WO2023085217A1 - 検査条件提示装置、表面検査装置、検査条件提示方法及びプログラム - Google Patents

検査条件提示装置、表面検査装置、検査条件提示方法及びプログラム Download PDF

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WO2023085217A1
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inspection
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scatterer
incident
scattered light
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勝尚 吉田
好成 奥野
修治 畑田
一範 大橋
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株式会社レゾナック
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Definitions

  • the present invention relates to an inspection condition presentation device, a surface inspection device, an inspection condition presentation method, and a program.
  • Patent Literature 1 discloses a surface defect inspection technique for distinguishing irregularities of defects on the surface of an object to be inspected from the reflected light when the surface of the object to be inspected is irradiated with light at a predetermined incident angle.
  • Patent Literature 2 discloses a defect inspection technique that automatically discriminates foreign substances and scratches existing on an inspected surface by using a plurality of irradiation devices and a large number of light receiving devices.
  • the purpose of the present disclosure is to present inspection conditions for efficiently detecting scatterers present on the surface of an inspection object according to their types.
  • the present disclosure has the configuration shown below.
  • an intensity calculation unit configured to calculate an intensity distribution of scattered light when the surface of an inspection object on which different types of scatterers exist is irradiated with inspection light according to a plurality of candidate incident conditions; an incident condition presenting unit configured to present to a user the candidate incident condition that maximizes the intensity of the scattered light; Inspection condition presentation device.
  • the inspection condition presentation device includes at least one of an incident angle of the inspection light with respect to the surface, a polarization type of the inspection light, and a wavelength of the inspection light. Inspection condition presentation device.
  • the inspection condition presentation device an incident condition reception unit configured to receive an incident condition instructed by the user in response to presenting the incident condition candidate to the user;
  • a first distribution calculator configured to calculate a first distribution, which is an intensity distribution of the scattered light when the inspection light is applied to the surface on which the first type of scatterer exists according to the incident condition.
  • a second distribution calculator configured to calculate a second distribution, which is an intensity distribution of the scattered light when the inspection light is applied to the surface on which a second type of scatterer exists according to the incident condition.
  • An inspection condition presentation device further comprising:
  • the inspection condition presentation device includes a scatterer presence/absence detection position candidate that is a detection position for determining the presence or absence of the scatterer,
  • the detection condition presentation unit is configured to present the coordinates at which the intensity of the scattered light is high in both the first distribution and the second distribution as the scatterer presence/absence detection position candidates. Inspection condition presentation device.
  • the detection condition candidate includes a scatterer type detection position candidate that is a detection position for determining the type of the scatterer,
  • the detection condition presentation unit is configured to present, as the scatterer-type detection position candidate, the coordinates that allow the type of the scatterer to be determined with the smallest number of detection positions. Inspection condition presentation device.
  • the inspection condition presentation device is a semiconductor wafer or a flat metal
  • the types of the scatterers include particles attached to the surface, microprojections generated on the surface, scratches and pits. Inspection condition presentation device.
  • an incident condition determining unit configured to determine the incident condition candidate presented by the inspection condition presentation device according to [5] as an incident condition
  • Detection configured to determine the scatterer presence/absence detection position candidate and the scatterer type detection position candidate presented by the inspection condition presentation device according to [5] as the scatterer presence/absence detection position and the scatterer type detection position.
  • a condition determination unit configured to irradiate the surface of the inspection object with inspection light according to the incident condition; a detector configured to detect scattered light when the surface is irradiated with the inspection light at the scatterer presence/absence detection position and the scatterer type detection position; The detection unit determines the presence or absence of the scatterer based on the scattered light detected at the scatterer presence/absence detection position, and the detection unit determines the scatterer based on the scattered light detected at the scatterer type detection position.
  • a scatterer discrimination unit configured to discriminate the type of A surface inspection device comprising:
  • the computer an intensity calculation procedure for calculating an intensity distribution of scattered light when a surface of an inspection object on which different types of scatterers exist is irradiated with inspection light according to a plurality of incident condition candidates; an incident condition presentation procedure for presenting to a user the incident condition candidate that maximizes the intensity of the scattered light; Inspection condition presentation method for executing
  • an intensity calculation procedure for calculating an intensity distribution of scattered light when a surface of an inspection object on which different types of scatterers exist is irradiated with inspection light according to a plurality of incident condition candidates; an incident condition presentation procedure for presenting to a user the incident condition candidate that maximizes the intensity of the scattered light; program to run.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of a surface inspection system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a computer according to the first embodiment;
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the surface inspection apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the functional configuration of the surface inspection system according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flow chart showing an example of a processing procedure of an inspection condition presentation method according to the first embodiment.
  • FIG. 6A is a diagram showing an example of flat particles adhering to the surface of the inspection object.
  • FIG. 6B is a diagram showing an example of pits generated on the surface of the inspection object.
  • FIG. 6A is a diagram showing an example of flat particles adhering to the surface of the inspection object.
  • FIG. 6B is a diagram showing an example of pits generated on the surface of the inspection object.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of intensity distribution of scattered light.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the difference in intensity distribution of scattered light due to polarization.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the difference in intensity distribution of scattered light depending on the incident angle.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the size of the scatterer and the intensity distribution of scattered light depending on the wavelength.
  • FIG. 11A is a diagram showing an example of the first distribution.
  • FIG. 11B is a diagram showing an example of the second distribution.
  • FIG. 11C is a diagram showing an example of the difference between the first distribution and the second distribution.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of extreme value coordinates in the difference.
  • FIG. 13A is a diagram showing an example of scatterer presence/absence detection positions in the first distribution.
  • FIG. 13A is a diagram showing an example of scatterer presence/absence detection positions in the first distribution.
  • FIG. 13B is a diagram showing an example of scatterer presence/absence detection positions in the second distribution.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of scatterer type detection positions.
