観察する場合、以下の欠陥観察手順で実施されている。まず、検査装置で試料全面を走査し、試料上に存在する欠陥を検出し、欠陥の存在する座標を取得する。次に、検査装置で検出された欠陥のいくつか若しくは全ての欠陥を、検査装置で取得した欠陥座標を基に、レビュー装置で詳細に観察し、欠陥分類、発生原因分析などを行っている。
　図１０に、本実施例におけるレビュー装置１０００の構成の一例を示す。
  本実施形態のレビュー装置１０００は、被検査対象の試料１０１を搭載する試料ホルダ１０２、この試料ホルダ１０２を移動させて試料１０１の全面を走査電子顕微鏡１０６（以下ＳＥＭと記述）の下に移動可能なステージ１０３、試料１０１を詳細観察するＳＥＭ１０６、ＳＥＭ１０６の焦点を試料１０１の表面に合わせる為に試料１０１の表面の高さを検出する光学式高さ検出システム１０４、試料１０１の欠陥を光学的に検出して試料１０１上の欠陥の詳細位置情報を取得する光学顕微鏡１０５、ＳＥＭ１０６と光学顕微鏡１０５の対物レンズを収納する真空漕１１２、ＳＥＭ１０６および光学式高さ検出システム１０４および光学顕微鏡１０５を制御する制御システム１２５、ユーザインターフェース１２３、ライブラリ１２２、検査装置１０７等の上位システムへ接続するネットワーク１２１、検査装置１０７の外部データ等を保存し制御システムに与える記憶装置１２４、で構成されている。
　ＳＥＭ１０６は、内部に電子線源１０６１、電子線源から発射された１次電子をビーム状に引き出して加速する引出電極１０６２、引出電極で引き出され加速された１次電子ビームの軌道を制御する偏向電極１０６３、偏向電極で軌道を制御された１次電子ビームを試料１０１の表面に収束させる対物レンズ電極１０６４、軌道を制御されて収束した１次電子ビームが照射された試料１０１から発生した２次電子を検出する２次電子検出器１０６５、収束した１次電子ビームが照射された試料１０１から発生した反射電子などの比較的高エネルギの電子を検出する反射電子検出器１０６６等を備えて構成されている。
　ＳＥＭ１０６は、真空槽１１２の内部に配置されている。真空槽１１２の内部には、更に光学顕微鏡１０５２の一部も配置されている。
　光学顕微鏡１０５２の構成及びその機能は、実施例１で図１乃至７Ｂを用いて説明した光学顕微鏡１０５と基本的には同じであるが、本実施例における光学顕微鏡１０５２の一部がＳＥＭ１０６と同じ真空槽１１２の内部に配置されている点が異なる。
　すなわち、図１１に示すように、真空槽１１２には、照明ユニットから発射された照明光を導入するためのガラス窓１１２１が設けられている。また、真空槽１１２の内部には、導入された照明光の光路を試料１０１の方向に変換するためにミラー２０１３、試料１０１からの散乱光を集光するための対物レンズ２０２および対物レンズ２０２の光軸方向の位置を調整するための高さ制御機構２０９が光学顕微鏡１０５２の一部として配置されていて、対物レンズ２０２で集光した光を真空槽１１２に設けたガラス窓１１２２を透過させてハーフミラー２１４、レンズ２０３、２０４に導く構成となっている点が、図１を用いて説明した実施例１における光学顕微鏡１０５の構成と異なっている。
　実施例１において、図２乃至７Ｂを用いて説明した散乱光画像の尾引き現象とそれに対応するフィルタの構成については、本実施例にもそのまま適用される。
　制御システム１２５は、ＳＥＭ１０６を制御するＳＥＭ制御部１２５１、光学顕微鏡を制御する光学顕微鏡制御部１２５２(図１に示した実施例１における制御部２２４に相当)、レビュー装置１０００全体を制御する全体制御部１２５６を備えている。
　また、ステージ１０３、光学式高さ検出システム１０４、光学顕微鏡１０５、ＳＥＭ１０６、ユーザインターフェース１２３、ライブラリ１２２、記憶装置１２４、は制御システム１２５と接続され、制御システム１２５はネットワーク１２１を介して上位又は上流のシステム（例えば、検査装置１０７）と接続されている。
　以上のように構成されたレビュー装置１０００において、特に、光学顕微鏡１０５２は、上位システムである検査装置１０７で検出された試料１０１上の欠陥を検査装置１０７で検出した欠陥の位置情報を用いて再検出（以下検出と記述）する機能を有し、光学式高さ検出システム１０４はＳＥＭ１０６の１次電子ビームを試料１０１の表面に収束させるための１次電子ビームの焦点合わせを行う焦点合わせ手段としての機能を有し、制御システム１２５は光学顕微鏡１０５２で検出された欠陥の位置情報に基づいて他の検査装置１０７で検査して検出された欠陥の位置情報を補正する位置補正手段としての機能を有し、ＳＥＭ１０６は制御システム１２５で位置情報を補正された欠陥を観察する機能を有する構成となっている。ステージ１０３は、試料１０１を載置して、光学顕微鏡１０５２で検出した欠陥がＳＥＭ１０６で観察できるように、光学顕微鏡１０５２とＳＥＭ１０６との間を移動する。
　次に、検査装置１０７（図１０）で検出された欠陥を、図１０で説明したレビュー装置１０００で観察する、一般的な処理の流れを図１２を用いて説明する。
　まず、上位又は上流のシステムである検査装置１０７を用い、試料１０１上の欠陥を検出し、他の検査装置１０７は試料１０１の検査情報を、ネットワーク１２１を介して出力し、レビュー装置１０００の記憶装置１２４に入力する。他の検査装置１０７が出力する試料１０１の検査情報は、欠陥座標、欠陥信号、欠陥形状、欠陥散乱光の偏光、欠陥種、欠陥ラベル、欠陥の特徴量、試料１０１表面の散乱信号のいずれかもしくはこれらの組み合わせで構成される検査結果と、他の検査装置１０７の照明入射角、照明波長、照明の方位角、照明強度、照明偏光、検出部の方位角、検出部の仰角、検出部の検出領域のいずれかもしくはこれらの組み合わせで構成される検査条件で構成される検査情報である。他の検査装置１０７に複数の検出器が存在する場合は、検出器毎に出力される試料１０１を検査した結果得られる検査情報もしくは、複数の検出器出力を統合した試料１０１の検査情報を用いる。
　次に、記憶装置１２４に記憶した情報を用いて他の検査装置１０７で検出した欠陥の中から抽出した一部の欠陥、若しくは全部の欠陥をレビュー装置１０００で観察する。まず、試料１０１の粗アライメントを行う。これは光学顕微鏡１０５による明視野観察によって行う。次に、他の検査装置１０７で取得した欠陥座標を基にレビュー装置１０００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が光学顕微鏡１０５２の視野に入るようにステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６００１）。次に高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行う（Ｓｔｅｐ６００２）。
　次に、光学顕微鏡１０５２の撮像素子２０７にて画像を取得し（Ｓｔｅｐ６００３）、取得した画像を輝度値の量子化を行い（Ｓｔｅｐ６００４）、画像内で欠陥を探索し（Ｓｔｅｐ６００５）、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６００６－ＹＥＳ）、欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出し（Ｓｔｅｐ６００７）、他の欠陥を検出する必要がなければ（Ｓｔｅｐ６００８－Ｎｏ）、光学顕微鏡１５０２での欠陥検出を終了する（Ｓｔｅｐ６００９）。そして、光学顕微鏡１０５２で検出した欠陥の座標と予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報との差から予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いてこの欠陥をＳＥＭ１０６で観察しようとしたときの欠陥に対するＳＥＭ１０６の視野位置のズレ量を算出する。
　この算出したズレ量を基にして前記予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を補正し、ステージ１０３を駆動してこの位置情報が補正された欠陥をＳＥＭ１０６の視野へ移動し、ＳＥＭ１０６で観察を行う。このとき、観察された情報は制御システム１２５へ送られ、データベース１２２に登録される。尚、観察すべき欠陥が多数ある場合には、そのうちの代表的な数点を抽出し、それら抽出した欠陥の予め他の検査装置１０７によって検出された位置情報と光学顕微鏡１０５２で検出して得たそれぞれの欠陥の位置情報とから、予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置とＳＥＭ１０６の視野位置のずれ量を求める。この求めたずれ量の情報を用いて、代表的な数点以外の光学顕微鏡１０５２で検出しなかった欠陥についても予め他の検査装置１０７で検出して得た位置情報を補正する。
　次に、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６００８－ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した光学顕微鏡１０５２へ欠陥を移動する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６００１）、処理を進める。なお、上述した欠陥検出手順で欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６００６－ＮＯ）は、欠陥が光学顕微鏡１０５２の視野の外にいることが考えられるため、光学顕微鏡１０５２の視野周辺部を探索してもよい。周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６０１０－ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６００１）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６０１０－ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。