  • FIG. 15 is a flow chart showing an example of the processing procedure of the surface inspection method according to the first embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of the functional configuration of a surface inspection system according to the second embodiment.
  • FIG. 17 is a flow chart showing an example of the processing procedure of the surface inspection method according to the second embodiment.
  • a first embodiment of the present invention is a surface inspection system for detecting scattering bodies present on the surface of an inspection object based on scattered light when the surface of the inspection object is irradiated with inspection light such as laser light.
  • a surface inspection system according to the present embodiment includes a surface inspection apparatus that inspects the surface of an inspection object, and an inspection condition presentation apparatus that presents inspection conditions representing settings of an optical system provided in the surface inspection apparatus.
  • An example of the inspection object in this embodiment is a semiconductor wafer or flat metal.
  • the scatterer to be detected in this embodiment is a fine concave-convex structure present on the surface of the object to be inspected.
  • An example of a fine convex structure is particles adhering to the surface of the inspection object (hereinafter also referred to as “flat particles”) or defects such as minute projections generated on the surface of the inspection object.
  • An example of a fine concave structure is a defect such as a scratch or pit on the surface of the inspection object.
  • the inspection object and the scatterer described above are merely examples, and the present invention is not limited to these.
  • the inspection conditions in this embodiment include an incident condition for irradiating the surface of the inspection object with inspection light and a detection condition for detecting scattered light generated on the surface of the inspection object.
  • the incident conditions include the incident angle, wavelength and polarization of inspection light.
  • the detection conditions include a scatterer presence/absence determination position and a scatterer type determination position.
  • the scatterer presence/absence determination position is a position where scattered light is detected in order to determine whether scatterers exist on the surface of the inspection object.
  • the scatterer type determination position is a position where scattered light is detected in order to determine the type of scatterer existing on the surface of the inspection object. That is, the inspection conditions in this embodiment are inspection conditions for simultaneously determining the presence or absence of a scatterer and the type of the scatterer.
  • the scattered light generated by the scatterer has anisotropy according to its type.
  • the surface inspection system according to the present embodiment performs numerical analysis on the intensity distribution of scattered light obtained for each type of scatterer, thereby presenting inspection conditions under which the anisotropy of scattered light becomes significant.
  • the surface inspection system according to the present embodiment presents inspection conditions that make it possible to determine the presence or absence of scatterers and the types of scatterers with as few optical instruments as possible. Therefore, according to the surface inspection system of the present embodiment, it is possible to simultaneously determine the presence or absence of scatterers and the types of scatterers efficiently with a small number of optical instruments.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of a surface inspection system according to this embodiment.
  • a surface inspection system 10 in this embodiment includes a surface inspection device 1, an inspection condition presentation device 2, and a user terminal 3.
  • the surface inspection device 1, the inspection condition presentation device 2, and the user terminal 3 are connected via a communication network 9 such as a LAN (Local Area Network) or the Internet so as to be capable of data communication.
  • a communication network 9 such as a LAN (Local Area Network) or the Internet so as to be capable of data communication.
  • the surface inspection device 1 is an optical inspection device that detects scatterers existing on the surface of an object to be inspected by irradiating the surface of the object to be inspected with inspection light such as laser light.
  • the surface inspection apparatus 1 irradiates the surface of the inspection object with inspection light according to the incident conditions set by the user, and detects the scattered light according to the detection conditions set by the user. Based on the detected scattered light, the surface inspection apparatus 1 determines whether or not scatterers exist on the surface of the inspection object, and if the scatterers exist, determines the type of the scatterers, and outputs the result. do.
  • the inspection condition presentation device 2 is an information processing device such as a PC (Personal Computer), a workstation, or a server that presents incident condition candidates and detection condition candidates for setting in the surface inspection device 1 .
  • the inspection condition presentation device 2 receives the type of scatterer to be detected from the user terminal 3 , and transmits to the user terminal 3 an incident condition candidate for the surface inspection device 1 to irradiate the inspection light. Also, the inspection condition presentation device 2 receives the incident conditions specified by the user from the user terminal 3 and transmits detection condition candidates for the surface inspection device 1 to detect the scattered light to the user terminal 3 .
  • the user terminal 3 is an information processing terminal operated by the user, such as a PC, tablet terminal, or smart phone.
  • the user terminal 3 transmits to the inspection condition presentation device 2 the type of scatterer to be detected that is input by the user.
  • the user terminal 3 also outputs the incident condition candidates and the detection condition candidates received from the inspection condition presentation device 2 to the user. Further, the user terminal 3 transmits the incident conditions input by the user in response to the presentation of the incident condition candidates to the inspection condition presentation device 2 .
  • the overall configuration of the surface inspection system 10 shown in FIG. 1 is merely an example, and various system configuration examples are possible depending on the application and purpose.
  • the inspection condition presentation device 2 may be realized by a plurality of computers, or may be realized as a cloud computing service.
  • the surface inspection system 10 may be realized by a stand-alone computer having the functions that the inspection condition presentation device 2 and the user terminal 3 should have.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the computer 500 in this embodiment.
  • computer 500 includes CPU (Central Processing Unit) 501, ROM (Read Only Memory) 502, RAM (Random Access Memory) 503, HDD (Hard Disk Drive) 504, input device 505, It has a display device 506 , a communication I/F (Interface) 507 and an external I/F 508 .
  • the CPU 501, ROM 502 and RAM 503 form a so-called computer.
  • Each piece of hardware of the computer 500 is interconnected via a bus line 509 .
  • the input device 505 and the display device 506 may be connected to the external I/F 508 for use.
  • the CPU 501 is an arithmetic unit that implements the overall control and functions of the computer 500 by reading programs and data from a storage device such as the ROM 502 or HDD 504 onto the RAM 503 and executing processing.
  • the ROM 502 is an example of a non-volatile semiconductor memory (storage device) that can retain programs and data even when the power is turned off.
  • the ROM 502 functions as a main storage device that stores various programs, data, etc. necessary for the CPU 501 to execute various programs installed in the HDD 504 .
  • the ROM 502 stores boot programs such as BIOS (Basic Input/Output System) and EFI (Extensible Firmware Interface) that are executed when the computer 500 is started, OS (Operating System) settings, network settings, and other data. is stored.
  • BIOS Basic Input/Output System
  • EFI Extensible Firmware Interface
  • the RAM 503 is an example of a volatile semiconductor memory (storage device) that erases programs and data when the power is turned off.
  • the RAM 503 is, for example, a DRAM (Dynamic Random Access Memory) or an SRAM (Static Random Access Memory).
  • a RAM 503 provides a work area that is expanded when various programs installed in the HDD 504 are executed by the CPU 501 .
  • the HDD 504 is an example of a non-volatile storage device that stores programs and data.
  • the programs and data stored in the HDD 504 include an OS, which is basic software that controls the entire computer 500, and applications that provide various functions on the OS.
  • the computer 500 may use a storage device using flash memory as a storage medium (for example, SSD: Solid State Drive, etc.) instead of the HDD 504 .
  • the input device 505 includes a touch panel used by the user to input various signals, operation keys and buttons, a keyboard and mouse, and a microphone for inputting sound data such as voice.
  • the display device 506 is composed of a display such as liquid crystal or organic EL (Electro-Luminescence) that displays a screen, a speaker that outputs sound data such as voice, and the like.
  • a display such as liquid crystal or organic EL (Electro-Luminescence) that displays a screen
  • a speaker that outputs sound data such as voice, and the like.
  • a communication I/F 507 is an interface for connecting to a communication network and allowing the computer 500 to perform data communication.
  • the external I/F 508 is an interface with an external device.
  • the external device includes a drive device 510 and the like.
  • a drive device 510 is a device for setting a recording medium 511 .
  • the recording medium 511 here includes media such as CD-ROMs, flexible disks, magneto-optical disks, etc. that record information optically, electrically, or magnetically.
  • the recording medium 511 may also include a semiconductor memory or the like that electrically records information, such as a ROM or a flash memory. This allows the computer 500 to read from and/or write to the recording medium 511 via the external I/F 508 .
  • Various programs installed in the HDD 504 are, for example, a distributed recording medium 511 set in the drive device 510 connected to the external I/F 508, and the various programs recorded in the recording medium 511 are read by the drive device 510. installed by Alternatively, various programs installed in HDD 504 may be installed by being downloaded from another network different from the communication network via communication I/F 507 .
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the surface inspection apparatus 1 according to this embodiment.
  • the surface inspection apparatus 1 includes a control device 100 and an optical system 110.
  • the optical system 110 in this embodiment includes one or more irradiation devices 111 that irradiate inspection light such as laser light, one or more light receiving devices 112 that acquire scattered light generated on the surface of the inspection object, and the inspection object. and a drive control unit 114 that rotates or rectilinearly moves the table 113 .
  • the light receiving device 112 in this embodiment includes a light receiving device 112-1 for detecting upward scattered light and a light receiving device 112-2 for detecting forward scattered light.
  • the irradiation device 111 has a function of setting the incident angle, wavelength and polarization of the inspection light.
  • the incident angle is the angle ⁇ between the inspection light and the surface of the inspection object.
  • Polarization refers to the direction of vibration with respect to the plane of incidence.
  • the wavelength ⁇ is not limited, but practically it is preferably in the infrared region to the ultraviolet region.
  • the control device 100 in this embodiment is realized by, for example, a computer.
  • the control device 100 has a CPU 501 , a ROM 502 , a RAM 503 , an input device 505 , a display device 506 and an external I/F 508 .
  • the CPU 501, ROM 502 and RAM 503 form a so-called computer.
  • Each piece of hardware of the computer 500 is interconnected via a bus line 509 .
  • the input device 505 and the display device 506 may be connected to the external I/F 508 for use.
  • the irradiation device 111 , the light receiving device 112 and the drive control unit 114 are connected to the external I/F 508 and controlled by the control device 100 .
  • a signal representing the scattered light acquired by the light receiving device 112 is input to the control device 100 via the external I/F 508 .
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the functional configuration of the surface inspection system 10 according to this embodiment.
  • the inspection condition presentation device 2 in this embodiment includes an intensity calculator 21, an incident condition presenter 22, an incident condition receiver 23, a first distribution calculator 24, and a second distribution calculator. 25 , a difference calculation unit 26 , a coordinate acquisition unit 27 and a detection condition presentation unit 28 .
  • the presentation unit 28 is implemented by a process that causes the CPU 501 to execute a program developed on the RAM 503 from the HDD 504 shown in FIG.
  • the intensity calculator 21 receives the types of two or more scatterers to be detected from the user terminal 3 . Further, the intensity calculation unit 21 calculates the intensity distribution of the scattered light when the surface of the inspection object on which various types of scatterers to be detected exist is irradiated with inspection light according to each of a plurality of predetermined incident condition candidates. calculate.
  • the incident condition presentation unit 22 transmits to the user terminal 3 an incident condition candidate corresponding to the intensity distribution that maximizes the intensity of the scattered light among the scattered light intensity distributions calculated by the intensity calculation unit 21 .
  • the incidence condition reception unit 23 receives the incidence conditions specified by the user from the user terminal 3 .
  • the incidence condition reception unit 23 sets the received incidence conditions in the first distribution calculation unit 24 and the second distribution calculation unit 25 .
  • the first distribution calculator 24 calculates the intensity distribution of the scattered light when the inspection light is applied to the surface of the inspection target on which the first type of scatterer exists according to the incident condition received from the user terminal 3 (hereinafter referred to as the “first 1 distribution).
  • the first type is any type included in the types of scatterers to be detected.