　次に、他の検査装置１０７（図１０参照）で検出された欠陥を、図１０で説明したレビュー装置１０００で観察するために、尾引き現象が発生する可能性がある暗視野光顕１０５２の高感度検出（以下、高感度検出と称する）手段と、尾引き現象が抑制された手段と、を用い、観察対象欠陥をレビュー装置１０００で欠陥を検出する場合の処理フロー例を図１３から図１５を用い説明する。
　他の検査装置１０７を用い、試料１０１上の欠陥を検出し、他の検査装置１０７は試料１０１の検査情報を、ネットワーク１２１を介して出力し、レビュー装置１０００の記憶装置１２４に入力する。他の検査装置１０７が出力する試料１０１の検査情報は、欠陥座標、欠陥信号、欠陥形状、欠陥散乱光の偏光、欠陥種、欠陥ラベル、欠陥の特徴量、試料１０１表面の散乱信号のいずれかもしくはこれらの組み合わせで構成される検査結果と、他の検査装置１０７の照明入射角、照明波長、照明の方位角、照明強度、照明偏光、検出部の方位角、検出部の仰角、検出部の検出領域のいずれかもしくはこれらの組み合わせで構成される検査条件で構成される検査情報である。他の検査装置１０７に複数の検出器が存在する場合は、検出器毎に出力される試料１０１を検査した結果得られる検査情報もしくは、複数の検出器出力を統合した試料１０１の検査情報を用いる。
　図１３は、全ての検出対象欠陥を、高感度検出手条件と尾引き現象抑制条件の複数の光学条件で、撮像・検査する場合の処理フロー例である。まず、他の検査装置１０７で取得した欠陥座標を基にレビュー装置１０００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２の視野に入るようにステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６００１）。次に高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行い、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２の撮像素子２０７にて取得した画像を取得し（Ｓｔｅｐ６０１６）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０１７－ＹＥＳ）、欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出する。
　次に、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６０１８－ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２へ欠陥を移動する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６０１５）、処理を進める。なお、上述した欠陥検出手順で欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６０１７－ＮＯ）は、欠陥が高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２の視野の外にいることが考えられるため、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２の視野周辺部を探索してもよい。
　周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６０２４－ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６０２５）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６０２４－ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。次に、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５で、他の欠陥を検出する必要がなければ（Ｓｔｅｐ６０１８－ＮＯ）、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２の視野に入るように、他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いてステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０１９）。
　次に、高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行い、暗視野光顕１０５２を尾引き現象が抑制された光学条件に設定した状態で撮像素子２０７にて撮像して画像を取得し（Ｓｔｅｐ６０２０）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０２１－ＹＥＳ）、欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出する。他の欠陥を検出する必要がなければ（Ｓｔｅｐ６０２２－Ｎｏ）、暗視野光顕１０５２での欠陥検出を終了する（Ｓｔｅｐ６０２３）。
　次に、暗視野光顕１０５２を尾引き現象が抑制された光学条件に設定した状態で、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６０２２－ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した暗視野光顕１０５２へ欠陥を移動する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６０１９）、処理を進める。
　なお、上述した欠陥検出手順で欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６０２１－ＮＯ）は、欠陥が暗視野光顕１０５２の視野の外にいることが考えられるため、暗視野光顕１０５２の視野周辺部を探索してもよい。周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６０２６－ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６０２７）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６０２６－ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。
　そして、暗視野光顕１０５２を高感度条件もしくは尾引き現象が抑制された光学条件に設定した状態で得られた欠陥座標と予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報との差から予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いてこの欠陥をＳＥＭ１０６で観察しようとしたときの欠陥に対するＳＥＭ１０６の視野位置のズレ量を算出する。この算出したズレ量を基にして前記予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を補正し、この位置情報が補正された欠陥をＳＥＭ１０６の視野へ移動し、観察を行う。このとき、観察された情報は制御システム１２５へ送られ、データベース１２２に登録される。
　尚、観察すべき欠陥が多数ある場合には、そのうちの代表的な数点を抽出し、それら抽出した欠陥の予め他の検査装置１０７によって検出された位置情報と光顕で検出して得たそれぞれの欠陥の位置情報とから、予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置とＳＥＭ１０６の視野位置のずれ量を求める。この求めたずれ量の情報を用いて、代表的な数点以外の光顕で検出しなかった欠陥についても予め他の検査装置１０７で検出して得た位置情報を補正する。
　高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２の取得画像から導出した欠陥座標（以下、高感度手段導出欠陥座標と称す）と、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２の取得画像から導出した欠陥座標（以下、尾引き抑制手段導出欠陥座標と称す）は、どちらを用いても良い。
　高感度手段導出欠陥座標と尾引き抑制手段導出欠陥座標の乖離が閾値以上の時は、尾引き抑制手段導出欠陥座標を用い、乖離がしきい値未満の時は、高感度手段導出欠陥座標を用いる方法、もしくは、高感度手段導出欠陥座標と尾引き抑制手段導出欠陥座標の乖離方向から、尾引き現象発生有無を判断し、尾引き現象が発生知るときは尾引き現象抑制手段導出欠陥座標を用い、尾引き現象が発生していないときは高感度手段導出欠陥座標を用いる方法、などがある。また、高感度条件の暗視野光顕、もしくは尾引き現象が抑制された光学条件の光顕のどちらか一方で撮像された画像からのみ、検出された欠陥は、検出された条件の撮像画像を用い欠陥座標とする。
　図１３に示した方法では、検出対象欠陥の数が多い場合、検出時間がかかり、スループット低下が心配される。そこで、次に、最初に尾引き現象抑制手段を用い、全ての対象欠陥を撮像・検査し、次に、尾引き現象抑制手段で検出できなかった欠陥を対象に、高感度検出手段を用い撮像・検査する場合の処理フローについて、図１４で説明する。
　まず、他の検査装置１０７で取得した欠陥座標を基にレビュー装置１０００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２の視野に入るように、ステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０２８）。次に、高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行い、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２にて撮像した画像を取得し（Ｓｔｅｐ６０２９）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０３０－ＹＥＳ）、欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出する。
　尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２で、他の欠陥を検出する必要がなければ（Ｓｔｅｐ６０３１－ＮＯ）、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２で欠陥が検出されているため（Ｓｔｅｐ６０３２－ＹＥＳ）、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２での欠陥検出をする必要がなく（Ｓｔｅｐ６０３６－Ｎｏ）、欠陥検出を終了する（Ｓｔｅｐ６０３７）。
　次に、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２で、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６０３１－ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２へ欠陥を移動する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６０２８）、処理を進める。なお、上述した欠陥検出手順で欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６０３０－ＮＯ）は、欠陥が尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２の視野の外にいることが考えられるため、暗視野光顕１０５２の視野周辺部を探索してもよい。
　周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６０３８－ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６０３９）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６０３８－ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。
　また、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２で欠陥検出出来ず（Ｓｔｅｐ６０３０－ＮＯ）、周辺を探索して撮像しても欠陥を検出出来できず、周辺探索を終了した場合（Ｓｔｅｐ３０３８－ＮＯ）、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２では欠陥検出不可能となり（Ｓｔｅｐ６０３２－ＮＯ）、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で欠陥検出を行うため、他の検査装置１０７で取得した欠陥座標を基にレビュー装置１００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２の視野に入るように、ステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０３３）。
　次に、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で撮像して画像を取得し（Ｓｔｅｐ６０３４）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０３５－ＹＥＳ）、欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出する。次に、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６０３６－ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した暗視野光顕１０５２へ欠陥を移動する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６０３２）、処理を進める。
　なお、上述した欠陥検出手順で欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６０３５－ＮＯ）は、欠陥が暗視野光顕１０５２の視野の外にいることが考えられるため、暗視野光顕１０５２の視野周辺部を探索してもよい。周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６０４０－ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６０４１）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６０４０－ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。そして、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２もしくは高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２を用いて得た欠陥座標と予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報との差から予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いてこの欠陥をＳＥＭ１０６で観察しようとしたときの欠陥に対するＳＥＭ１０６の視野位置のズレ量を算出する。
　この算出したズレ量を基にして前記予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を補正し、この位置情報が補正された欠陥をＳＥＭ１０６の視野へ移動し、観察を行う。このとき、観察された情報は制御システム１２５へ送られ、データベース１２２に登録される。
　尚、観察すべき欠陥が多数ある場合には、そのうちの代表的な数点を抽出し、それら抽出した欠陥の予め他の検査装置１０７によって検出された位置情報と、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２もしくは高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で検出して得たそれぞれの欠陥の位置情報とから、予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置とＳＥＭ１０６の視野位置のずれ量を求める。この求めたずれ量の情報を用い、代表的な数点以外の尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２もしくは高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で検出しなかった欠陥についても予め他の検査装置１０７で検出して得た位置情報を補正する。
　次は、スループット短縮のため、他の検査装置１０７の出力情報を用い、検出対象欠陥毎に検査手段を選択し、選択した検査手段を用い撮像・検査する場合の処理フローについて、図１５を用いて説明する。
　まず、他の検査装置１０７の出力した検査結果から、検出対象の欠陥の光顕検出条件を決定する（Ｓｔｅｐ６０４３）。決定に使用する情報としては、欠陥座標、ウェハ情報、欠陥の輝度、欠陥サイズ、欠陥のクラス情報、もしくは、それらに基づく特徴量を用いる。例えば、欠陥散乱光の輝度値を用いる場合、しきい値以上の輝度を持つ欠陥は暗視野光顕１０５２を尾引き現象が抑制された光学条件に設定して検出し、しきい値以下の輝度の欠陥は暗視野光顕１０５２の光学条件を高感度条件に設定して検出する。他には、他の検査装置１０７に検出センサが複数存在する場合、前方・低角度領域のセンサ出力が大きい欠陥を、暗視野光顕１０５２を尾引き現象が抑制された光学条件に設定して検出し、それ以外の欠陥を、暗視野光顕１０５２の光学条件を高感度条件に設定する方法がある。
　次に、Ｓｔｅｐ６０４３で決定された検出方法で、欠陥の検出を行う。暗視野光顕１０５２の光学条件を尾引き現象が抑制される光学条件に設定した状態で検出する欠陥は（Ｓｔｅｐ６０４４－ＹＥＳ）、他の検査装置１０７で取得した欠陥座標を基にレビュー装置１０００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が光顕の視野に入るようにステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０４５）。次に高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行い、暗視野光顕１０５２の撮像素子２０７にて撮像した画像を取得し（Ｓｔｅｐ６０４６）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０４７－ＹＥＳ）、欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出する。
　次に、尾引き現象を抑制する光学条件に設定した暗視野光顕１０５２で、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６０４８－ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した欠陥の光顕検査条件を判断する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６０４４）、処理を進める。なお、上述した欠陥検出手順で欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６０４７－ＮＯ）は、欠陥が暗視野光顕１０５２の視野の外にいることが考えられるため、暗視野光顕１０５２の視野周辺部を探索してもよい。周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６０５５－ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６０５６）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６０５５－ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。