  • the second distribution calculation unit 25 calculates the intensity distribution of the scattered light when the surface of the inspection object on which the second type of scatterer exists is irradiated with the inspection light according to the incident conditions received from the user terminal 3 (hereinafter referred to as the “second 2 distributions”).
  • the second type is one of the types of scatterers to be detected that is different from the first type.
  • the difference calculator 26 calculates the difference between the first distribution calculated by the first distribution calculator 24 and the second distribution calculated by the second distribution calculator 25 .
  • the coordinate acquisition unit 27 acquires coordinates indicating the maximum value or the minimum value in the difference calculated by the difference calculation unit 26 (hereinafter also referred to as "extreme value coordinates").
  • the detection condition presentation unit 28 generates detection condition candidates based on the arrangement of extreme coordinates acquired by the coordinate acquisition unit 27 . Further, the detection condition presenting unit 28 transmits the generated detection condition candidate to the user terminal 3 . At this time, the detection condition presenting unit 28 includes, in the detection condition candidates, the coordinates at which the intensity of scattered light is high in both the first distribution and the second distribution as scatterer presence/absence detection position candidates. In addition, the detection condition presenting unit 28 includes in the detection condition candidates as scatterer type detection position candidates, extreme coordinates that can determine the type of the scatterer with the smallest number of detection positions.
  • the user terminal 3 in this embodiment includes a scatterer selection section 31, an incident condition display section 32, an incident condition input section 33, and a detection condition display section .
  • the scatterer selection unit 31, the incident condition display unit 32, the incident condition input unit 33, and the detection condition display unit 34 provided in the user terminal 3 are executed by the CPU 501 from the HDD 504 shown in FIG. It is realized by a process that causes
  • the scatterer selection unit 31 selects two or more types of scatterers to be detected according to the user's operation. Further, the scatterer selection unit 31 transmits the type of the selected scatterer to the inspection condition presentation device 2 .
  • the incident condition display unit 32 receives incident condition candidates from the inspection condition presentation device 2 .
  • the incidence condition display unit 32 also outputs the received incidence condition candidates to the display device 506 or the like.
  • the incident condition input unit 33 receives the input of the incident conditions specified by the user in response to the incident condition display unit 32 displaying the incident condition candidates.
  • the incidence condition input unit 33 also transmits the received incidence conditions to the inspection condition presentation device 2 .
  • the detection condition display unit 34 receives detection condition candidates from the inspection condition presentation device 2 . Further, the detection condition display unit 34 outputs the received detection condition candidates to the display device 506 or the like.
  • the surface inspection apparatus 1 in this embodiment includes an incident condition setting unit 11, a detection condition setting unit 12, an irradiation unit 13, a detection unit 14, a scattering object determination unit 15, and a result output unit 16. Prepare.
  • the incident condition setting unit 11, the detection condition setting unit 12, the scattering object discrimination unit 15, and the result output unit 16 provided in the surface inspection apparatus 1 irradiate the CPU 501 with the program developed on the RAM 503 from the ROM 502 shown in FIG. It is realized by processing for controlling the device 111 , the light receiving device 112 , or the drive control section 114 .
  • the incident condition setting unit 11 sets incident conditions for irradiating the surface of the inspection object with the inspection light in the irradiation unit 13 according to the user's operation.
  • the incident condition includes at least one of the incident angle of the inspection light with respect to the surface of the inspection object, the type of polarization of the inspection light, and the wavelength of the inspection light.
  • the detection condition setting unit 12 sets, in the detection unit 14, detection conditions for detecting scattered light generated on the surface of the inspection object according to the user's operation.
  • the detection conditions include a scatterer presence/absence detection position, which is a detection position for determining the presence or absence of a scatterer, and a scatterer type detection position, which is a detection position for determining the type of scatterer.
  • the irradiation unit 13 irradiates the surface of the inspection object placed on the table 113 with inspection light according to the incident condition set by the incident condition setting unit 11 .
  • the detection unit 14 detects scattered light generated on the surface of the inspection object placed on the table 113 according to the detection conditions set by the detection condition setting unit 12 .
  • the scattering object determination unit 15 determines the presence or absence of the scattering object and the type of the scattering object based on the scattered light detected by the detection unit 14 according to the detection conditions. At this time, the scatterer discrimination unit 15 discriminates the presence or absence of the scatterer based on the scattered light detected at the scatterer presence/absence detection position. Further, when it is determined that a scatterer exists, the scatterer determination unit 15 determines the type of the scatterer based on the scattered light detected at the scatterer type detection position.
  • the result output unit 16 outputs to the display device 506 or the like an inspection result indicating the presence or absence of scatterers and the type of scatterers determined by the scatterer determination unit 15 .
  • the inspection condition presentation device 2 and the user terminal 3 can be realized by a stand-alone computer.
  • the inspection condition presentation device 2 configured as a stand-alone does not include the incident condition presentation section 22, the incident condition reception section 23, and the detection condition presentation section 28, but includes the scatterer selection section 31, the incident condition display section 32, and the incident condition input section 33. and a detection condition display section 34.
  • FIG. 5 is a flow chart showing an example of the processing procedure of the inspection condition presentation method according to this embodiment.
  • step S31 the scatterer selection unit 31 provided in the user terminal 3 selects two or more types of scatterers to be detected according to the user's operation. Then, the scatterer selection unit 31 transmits information indicating the type of the selected scatterer to the inspection condition presentation device 2 .
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of types of scatterers to be detected.
  • FIG. 6A is a diagram showing an example of flat particles adhering to the surface of the inspection object.
  • FIG. 6B is a diagram showing an example of pits generated on the surface of the inspection object.
  • the inspection object assumed in this embodiment is a nickel (Ni) substrate 200 formed with a thickness of 260 nm (nanometers).
  • the Ni substrate 200 is shown to have a size of 800 nm in length and width. It does not indicate the overall size, and it is not necessarily the same as the size of the sample surface that is the object of one surface inspection.