　尾引き現象が抑制される光学条件に設定された暗視野光顕１０５２で、他の欠陥を検出する必要がなければ（Ｓｔｅｐ６０４８－ＮＯ）、Ｓｔｅｐ６０４３で決定された検出方法が高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で検出する場合には（Ｓｔｅｐ６０４９－ＹＥＳ）、欠陥が高感度条件に設定された暗視野光顕１０５２の視野に入るように、他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いてステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０５０）。
　次に、高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行い、高感度条件に設定された暗視野光顕１０５２の撮像素子２０７にて撮像して画像を取得し（Ｓｔｅｐ６０５１）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０５２－ＹＥＳ）、欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出する。他の欠陥を検出する必要がなければ（Ｓｔｅｐ６０５３－ＮＯ）、暗視野光顕１０５２での欠陥検出を終了する（Ｓｔｅｐ６０５４）。
　次に、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓを取得し、上述した暗視野光顕１０５へ欠陥を移動する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６０５０）、処理を進める。
　なお、上述した欠陥検出手順で欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６０５２－ＮＯ）は、欠陥が光学顕微鏡１０５の視野の外にいることが考えられるため、光学顕微鏡１０５の視野周辺部を探索してもよい。周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６０５８－ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６０５９）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６０５８－ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。
　そして、尾引き現象が抑制された光学条件に設定した暗視野光顕１０５２もしくは高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２を用いて得た欠陥座標と予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報との差から予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いてこの欠陥をＳＥＭ１０６で観察しようとしたときの欠陥に対するＳＥＭ１０６の視野位置のズレ量を算出する。この算出したズレ量を基にして前記予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を補正し、この位置情報が補正された欠陥をＳＥＭ１０６の視野へ移動し、観察を行う。
　このとき、観察された情報は制御システム１２５へ送られ、データベース１２２に登録される。尚、観察すべき欠陥が多数ある場合には、そのうちの代表的な数点を抽出し、それら抽出した欠陥の予め他の検査装置１０７によって検出された位置情報と尾引き現象が抑制された光学条件の光顕もしくは高感度条件の暗視野光顕で検出して得たそれぞれの欠陥の位置情報とから、予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置とＳＥＭ１０６の視野位置のずれ量を求める。
　この求めたずれ量の情報を用いて、代表的な数点以外の暗視野光顕１０５２で検出しなかった欠陥についても予め他の検査装置１０７で検出して得た位置情報を補正する。また、Ｓｔｅｐ６０４３において決定した光顕検査条件が、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で検出対象の欠陥において、高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２で検出出来なかった欠陥（Ｓｔｅｐ６０５２－ＮＯ）を、暗視野光顕１０５２を尾引き現象が抑制された光学条件に設定して検出してもよい（図示せず）。
　暗視野光顕１０５２において、高感度検出条件と、尾引き現象を抑制した光学条件の検出を切り替える方法は、フィルタホルダ２０８（図１１）を動かし、光軸上のフィルタ２０５を交換する。フィルタ２０５を切り替える際、フィルタホルダ２０８のようにスライド式ではなく、回転レボルバー式のフィルタホルダを使用しても良い。尾引き現象を抑制するために、フィルタ２０５（図１１）は、実施例１で図６Ａ又は６Ｂ、又は図７Ａまたは７Ｂに記したフィルタ、偏光子、の一つ、もしくは複数を使用してもよい。また、フィルタ２０５に、ＭＥＭＳや液晶を用いた場合、フィルタホルダ２０８での切り替えではなく、印加電圧により、光学特性を変化させ切り替える方法がある。
　また、図７Ａ又は７Ｂに示したような前方の低角度領域に部分的に作用するフィルタ４０３又は４０４や偏光子を用いる場合、尾引き現象が抑制され、かつ、感度低下が小さいため、図１３から図１５で説明した処理フローのような高感度手段と尾引き現象抑制手段を使い分けても、使い分けなくても良い。
　次に、尾引き現象が発生したか、もしくは発生していないかを判断し、その結果に合わせ欠陥座標導出アルゴリズムを選択することにより、欠陥の座標アライメント精度を維持する方法について述べる。これによって、尾引き現象を抑制するための光学条件の実装が難しい場合や、尾引き現象を抑制するための光学条件を設定した暗視野光顕１０５２では検出できないが、高感度条件を設定した暗視野光顕１０５２では尾を引く欠陥においても、欠陥の座標アライメント精度を高く維持することができる。
　暗視野光顕１０５２（図１１）で取得した暗視野画像に、尾引き現象が発生しているか否かを判断する方法としては、暗視野光顕１０５２で取得した欠陥暗視野像の形状から判断する方法、もしくは、暗視野光顕１０５２を用いて異なる光学条件で取得した複数枚の暗視野画像を比較し判断する方法がある。以下、暗視野光顕１０５２で取得した欠陥暗視野像において、尾引き現象が発生している欠陥を尾引き欠陥、尾引き現象が発生していない欠陥を非尾引き欠陥と称す。
　暗視野光顕１０５２で取得した欠陥暗視野像から、尾引き欠陥か否かを判定する方法として、欠陥暗視野像の形状から得られる特徴量を用いる方法がある。例えば、欠陥暗視野像の傾き角度、暗視野光顕１０５２の視野内に占める欠陥暗視野像の大きさ、もしくは領域に対する比率、欠陥暗視野像の長軸と短軸の比率、もしくは、それらの組み合わせに基づく特徴量がある。これら欠陥暗視野像の形状から得られる特徴量が設定値を満たす欠陥を尾引き欠陥、それ以外を非尾引き欠陥と判定する。本方法のメリットは、複数条件で欠陥暗視野像を取得する必要がないため、欠陥検出に必要な時間が短い点である。
　暗視野光顕１０５２を用いて異なる光学条件で取得した複数枚の暗視野画像を比較し、尾引き欠陥か否かを判定する方法において、異なる光学条件としては、例えば、照明強度、撮像素子２０７の画像取得蓄積時間、欠陥に対する照明の入射方位角などがある。照明の入射方位角を変える方法としては、ウェハを回転させる方法、もしくは、ウェハに対する照明ユニット２０１から発射されたレーザの入射方位角を切り替える方法がある。例えば、レーザの入射方位角をπ／２切り替える場合、入射方位から長く尾を引く尾引き欠陥においては、レーザの入射方位角によって尾引き方向がπ／２変化する。また、照明強度を小さくした場合、もしくは撮像素子２０７の画像取得蓄積時間を短くした場合、尾引き欠陥では欠陥暗視野像の形状の変化が異方的となる（尾が短くなる）が、非尾引き欠陥ではほぼ等方的に欠陥暗視野像の形状が変化する。
　次に、検出した欠陥が、尾引き欠陥、もしくは非尾引き欠陥かを判定し、判定結果に基づき欠陥座標検出アルゴリズムを選択する場合の欠陥座標検出処理フローについて、図１６を用い説明する。
　まず、レビュー装置１０００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が暗視野光顕１０５の視野に入るようにステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０６０）。次に高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行い、暗視野光顕１０５で撮像して画像を取得し（Ｓｔｅｐ６０６１）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０１７－ＹＥＳ）、次に、Ｓｔｅｐ６０６１で取得した画像から尾引き欠陥か否かを判断する。
　対象欠陥が尾引き欠陥であれば（Ｓｔｅｐ６０６３－ＹＥＳ）、尾引き欠陥用のアルゴリズムＡを用い欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出する（Ｓｔｅｐ６０６４）。また、対象欠陥が非尾引き欠陥であれば（Ｓｔｅｐ６０６３－ＮＯ）、非尾引き欠陥用のアルゴリズムＢを用い欠陥画像の輝度分布から欠陥座標を導出する。例えば、アルゴリズムＡとしては、取得画像を輝度値で量子化し、尾とは逆方向の端（図２（ｂ）の暗視野像３８４の場合は左端）を欠陥座標とする方法がある。例えば、アルゴリズムＢとしては、取得画像を輝度値で量子化し、その輝度重心を欠陥座標とする方法がある。
　検出した欠陥が、尾引き欠陥、もしくは非尾引き欠陥かを判定する方法として、暗視野光顕１０５２で取得した欠陥暗視野像の形状から得られる特徴量を用いる方法がある。例えば、欠陥暗視野像の傾き角度、暗視野光顕１０５２の視野内に占める欠陥暗視野像の大きさ、もしくは領域に対する比率、欠陥暗視野像の長軸と短軸の比率、もしくは、それらの組み合わせに基づく特徴量がある。これら欠陥暗視野像の形状から得られる特徴量が設定値を満たす欠陥を尾引き欠陥、それ以外を非尾引き欠陥と判定する。例えば、前方低仰角方向に強く散乱する低段差の凸形状の欠陥の場合、照明の入射面に平行な方向に尾が伸びるため、欠陥暗視野像の傾き角度が、照明の入射方位角近傍である場合、尾引き欠陥と判定することが考えられる。
　次に、暗視野光顕１０５で、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６０６５－ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した高感度条件に設定した暗視野光顕１０５へ欠陥を移動する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６０６０）、処理を進める。
　なお、上述した欠陥検出手順で欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６０６２－ＮＯ）は、欠陥が暗視野光顕１０５の視野の外にいることが考えられるため、暗視野光顕１０５の視野周辺部を探索してもよい。周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６０６７－ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６０６８）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６０６７－ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。次に、暗視野光顕１０５で、他の欠陥を検出する必要がなければ（Ｓｔｅｐ６０６５－ＮＯ）、光顕での欠陥検出を終了する（Ｓｔｅｐ６０６６）。
　次に、他の検査装置１０７(図１０)で検出された欠陥を、図１０で説明したレビュー装置１０００で観察する処理の流れを図１７、図１８、図１９で説明する。
　図１７の処理フローについて述べる。まず、他の検査装置１０７を用い、試料１０１上の欠陥を検出し、検査装置１０７は試料１０１の検査情報を、ネットワーク１２１を介して出力し、レビュー装置１００の記憶装置１２４に入力する。他の検査装置１０７が出力する試料１０１の検査情報は、欠陥座標、欠陥信号、欠陥形状、欠陥散乱光の偏光、欠陥種、欠陥ラベル、欠陥の特徴量、試料１０１表面の散乱信号のいずれかもしくはこれらの組み合わせで構成される検査結果と、他の検査装置１０７の照明入射角、照明波長、照明の方位角、照明強度、照明偏光、検出部の方位角、検出部の仰角、検出部の検出領域のいずれかもしくはこれらの組み合わせで構成される検査条件で構成される検査情報である。検査装置に複数の検出器が存在する場合は、検出器毎に出力される試料１０１を検査した結果得られる検査情報もしくは、複数の検出器出力を統合した試料１０１の検査情報を用いる。
　次に、記憶装置１２４に記憶した情報を用いて、他の検査装置１０７で検出した欠陥の中から抽出した一部の欠陥、若しくは全部の欠陥をレビュー装置１０００で観察する。まず、試料１０１の粗アライメントを行う（Ｓｔｅｐ６０７８）。これは暗視野光顕１０５２に備えたによる明視野観察によって行う。次に、レビュー装置１０００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が暗視野光顕１０５２の視野に入るようにステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０７９）。次に高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行う（Ｓｔｅｐ６０８０）。
　次に、暗視野光顕１０５２で撮像して得た画像より欠陥を探索し（Ｓｔｅｐ６０８１）、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０８２－ＹＥＳ）、光学顕微鏡１０５による欠陥検出位置と予め他の欠陥検査装置によって検出された欠陥の位置情報との差から予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いてこの欠陥をＳＥＭ１０６で観察しようとしたときの欠陥に対するＳＥＭ１０６の視野位置のズレ量を算出する（Ｓｔｅｐ６０８３）。この算出したズレ量を基にして前記予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を補正し（Ｓｔｅｐ６０８４）、この位置情報が補正された欠陥をＳＥＭ１０６の視野へ移動し、観察を行う（Ｓｔｅｐ６０８６）。このとき、観察された情報は制御システム１２５へ送られ、データベース１２２に登録される。
　尚、観察すべき欠陥が多数ある場合には、そのうちの代表的な数点を抽出し、それら抽出した欠陥の予め他の検査装置１０７によって検出された位置情報と暗視野光顕１０５２で検出して得たそれぞれの欠陥の位置情報とから、予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置とＳＥＭ１０６の視野位置のずれ量を求める。この求めたずれ量の情報を用いて、代表的な数点以外の暗視野光顕１０５２で検出しなかった欠陥もしくは、暗視野光顕１０５で観察したが検出出来なかった欠陥（Ｓｔｅｐ６０８２－ＮＯ）についても、必要であれば（Ｓｔｅｐ６０８９－ＹＥＳ）、予め他の検査装置１０７で検出して得た位置情報を補正する（Ｓｔｅｐ６０９０）。
　図１８の処理フローについて述べる。まず、他の検査装置１０７を用い、試料１０１上の欠陥を検出し、他の検査装置１０７は試料１０１の検査情報を、ネットワーク１２１を介して出力し、レビュー装置１０００の記憶装置１２４に入力する。他の検査装置１０７が出力する試料１０１の検査情報は、欠陥座標、欠陥信号、欠陥形状、欠陥散乱光の偏光、欠陥種、欠陥ラベル、欠陥の特徴量、試料１０１表面の散乱信号のいずれかもしくはこれらの組み合わせで構成される検査結果と、他の検査装置１０７の照明入射角、照明波長、照明の方位角、照明強度、照明偏光、検出部の方位角、検出部の仰角、検出部の検出領域のいずれかもしくはこれらの組み合わせで構成される検査条件で構成される検査情報である。検査装置に複数の検出器が存在する場合は、検出器毎に出力される試料１０１を検査した結果得られる検査情報もしくは、複数の検出器出力を統合した試料１０１の検査情報を用いる。
　次に、記憶装置１２４に記憶した情報を用いて他の検査装置１０７で検出した欠陥の中から抽出した一部の欠陥、若しくは全部の欠陥をレビュー装置１０００で観察する。まず、試料１０１の粗アライメントを行う（Ｓｔｅｐ６０７８）。これは暗視野光顕１０５２による明視野観察によって行う。次に、レビュー装置１０００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が暗視野光顕１０５２の視野に入るようにステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０７９）。次に高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行う（Ｓｔｅｐ６０８０）。
　次に、暗視野光顕１０５２で撮像して取得した画像より欠陥を探索し（Ｓｔｅｐ６０８１）、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０８２－ＹＥＳ）、暗視野光顕１０５２による欠陥検出位置と予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報との差から予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いてこの欠陥をＳＥＭ１０６で観察しようとしたときの欠陥に対するＳＥＭ１０６の視野位置のズレ量を算出する（Ｓｔｅｐ６０８３）。この算出したズレ量を基にして前記予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を補正し（Ｓｔｅｐ６０８４）、この位置情報が補正された欠陥をＳＥＭ１０６の視野へ移動し、観察を行う（Ｓｔｅｐ６０８６）。このとき、観察された情報は制御システム１２５へ送られ、データベース１２２に登録される。
　尚、観察すべき欠陥が多数ある場合には、そのうちの代表的な数点を抽出し、それら抽出した欠陥の予め他の検査装置１０７によって検出された位置情報と暗視野光顕１０５２で検出して得たそれぞれの欠陥の位置情報とから、予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置とＳＥＭ１０６の視野位置のずれ量を求める。この求めたずれ量の情報を用いて、代表的な数点以外の暗視野光顕１０５２で検出しなかった欠陥もしくは、暗視野光顕１０５２で観察したが検出出来なかった欠陥（Ｓｔｅｐ６０８２－ＮＯ）についても、必要であれば（Ｓｔｅｐ６０８９－ＹＥＳ）、予め他の検査装置１０７で検出して得た位置情報を補正する（Ｓｔｅｐ６０９０）。尚、ＳＥＭ１０６で欠陥を検出できず（Ｓｔｅｐ６０９１－ＮＯ）、ＳＥＭ１０６で周辺を探索する（Ｓｔｅｐ６０９２－ＹＥＳ）場合、ＳＥＭの視野を移動させる、もしくは試料１０１を移動させ周辺を探索し（Ｓｔｅｐ６０９３）、処理を進める。