  • the flat particles (FP) to be detected in this embodiment are disk-shaped particles with a diameter of 200 nm and a thickness of 5 nm.
  • the pits to be detected in this embodiment are circular pits with a diameter of 200 nm and a depth of 5 nm.
  • the size, shape, etc. of the scatterers shown in FIG. 6 are merely examples, and the present invention is not limited to these.
  • flat particles and pits as shown in FIG. 6 are selected as the types of scatterers to be detected. It should be noted that in the following description, flat particles may be called “first type” and pits may be called “second type”.
  • step S ⁇ b>21 the intensity calculator 21 included in the inspection condition presentation device 2 receives information indicating the type of scatterer to be detected from the user terminal 3 .
  • the intensity calculation unit 21 calculates the intensity distribution of the scattered light when the surface of the inspection object on which various types of scatterers to be detected exist is irradiated with the inspection light according to each of a plurality of predetermined incident condition candidates. to calculate Then, the intensity calculator 21 sends the calculated scattered light intensity distribution to the incident condition presenter 22 .
  • the calculation of the intensity distribution may be performed using an optical simulation, or may be performed based on the results of actual measurement using a sample of an inspection object in which scatterers are present.
  • An example of a method of calculating intensity distribution using optical simulation is a method of analyzing electromagnetic field distribution using a Finite-Difference Time-Domain (FDTD) method. Specifically, by setting a model according to the type of scatterer, actually obtaining the near-field (Near-Field), and integrating this, the far-field (Far- Field). The reason why the far field is used is that the distribution of scattered light in the entire sphere can be comprehensively evaluated. The influence of the substrate can be removed by calculating and subtracting the electromagnetic field distribution on the substrate without the uneven structure.
  • FDTD Finite-Difference Time-Domain
  • the intensity calculation unit 21 performs the calculation of the intensity distribution as described above for each combination of the types of scatterers to be detected and predetermined incident condition candidates.
  • Incident condition candidates are determined by combining possible values for the incident angle, wavelength, and polarization without duplication.
  • the values that the incident angle can take are ⁇ 0°, 15°, 30°, 45°, 60° ⁇
  • the values that the polarization can take are ⁇ P polarization, S polarization ⁇ , (0°, P polarization)
  • All combinations may be listed such as (0°, S polarization), (15°, P polarization), (15°, S polarization), and so on.
  • the size of the scatterer is less than the wavelength ⁇ of the inspection light and desirably larger than 1/10 of the wavelength ⁇ . Therefore, the wavelength ⁇ of the inspection light may be arbitrarily determined according to the size D of the scatterer. For example, in order to detect the scatterers shown in FIG. 6, the wavelength ⁇ of the inspection light may be set to 405 nm or the like.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the intensity distribution of scattered light.
  • the intensity distribution shown in FIG. 7 is a diagram representing the upper hemisphere of the far field on a plane.
  • FIG. 7 is represented by an orthogonal coordinate system, in which the horizontal direction is the x-axis (right side is +x, left side is -x), the vertical direction is the y-axis (upper side is +y, lower side is -y), and the center is the z-axis (front side). +z on the side and -z on the far side). Inspection light is incident from the -x side (180°). Therefore, scattering to the x side (0°) is forward scattering.
  • the object to be inspected is assumed to be a semiconductor wafer or a flat metal plate, so scattering of the far field into the upper hemisphere is dominant. Therefore, it is assumed that only the upper hemisphere of the far field is used as the scattered light intensity distribution in the subsequent processing as well. However, depending on the properties of the object to be inspected, it may be better to use the far-field full sphere, or it may be better to use only the far-field lower hemisphere.
  • step S ⁇ b>22 the incident condition presentation unit 22 provided in the inspection condition presentation device 2 receives the scattered light intensity distribution from the intensity calculation unit 21 . Next, the incident condition presentation unit 22 selects an intensity distribution that maximizes the intensity of the scattered light from among the intensity distributions of the received scattered light. Then, the incident condition presentation unit 22 transmits the incident condition candidate used for obtaining the selected intensity distribution to the user terminal 3 .
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the difference in the intensity distribution of scattered light due to polarization, and shows scattering when an inspection object in which flat particles (FP) exist is irradiated with inspection light with P-polarized light and S-polarized light, respectively. It is a figure which shows intensity distribution of light.
  • the incident angle is set to 15°.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the difference in the intensity distribution of scattered light depending on the incident angle, and shows an incident angle of 0° for each inspection object having flat particles (FP) or pits (that is, the inspection object
  • FIG. 10 is a diagram showing intensity distributions of scattered light when inspection light is irradiated at angles of 15°, 30°, 45°, and 60° (parallel to the surface).
  • the polarized light is set to P polarized light.
  • the intensity of upward scattering increases as the incident angle increases.
  • the intensity of forward scattering increases as the incident angle increases. That is, the greater the incident angle, the more isotropic the scattered light. Therefore, if the scatterers are flat particles (FP) or pits, it can be seen that the incident angle should be set small. In the example of FIG. 9, it can be seen that the anisotropy of scattered light is more pronounced when the incident angle is 15° than when the incident angle is 30°.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the size of the scatterer and the intensity distribution of the scattered light depending on the wavelength. FP) or an intensity distribution of scattered light when an inspection object having pits is irradiated.
  • ⁇ is the wavelength of the inspection light
  • D is the size of the scatterer. Both the incident angle and polarization are set to 15° and P-polarization.
  • step S ⁇ b>32 the incident condition display unit 32 provided in the user terminal 3 receives incident condition candidates from the inspection condition presentation device 2 . Then, the incident condition display unit 32 displays the received incident condition candidates on the display device 506 or the like.
  • step S33 the incident condition input unit 33 provided in the user terminal 3 accepts the input of the incident conditions instructed by the user in response to the incident condition display unit 32 displaying the incident condition candidates.
  • the incidence condition input unit 33 also transmits the received incidence conditions to the inspection condition presentation device 2 .
  • step S23 the incident condition reception unit 23 included in the inspection condition presentation device 2 receives incident conditions from the user terminal 3.
  • the incident condition reception unit 23 also sends the received incident conditions to the first distribution calculation unit 24 and the second distribution calculation unit 25 .
  • step S24 the first distribution calculator 24 included in the inspection condition presentation device 2 receives the incident condition from the incident condition receiver 23. Next, the first distribution calculator 24 calculates the intensity distribution of the scattered light (that is, the first 1 distribution). The first distribution calculator 24 then sends the calculated first distribution to the difference calculator 26 .
  • step S25 the second distribution calculator 25 included in the inspection condition presentation device 2 receives the incident conditions from the incident condition receiver 23.
  • the second distribution calculator 25 calculates the intensity distribution of the scattered light (that is, the second 2 distributions).
  • the second distribution calculator 25 then sends the calculated second distribution to the difference calculator 26 .
  • step S ⁇ b>26 the difference calculation unit 26 provided in the inspection condition presentation device 2 receives the first distribution from the first distribution calculation unit 24 .
  • the difference calculator 26 also receives the second distribution from the second distribution calculator 25 .
  • the difference calculator 26 calculates the difference between the first distribution and the second distribution.
  • the difference calculation unit 26 then sends the calculated difference between the first distribution and the second distribution to the coordinate acquisition unit 27 .
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of distribution differences.
  • FIG. 11A shows the intensity distribution (that is, the first distribution) of scattered light caused by flat particles (FP).
  • FIG. 11B shows the intensity distribution of scattered light caused by pits (that is, the second distribution).
  • FIG. 11(C) is the difference between FIG. 11(A) and FIG. 11(B).
  • step S ⁇ b>27 the coordinate acquisition unit 27 provided in the inspection condition presentation device 2 receives the difference between the first distribution and the second distribution from the difference calculation unit 26 .
  • the coordinate acquisition unit 27 acquires coordinates (that is, extreme value coordinates) indicating the maximum value or the minimum value in the received difference between the first distribution and the second distribution.
  • the coordinate acquisition unit 27 sends the acquired extreme value coordinates to the detection condition presentation unit 28 .
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of extreme value coordinates in a difference.
  • coordinates 271 and 272 indicating maximum values and a coordinate 273 indicating a minimum value in the difference between the first distribution and the second distribution are acquired as extreme value coordinates.
  • the coordinates indicating the extreme value of the difference represent the positions where the difference in the intensity of the scattered light between the first type scatterer and the second type scatterer is large, and the anisotropy of the scattered light becomes significant. You can call it position. Therefore, it is expected that the type of the scatterer can be determined with high accuracy by detecting the scattered light at that position.
  • step S ⁇ b>28 the detection condition presentation unit 28 provided in the inspection condition presentation device 2 receives extreme value coordinates from the coordinate acquisition unit 27 . Next, the detection condition presenting unit 28 generates detection condition candidates based on the arrangement of the received extreme value coordinates. Then, the detection condition presentation unit 28 transmits the generated detection condition candidate to the user terminal 3 .
  • the detection condition candidates include a scatterer presence/absence detection position candidate that is a detection position for determining whether or not a scatterer exists, and a scatterer type detection that is a detection position for determining the type of an existing scatterer. Includes location.
  • the detection condition presenting unit 28 includes, in the detection condition candidates, the coordinates at which the intensity of the scattered light is high in both the first distribution and the second distribution as scatterer presence/absence detection position candidates.
  • the detection condition presenting unit 28 includes, in the detection condition candidates, the coordinates at which the type of the scattering object can be determined with the smallest number of detection positions as a candidate for the detection position of the scattering object type.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of scatterer presence/absence detection positions.
  • FIG. 13A is a diagram showing an example of scatterer presence/absence detection positions in the intensity distribution (first distribution) of scattered light generated by flat particles (FP).
  • FIG. 13B is a diagram showing an example of a scatterer presence/absence detection position in the intensity distribution (second distribution) of scattered light generated by pits.
  • the coordinates 281 and 282 corresponding to the center of the distribution are the coordinates with the highest intensity in both the first distribution and the second distribution. Therefore, if the center of the object to be inspected is set as the scatterer presence/absence detection position, it is expected that the presence/absence of the scatterer can be determined with high accuracy. Therefore, in this example, coordinates corresponding to the center of the inspection object are presented as scatterer presence/absence detection position candidates.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of scatterer type detection positions. As shown in FIG. 14, in this example, a coordinate 283 on the +y side from the center of the distribution and a coordinate 284 on the +x side from the center of the distribution are presented as scatterer type detection position candidates. Coordinates 283 correspond to extreme coordinates 271 shown in FIG. 12, and coordinates 284 correspond to extreme coordinates 273 shown in FIG.
  • the type of scattered light can be determined with high accuracy if scattered light is detected at all extreme coordinates. However, in that case, it is necessary to use many light receiving devices. Since the extreme value coordinates 271 and 272 are positioned symmetrically with respect to the x-axis (that is, the plane of incidence), the type of scattered light can be determined with sufficiently high accuracy by detecting the scattered light at one of them. There is expected. In addition, in that case, the number of light receiving devices can be reduced compared to when scattered light is detected at all extreme coordinates. Therefore, in this example, of the extreme coordinates 271 to 273 shown in FIG. 12, extreme coordinates 271 and 273 are presented as scatterer type detection position candidates.
  • step S ⁇ b>34 the detection condition display unit 34 provided in the user terminal 3 receives detection condition candidates from the inspection condition presentation device 2 . Then, the detection condition display unit 34 displays the received detection condition candidates on the display device 506 or the like.
  • the analysis results shown in FIGS. 8 to 10 and 13 to 14 are an example of the analysis results when the flat particles and pits shown in FIG. 6 are selected. will give different results.