　ＳＥＭ１０６で欠陥を検出できず（Ｓｔｅｐ６０９１－ＮＯ）、周辺を探索せず（Ｓｔｅｐ６０９２－ＮＯ）、他の欠陥座標候補を観察する場合（Ｓｔｅｐ６０９４－ＹＥＳ）、Ｓｔｅｐ６０８１で使用した光学条件とは異なる光学条件で欠陥を再検出する（Ｓｔｅｐ６０９５－ＹＥＳ）もしくは、暗視野光顕１０５２で再検出せずに（Ｓｔｅｐ６０９５－ＮＯ）、Ｓｔｅｐ６０８１で取得した画像を用い、Ｓｔｅｐ６０８５で移動した座標とは別の、欠陥が存在する可能性の高い欠陥座標へＳＥＭの視野もしくは試料を移動させ（Ｓｔｅｐ６０９３）、処理を進める。Ｓｔｅｐ６０８５で移動した座標とは別の、欠陥が存在する可能性の高い欠陥座標は、例えば、Ｓｔｅｐ６０８３で欠陥座標導出に使用した画像よりも撮像素子の蓄積時間の短く、尾引きによる座標ずれ量が少ない画像を用いる方法や、Ｓｔｅｐ６０８３で欠陥座標導出に用いたアルゴリズムとは異なるアルゴリズムを用い欠陥座標を導出する方法によって、導出する。
　次に、暗視野光顕１０５２で取得した画像から、尾引き欠陥、もしくは非尾引き欠陥かを判定し、判定結果に基づき、欠陥座標を導出する処理フローについて、図１９を用い説明する。
　まず、レビュー装置１０００で予め他の検査装置１０７によって検出された欠陥の位置情報を用いて試料１０１上の観察したい欠陥が暗視野光顕１０５２の視野に入るようにステージ１０３を移動させる（Ｓｔｅｐ６０９６）。次に高さ制御機構２０９にて対物レンズ２０２を移動させて焦点合わせを行い、暗視野光顕１０５２で撮像して画像を取得し（Ｓｔｅｐ６０９７）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６０９８－ＹＥＳ）、次に、Ｓｔｅｐ６０９７で取得した画像から尾引き欠陥か否かを判断し、対象欠陥が尾引き欠陥であれば（Ｓｔｅｐ６０９９－ＹＥＳ）、暗視野光顕１０５２の光学条件を尾引き現象の影響の少ない光学条件に変更し（Ｓｔｅｐ６１００）、暗視野光顕１０５２で撮像して画像を取得し（Ｓｔｅｐ６１０１）、取得した画像内で欠陥を探索し、欠陥を検出したのであれば（Ｓｔｅｐ６１０２－ＹＥＳ）、Ｓｔｅｐ６１０１で取得した画像から欠陥座標を導出する（Ｓｔｅｐ６１０３）。また、対象欠陥が非尾引き欠陥であれば（Ｓｔｅｐ６０９９－ＮＯ）、用Ｓｔｅｐ６０９７で取得した画像から欠陥座標を導出する（Ｓｔｅｐ６１０３）。
　次に、暗視野光顕１０５２で、他の欠陥情報が必要な場合は（Ｓｔｅｐ６１０４－ＹＥＳ）、他の検査装置１０７の出力結果から観察したい欠陥位置情報を取得し、上述した高感度条件に設定した暗視野光顕１０５２へ欠陥を移動する手順へ戻り（Ｓｔｅｐ６０９６）、処理を進める。
　なお、Ｓｔｅｐ６０９７で取得した画像から欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６０９８－ＮＯ）は、欠陥が暗視野光顕１０５２の視野の外にいることが考えられるため、暗視野光顕１０５２の視野周辺部を探索してもよい。周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６１０６－ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６１０７）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６１０６－ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。
　また、Ｓｔｅｐ６１０１で取得した画像から欠陥検出できなかった場合（Ｓｔｅｐ６１０２－ＮＯ）は、欠陥が暗視野光顕１０５２の視野の外にいることが考えられるため、暗視野光顕１０５２の視野周辺部を探索してもよい。周辺部を探索する場合（Ｓｔｅｐ６１０８－ＹＥＳ）は、視野に相当する分だけ試料１０１を移動し（Ｓｔｅｐ６１０９）、上述した欠陥検出手順から処理を行う。また、周辺探索をしない場合（Ｓｔｅｐ６１０８－ＮＯ）は、手順に従って処理を進める。
　次に、暗視野光顕１０５２で、他の欠陥を検出する必要がなければ（Ｓｔｅｐ６１０４－ＮＯ）、暗視野光顕１０５２での欠陥検出を終了する（Ｓｔｅｐ６１０５）。なお、Ｓｔｅｐ６１０１で変更する光学条件としては、照明光量、照明の入射角、照明の方位角、画像取得時の蓄積時間、フィルタ２０５の光学特性、のいずれか、もしくはそれらの組み合わせられた光学条件である。撮像素子２０７の蓄積時間を短縮、もしくは、照明光量を減光すると、尾引き欠陥の尾の長さが短くなり、尾引き現象の影響が小さくなる。
　照明強度を可変する方法としては、照明光学系２０１への印加電圧の制御、ＮＤフィルタを検出光学系の光軸上に配置、照明の入射角を変えるための光路切り替え、などがある。また、照明の入射角、照明の方位角を変更すると、欠陥散乱光分布が変わるため、欠陥散乱光の局所的に集中して強度の強い領域と、検出光学系の開口境界が重ならない、照明方位を選択すると、尾引き現象の影響を抑制することができる。
　尾引き現象の影響が少ない光学条件で使用するフィルタ２０５としては、減光用のＮＤフィルタ、図８Ａ及び図８Ｂに示したような開口制限するための空間フィルタ、図６Ａ及び図６Ｂ、図７Ａ及び図７Ｂに記載のフィルタなどである。
　以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
　１０１…試料　 １０２…試料ホルダ　 １０３…ステージ　 １０４…光学式高さ検出システム　 １０５…光学顕微鏡　 １０６…電子顕微鏡　 １０７…検査装置　 １１１…真空封し窓　 １１２…真空槽　 １２１…ネットワーク　 １２２…ライブラリ　 １２３…ユーザインターフェース　 １２４…記憶装置　 １２５…制御システム　 ２０９…高さ制御機構。

Claims (18)

  1. 　試料の表面に光を斜方から入射させて前記試料に照射し、
    　該光が照射された前記試料から発生した散乱光のうち対物レンズに入射した散乱光を集光して前記散乱光の像を結像し、
    　該結像した散乱光の像を撮像して画像を取得し、
    　該取得した画像を処理して前記試料上の欠陥を抽出して該抽出した欠陥の位置情報を求め、
    　該求めた欠陥の位置情報を出力する欠陥検出方法であって、
    　前記散乱光の像を結像することを、前記対物レンズに入射した散乱光のうち、前記光の照射により前記試料表面で発生した散乱光のうち前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域を透過した散乱光の成分を一部遮光した光を結像することにより、前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した前記散乱光の像を結像し、
    　前記抽出した欠陥の位置情報を、前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した前記散乱光の像を撮像して取得した画像から抽出した欠陥の輝度信号に基づいて求める
    ことを特徴とする欠陥検出方法。
  2. 　請求項１記載の欠陥検出方法であって、前記対物レンズに入射した散乱光を前記対物レンズの視野に対して同心円状に遮光することを特徴する欠陥検出方法。
  3. 　請求項１記載の欠陥検出方法であって、前記対物レンズに入射した散乱光を前記対物レンズの開口に対して前記対物レンズ開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光が発生する領域の一部を部分的に遮光することを特徴する欠陥検出方法。
  4. 　試料を載置する載置手段と、
    　該載置手段に載置された試料の表面に光を斜方から入射させて前記試料に照射する照明手段と、
    　該照明手段により光が照射された前記試料から発生した散乱光を集光する対物レンズと該対物レンズで集光した前記散乱光の像を結像する結像レンズと該結像レンズで結像した前記散乱光の像を撮像する撮像素子とを有する撮像手段と、
    　該撮像手段で前記散乱光の像を撮像して得た前記散乱光の画像を処理して前記試料上の欠陥を抽出して該抽出した欠陥の位置情報を求める画像処理手段と、
    　該画像処理手段で求めた欠陥の位置情報を出力する出力手段と
    を備えた欠陥検出装置であって、
    　前記撮像手段は、前記対物レンズに入射した散乱光のうち前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光を一部遮光するフィルタを更に備え、該フィルタを透過した散乱光を前記結像レンズで結像することにより前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した前記散乱光の像を結像し、該結像した尾引き現象の発生を抑制した前記散乱光の像を前記撮像素子で撮像し、
    　前記画像処理手段は、前記欠陥の位置情報を、前記尾引き現象の発生を抑制した前記散乱光の像を撮像して取得した画像から抽出した欠陥の輝度信号に基づいて求める
    ことを特徴とする欠陥検出装置。
  5. 　請求項４記載の欠陥検出装置であって、前記フィルタは、前記対物レンズに入射した散乱光を前記対物レンズの視野に対して同心円状に遮光することを特徴する欠陥検出装置。
  6. 　請求項４記載の欠陥検出装置であって、前記フィルタは、前記対物レンズに入射した散乱光を前記対物レンズの開口に対して前記対物レンズの外縁部に近い領域へ散乱した散乱光が発生する領域の一部を部分的に遮光することを特徴する欠陥検出装置。
  7. 　他の検査装置で検出された試料上の欠陥の位置情報を用いてステージ上に載置された前記試料に光を照射して前記試料から発生する散乱光の像を撮像し、
    　該撮像して得た前記散乱光の画像を処理して前記欠陥の前記ステージ上での位置情報を求め、
    　該求めた欠陥の前記ステージ上での位置情報を用いて前記他の検査装置で検出した前記試料上の欠陥の位置情報を修正し、
    　該修正した位置情報を用いて前記ステージ上に載置された試料上の前記他の検査装置で検出された欠陥を観察する欠陥観察方法であって、
    　前記散乱光の像を撮像することを、
    　前記ステージ上に載置された前記他の検査装置で欠陥が検出された試料の表面に光を斜方から入射させて前記試料に照射し、
    該光の照射により前記試料表面で発生した散乱光のうち前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光の成分を一部遮光した光により結像することにより、前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光による尾引き現象の発生を抑制した前記散乱光の像を結像し、
    　該結像した散乱光の像を撮像して前記散乱光による尾引き現象の発生を抑制した画像を取得することにより行い、
    　前記欠陥の前記ステージ上での位置情報を求めることを、
    　前記取得した前記散乱光による尾引き現象の発生を抑制した画像を処理して前記試料上の欠陥を抽出し、
    前記散乱光による尾引き現象を抑制した前記散乱光の画像から前記抽出した欠陥の輝度信号に基づいて前記抽出した欠陥の位置情報を求める、
    ことを特徴とする欠陥観察方法。
  8. 　請求項７に記載の欠陥観察方法であって、前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光を前記対物レンズの開口に対して同心円状に遮光することを特徴する欠陥観察方法。
  9. 　請求項７記載の欠陥観察方法であって、前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光を前記対物レンズの開口に対して前記散乱光が発生する領域の一部を部分的に遮光することを特徴する欠陥観察方法。
  10. 　請求項７記載の欠陥観察方法であって、前記ステージに載置されて前記散乱光の像が撮像されて欠陥の位置情報が修正された試料を、前記ステージに載置した状態で搬送して前記欠陥の観察を行うことを特徴する欠陥観察方法。
  11. 　他の検査装置で検出された試料上の欠陥の位置情報を用いてステージ上に載置された前記試料に光を照射して前記試料から発生する散乱光の像を撮像し、
    　該撮像して得た前記散乱光の画像を処理して前記欠陥の前記ステージ上での位置情報を求め、
    　該求めた欠陥の前記ステージ上での位置情報を用いて前記他の検査装置で検出した前記試料上の欠陥の位置情報を修正し、
    　該修正した位置情報を用いて前記ステージ上に載置された試料上の前記他の検査装置で検出された欠陥を観察する欠陥観察方法であって、
    　前記散乱光の像を撮像する工程において、
    　前記撮像した散乱光の像に尾引き現象が発生しているかをチェックし、
    　前記散乱光の像に尾引き現象が発生している場合には、
    　前記尾引き現象が発生した欠陥に光を斜方から照射し、
    該光の照射により前記欠陥で発生した散乱光のうち前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光の成分を一部遮光した光により結像することにより、前記散乱光による尾引き現象の発生を抑制した前記散乱光の像を結像し、
    　該結像した散乱光の像を撮像して前記散乱光による尾引き現象の発生を抑制した画像を取得し、
    該取得した前記散乱光による尾引き現象の発生を抑制した画像を処理して前記試料上の欠陥を抽出し、
    該抽出した欠陥の輝度信号に基づいて前記抽出した欠陥の位置情報を求める、
    ことを特徴とする欠陥観察方法。
  12. 　請求項１１記載の欠陥観察方法であって、前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光を前記対物レンズの開口に対して同心円状に遮光することを特徴する欠陥観察方法。
  13. 　請求項１１記載の欠陥観察方法であって、前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光を前記対物レンズの開口に対して前記散乱光が発生する領域の一部を部分的に遮光することを特徴する欠陥観察方法。
  14. 　請求項１１記載の欠陥観察方法であって、前記ステージに載置されて前記散乱光の像が撮像されて欠陥の位置情報が修正された試料を、前記ステージに載置した状態で搬送して前記欠陥の観察を行うことを特徴する欠陥観察方法。
  15. 　他の検査装置で検査されて欠陥が検出された試料を載置するステージ手段と、
    　該ステージ手段に載置された前記試料上の欠陥の位置情報を用いて該試料に光を照射して該試料からの散乱光の像を撮像する撮像手段と、
    該撮像手段で撮像して得た前記散乱光の画像から欠陥を検出して該検出した欠陥の位置情報を求める位置情報抽出手段と、
    　該位置情報抽出手段で求めた欠陥の位置情報を用いて前記他の検査装置で検出した前記試料上の欠陥の位置情報を修正する欠陥位置情報修正手段と、
    　該欠陥位置情報修正手段で修正した位置情報を用いて前記試料上の前記他の検査装置で検出された欠陥を観察する欠陥観察手段と
    を備えた欠陥観察装置であって、
    　前記撮像手段は、
    　前記ステージ手段に載置された前記他の検査装置で欠陥が検出された試料の表面に光を斜方から入射させて前記試料に照射する照明部と、
    該照明部により光が照射された前記試料から発生した散乱光を集光する対物レンズと該対物レンズで集光した前記散乱光のうち前記対物レンズの開口の外縁部に近い領域へ散乱した散乱光を一部遮光するフィルタと、該フィルタを透過した散乱光を結像させることにより尾引き現象の発生が抑制された前記散乱光の像を結像する結像レンズと、該結像レンズにより結像した尾引き現象の発生が抑制された前記散乱光の像を撮像する撮像素子とを有する撮像部とを備え、
    前記位置情報抽出手段は、前記撮像部で前記尾引き現象の発生が抑制された散乱光の像を撮像して得た画像を処理して前記試料上の欠陥を抽出し、該抽出した欠陥の輝度信号に基づいて該欠陥の位置情報を求める
    ことを特徴とする欠陥観察装置。
  16. 　請求項１５記載の欠陥観察装置であって、前記フィルタは、前記対物レンズに入射した散乱光を前記対物レンズの視野に対して同心円状に遮光することを特徴する欠陥観察装置。
  17. 　請求項１５記載の欠陥観察装置であって、前記フィルタは、前記対物レンズに入射した散乱光を前記対物レンズの開口に対して前記散乱光が発生する領域の一部を部分的に遮光することを特徴する欠陥観察装置。
  18. 　請求項１５記載の欠陥観察装置であって、前記ステージ手段は、前記撮像手段で前記散乱光の像が撮像されて欠陥の位置情報が修正された試料を、前記欠陥観察手段の位置まで搬送し、前記欠陥観察手段において、前記試料を前記ステージに載置した状態で欠陥の観察を行うことを特徴する欠陥観察装置。
PCT/JP2013/079902 2012-11-08 2013-11-05 欠陥検出方法及びその装置並びに欠陥観察方法及びその装置 WO2014073532A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/441,742 US9683946B2 (en) 2012-11-08 2013-11-05 Method and device for detecting defects and method and device for observing defects
KR1020157010239A KR101729952B1 (ko) 2012-11-08 2013-11-05 결함 검출 방법 및 그 장치 및 결함 관찰 방법 및 그 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012246035A JP5946751B2 (ja) 2012-11-08 2012-11-08 欠陥検出方法及びその装置並びに欠陥観察方法及びその装置
JP2012-246035 2012-11-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014073532A1 true WO2014073532A1 (ja) 2014-05-15

Family

ID=50684635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/079902 WO2014073532A1 (ja) 2012-11-08 2013-11-05 欠陥検出方法及びその装置並びに欠陥観察方法及びその装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9683946B2 (ja)
JP (1) JP5946751B2 (ja)
KR (1) KR101729952B1 (ja)
TW (1) TWI480542B (ja)
WO (1) WO2014073532A1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014042538A1 (en) * 2012-09-14 2014-03-20 Delmic B.V. Integrated optical and charged particle inspection apparatus
JP6222935B2 (ja) * 2013-02-14 2017-11-01 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2015206642A (ja) * 2014-04-18 2015-11-19 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥観察方法及びその装置
JP6424143B2 (ja) * 2015-04-17 2018-11-14 株式会社ニューフレアテクノロジー 検査方法およびテンプレート
JP6635712B2 (ja) * 2015-08-21 2020-01-29 キヤノン株式会社 検査方法、検査装置、画像処理装置、プログラム及び記録媒体
JP2017067633A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 キヤノン株式会社 検査装置および物品製造方法
JP6594223B2 (ja) * 2016-02-22 2019-10-23 富士フイルム株式会社 位相差顕微鏡および撮像方法
JP6688184B2 (ja) * 2016-07-20 2020-04-28 東レエンジニアリング株式会社 ワイドギャップ半導体基板の欠陥検査装置