  • FIG. 15 is a flow chart showing an example of the processing procedure of the surface inspection method according to this embodiment.
  • step S11 the incident condition setting unit 11 provided in the surface inspection apparatus 1 sets the irradiating unit 13 so as to irradiate the inspection light according to the incident conditions instructed by the user according to the user's operation. Specifically, the incident condition setting unit 11 sets the position and angle of the irradiation device 111 so that the surface of the inspection object is irradiated with the inspection light at the incident angle included in the instructed incident conditions. Further, the incident condition setting unit 11 sets the irradiation device 111 so that the inspection light is irradiated with the wavelength and polarization included in the instructed incident conditions.
  • step S12 the detection condition setting unit 12 provided in the surface inspection apparatus 1 sets the detection unit 14 so as to detect scattered light according to the detection conditions instructed by the user according to the user's operation. Specifically, the detection condition setting unit 12 sets the number and positions of the light receiving devices 112 so that the scattered light is detected at the scatterer presence/absence detection position and the scatterer type detection position included in the designated detection conditions. .
  • step S13 the irradiation unit 13 provided in the surface inspection device 1 controls the irradiation device 111 so as to irradiate the surface of the inspection object with the inspection light according to the incident condition set by the incident condition setting unit 11.
  • step S14 the detection unit 14 provided in the surface inspection apparatus 1 detects scattered light generated on the surface of the inspection object according to the detection conditions set by the detection condition setting unit 12. Specifically, the detector 14 detects scattered light obtained by the light receiving devices 112-1 and 112-2 at the scatterer presence/absence detection position and the scatterer type detection position.
  • step S151 the scattering body determination unit 15 provided in the surface inspection apparatus 1 determines whether or not scattering bodies are present on the surface of the inspection object based on the scattered light detected by the detection unit 14 at the scattering body presence/absence detection position. discriminate. If it is determined that a scatterer exists (YES), the scatterer determination unit 15 advances the process to step S152. If it is determined that no scatterer exists (NO), the scatterer determination unit 15 advances the process to step S153.
  • step S152 the scatterer discrimination unit 15 provided in the surface inspection apparatus 1 discriminates the type of scatterer present on the surface of the inspection object based on the scattered light detected by the detection unit 14 at the scatterer type detection position. .
  • step S153 the scatterer determination unit 15 provided in the surface inspection apparatus 1 determines whether or not the inspection of the entire surface of the inspection object has been completed. If it is determined that the inspection has not been completed (the surface of the object to be inspected has a portion that has not been inspected) (NO), the scatterer discrimination unit 15 advances the process to step S154. If it is determined that the inspection has been completed (there is no uninspected portion on the surface of the inspection object) (YES), the scatterer discrimination unit 15 advances the process to step S16.
  • step S154 the scatterer discrimination unit 15 provided in the surface inspection apparatus 1 moves the inspection point on the surface of the inspection object. Specifically, the scattering object determination unit 15 drives the drive control unit 114 to move the table 113 , thereby changing the relative positions of the inspection object and the irradiation device 111 and the light receiving device 112 . Then, the scattering object discrimination unit 15 performs the processing from step S13 to step S153 again at a new inspection location.
  • step S16 the result output unit 16 provided in the surface inspection apparatus 1 receives inspection results indicating the presence or absence of scatterers and the types of scatterers from the scatterer discrimination unit 15 for each inspection location. Then, the result output unit 16 outputs the received inspection result to the display device 506 or the like.
  • the surface inspection system calculates the intensity distribution of scattered light when the surfaces of a plurality of inspection objects on which different types of scatterers are present are irradiated with inspection light according to a plurality of candidate incident conditions, and the intensity distribution of the scattered light is calculated.
  • the intensity distribution of the scattered light by the first type of scatterer and the intensity distribution of the scattered light by the second type of scatterer have a high scattered light intensity in common.
  • the position is presented as a detection position for determining whether scatterers are present. As a result, it is possible to efficiently determine the presence or absence of a scatterer using a single light receiving device.
  • the surface inspection system detects the difference between the intensity distribution of the scattered light from the first type of scatterer and the intensity distribution of the scattered light from the second type of scatterer, with the smallest number of detection positions.
  • a detection position at which the type of scatterer can be determined is presented as a detection position for detecting the type of scatterer.
  • the surface inspection system presents inspection conditions including the incident condition, the scatterer presence/absence determination position, and the scatterer type determination position as described above, according to these inspection conditions, a small number of optical instruments can be used. It is possible to determine the presence or absence of the scatterer and the type of the scatterer at the same time.
  • the inspection condition presentation device presents the inspection condition candidates to the user, and the user sets the optical system provided in the surface inspection apparatus according to the inspection conditions determined by referring to the inspection condition candidates.
  • the surface inspection system according to the second embodiment is a surface inspection apparatus having both the functions of the inspection condition presentation apparatus according to the first embodiment and the functions of the surface inspection apparatus.
  • the surface inspection apparatus according to the second embodiment sets the optical system according to the inspection conditions obtained by the same method as in the first embodiment, and executes the surface inspection of the inspection object.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of the functional configuration of the surface inspection system 10 according to this embodiment.
  • the surface inspection apparatus 1 of the present embodiment includes the scatterer selection unit 31 included in the user terminal 3 of the first embodiment, and the inspection condition presentation apparatus 2 of the first embodiment.
  • the incident condition determining unit 41 and the detection condition determining unit 42 included in the surface inspection apparatus 1 according to the present embodiment are configured such that a program developed on the RAM 503 from the ROM 502 shown in FIG. It is realized by a process for controlling the drive control unit 114 .
  • the incident condition determination unit 41 sets, in the irradiation unit 13, an incident condition corresponding to the intensity distribution that maximizes the intensity of the scattered light among the scattered light intensity distributions calculated by the intensity calculation unit 21 . That is, the incident condition candidate presented to the user in the first embodiment is determined as the incident condition.