TWI751233B (zh) * 2016-11-28 2022-01-01 美商克萊譚克公司 用於從低解析度檢測影像重建高解析度點擴散函數之系統及方法
US11158040B2 (en) * 2018-06-29 2021-10-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for identifying robot arm responsible for wafer scratch
CN112104968B (zh) * 2020-09-15 2021-10-15 沈阳风驰软件股份有限公司 一种无线耳机外观缺陷检测系统及检测方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0254494B2 (ja) * 1979-11-06 1990-11-21 Tokyo Shibaura Electric Co
JPH0943160A (ja) * 1995-07-31 1997-02-14 Toray Ind Inc 光学測定装置
JP2001133417A (ja) * 1999-06-15 2001-05-18 Applied Materials Inc 物体上の欠陥を再検査する装置及び方法
JP2008116405A (ja) * 2006-11-07 2008-05-22 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査方法及びその装置
JP2008145399A (ja) * 2006-12-13 2008-06-26 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査装置
JP2008543114A (ja) * 2005-06-06 2008-11-27 ケーエルエー−テンカー テクノロジィース コーポレイション 鋸歯状フーリエフィルタ及び検査システム
JP2011523711A (ja) * 2008-06-03 2011-08-18 ファン ジェイ． ジーオン， 干渉欠陥検知及び分類
WO2012090373A1 (ja) * 2010-12-27 2012-07-05 株式会社 日立ハイテクノロジーズ 検査装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53123983A (en) * 1977-04-05 1978-10-28 Matsushita Electric Works Ltd Photoelectric type smoke detector
US4642803A (en) * 1982-08-09 1987-02-10 Drexler Technology Corporation Optical data retrieval system for multi-characteristic reflective data storage media
JP3319790B2 (ja) 1992-11-30 2002-09-03 株式会社日立製作所 異物検査方法及びその装置
JP4184543B2 (ja) 1999-06-10 2008-11-19 株式会社日立製作所 光学像検出方法および外観検査装置
TW200540939A (en) * 2004-04-22 2005-12-16 Olympus Corp Defect inspection device and substrate manufacturing system using the same
JP4645113B2 (ja) 2004-09-21 2011-03-09 日本電気株式会社 光検査方法及び光検査装置並びに光検査システム
US7714997B2 (en) 2006-11-07 2010-05-11 Hitachi High-Technologies Corporation Apparatus for inspecting defects
JP4638864B2 (ja) 2006-12-20 2011-02-23 株式会社日立ハイテクノロジーズ 試料表面の欠陥検査装置
JP5110977B2 (ja) * 2007-06-22 2012-12-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥観察装置及びその方法
JP2010197352A (ja) * 2009-02-27 2010-09-09 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査方法及び欠陥検査装置
JP4726983B2 (ja) * 2009-10-30 2011-07-20 住友化学株式会社 欠陥検査システム、並びに、それに用いる、欠陥検査用撮影装置、欠陥検査用画像処理装置、欠陥検査用画像処理プログラム、記録媒体、および欠陥検査用画像処理方法
JP5216752B2 (ja) 2009-11-18 2013-06-19 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検出方法及び欠陥検出装置並びにこれを備えた欠陥観察装置
JP2012137350A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査方法および欠陥検査装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0254494B2 (ja) * 1979-11-06 1990-11-21 Tokyo Shibaura Electric Co
JPH0943160A (ja) * 1995-07-31 1997-02-14 Toray Ind Inc 光学測定装置
JP2001133417A (ja) * 1999-06-15 2001-05-18 Applied Materials Inc 物体上の欠陥を再検査する装置及び方法
JP2008543114A (ja) * 2005-06-06 2008-11-27 ケーエルエー−テンカー テクノロジィース コーポレイション 鋸歯状フーリエフィルタ及び検査システム
JP2008116405A (ja) * 2006-11-07 2008-05-22 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査方法及びその装置
JP2008145399A (ja) * 2006-12-13 2008-06-26 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査装置
JP2011523711A (ja) * 2008-06-03 2011-08-18 ファン ジェイ． ジーオン， 干渉欠陥検知及び分類
WO2012090373A1 (ja) * 2010-12-27 2012-07-05 株式会社 日立ハイテクノロジーズ 検査装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101729952B1 (ko) 2017-04-25
KR20150058462A (ko) 2015-05-28
JP2014095578A (ja) 2014-05-22
JP5946751B2 (ja) 2016-07-06
US9683946B2 (en) 2017-06-20
TW201423091A (zh) 2014-06-16
TWI480542B (zh) 2015-04-11
US20150276622A1 (en) 2015-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5946751B2 (ja) 欠陥検出方法及びその装置並びに欠陥観察方法及びその装置
TWI558997B (zh) 缺陷觀察方法及其裝置
JP4979246B2 (ja) 欠陥観察方法および装置
KR101624433B1 (ko) 결함 관찰 방법 및 그 장치
WO2010044351A1 (ja) 欠陥検出方法の高感度化
JP5110977B2 (ja) 欠陥観察装置及びその方法
US9678021B2 (en) Method and apparatus for inspecting defects
JP6369860B2 (ja) 欠陥観察方法及びその装置
JP6475176B2 (ja) 欠陥観察装置
US7911599B2 (en) Reticle defect inspection apparatus and reticle defect inspection method
JP5579588B2 (ja) 欠陥観察方法及びその装置
US8885037B2 (en) Defect inspection method and apparatus therefor
JP2007071803A (ja) 欠陥観察方法及びその装置
US20170328842A1 (en) Defect observation method and defect observation device
JP4521240B2 (ja) 欠陥観察方法及びその装置
WO2012073673A1 (ja) 欠陥検査装置および欠陥検査方法
JP2005283190A (ja) 異物検査方法及びその装置
JP2016134412A (ja) 欠陥観察方法および装置
JP2012163422A (ja) 検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13853932

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157010239

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14441742

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13853932

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1