  • the detection condition determination unit 42 sets, in the detection unit 14, the scattered light detection condition determined based on the arrangement of the coordinates acquired by the coordinate acquisition unit 27. That is, the detection condition candidate presented to the user in the first embodiment is determined as the detection condition.
  • FIG. 17 is a flow chart showing an example of the processing procedure of the inspection condition presentation method according to this embodiment. Differences from the inspection condition presentation method in the first embodiment will be mainly described below.
  • step S ⁇ b>41 the incident condition determination unit 41 provided in the surface inspection device 1 receives the intensity distribution of the scattered light from the intensity calculation unit 21 .
  • the incident condition determining unit 41 determines an incident condition candidate corresponding to the intensity distribution that maximizes the intensity of the scattered light among the received scattered light intensity distributions as the incident condition.
  • the incident condition determination unit 41 sets the irradiation unit 13 so as to irradiate the inspection light according to the determined incident conditions. Specifically, the incident condition determination unit 41 sets the position and angle of the irradiation device 111 so that the surface of the inspection object is irradiated with the inspection light at the incident angle included in the determined incident conditions. In addition, the incident condition determination unit 41 sets the irradiation device 111 so that the inspection light is irradiated with the wavelength and polarization included in the determined incident conditions.
  • the detection condition determination unit 42 provided in the surface inspection device 1 receives extreme value coordinates from the coordinate acquisition unit 27 .
  • the detection condition determining unit 42 determines the scattered light detection condition based on the arrangement of the received extreme value coordinates.
  • the detection condition determination unit 42 sets the detection unit 14 so as to detect scattered light according to the determined detection conditions. Specifically, the detection condition determining unit 42 sets the number and positions of the light receiving devices 112 so that the scattered light is detected at the scatterer presence/absence detection position and the scatterer type detection position included in the determined detection conditions.
  • the surface inspection device has the functions of the inspection condition presentation device.
  • the incident conditions determined by the incident condition determination unit 41 are set in the irradiation unit 13 and the detection conditions determined by the detection condition determination unit 42 are set in the detection unit 14 .
  • the detection conditions determined by the detection condition determination unit 42 are set in the detection unit 14 .
  • step S21 executed by the strength calculator 21 is an example of the strength calculation procedure.
  • step S22 executed by the incident condition presentation unit 22 is an example of an incident condition presentation procedure.
  • Step S24 executed by the first distribution calculator 24 is an example of a first distribution calculation procedure.
  • Step S25 executed by the second distribution calculator 25 is an example of a second distribution calculation procedure.
  • Step S26 executed by the difference calculator 26 is an example of a difference calculation procedure.
  • Step S27 executed by the coordinate acquisition unit 27 is an example of a coordinate acquisition procedure.
  • Step S13 executed by the irradiation unit 13 is an example of an irradiation procedure.
  • Step S14 executed by the detection unit 14 is an example of a detection procedure.
  • Step S15 executed by the scatterer discrimination unit 15 is an example of a scatterer discrimination procedure.
  • Step S41 executed by the incident condition determination unit 41 is an example of an incident condition determination procedure.
  • Step S42 executed by the detection condition determination unit 42 is an example of a detection condition determination procedure.

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Abstract

検査対象物の表面に存在する散乱体を種別に応じて効率的に検出するための検査条件を提示する。検査条件提示装置は、異なる種別の散乱体が存在する検査対象物の表面に複数の入射条件候補に従って検査光を照射したときの散乱光の強度分布を計算する強度計算部と、散乱光の強度が最大となる入射条件候補をユーザに提示する入射条件提示部と、を備える。

Description

検査条件提示装置、表面検査装置、検査条件提示方法及びプログラム
　この発明は、検査条件提示装置、表面検査装置、検査条件提示方法及びプログラムに関する。
　レーザー光等を金属の基板又は半導体ウェハー等に照射したときの反射光を用いて表面に生じた欠陥を検出する光学的欠陥検出技術がある。例えば、特許文献１には、所定の入射角で被検査物の表面に光を照射したときの反射光から被検査物の表面上の欠陥の凹凸を区別する表面欠陥検査技術が開示されている。また、例えば、特許文献２には、複数の照射装置及び多数の受光装置を用いることで被検査面に存在する異物とスクラッチとを自動的に弁別する欠陥検査技術が開示されている。
特開平８－２２０００３号公報 特開２０００－１６２１４１号公報
　しかしながら、特許文献１に開示された発明によれば、被検査物の表面上の欠陥を単一光源による簡易な構成で検出することができるが、欠陥の凹凸は区別できても欠陥の種別まで判別することはできない。また、特許文献２に開示された発明によれば、被検査面に存在する欠陥の種別を判別することができるが、多数の光学機器を用いた複雑な構成を用いる必要がある。すなわち、従来の表面欠陥検査技術では、少ない数の光学機器による簡易な構成で欠陥の種別を判別することが困難である、という課題があった。
　本開示は、検査対象物の表面に存在する散乱体を種別に応じて効率的に検出するための検査条件を提示することを目的とする。
　本開示は、以下に示す構成を備える。
　［１］　異なる種別の散乱体が存在する検査対象物の表面に複数の入射条件候補に従って検査光を照射したときの散乱光の強度分布を計算するように構成されている強度計算部と、
　前記散乱光の強度が最大となる前記入射条件候補をユーザに提示するように構成されている入射条件提示部と、
　を備える検査条件提示装置。
　［２］　［１］に記載の検査条件提示装置であって、
　前記入射条件候補は、前記検査光の前記表面に対する入射角、前記検査光の偏光の種類、及び前記検査光の波長の少なくとも１つを含む、
　検査条件提示装置。
　［３］　［２］に記載の検査条件提示装置であって、
　前記ユーザに前記入射条件候補を提示したことに応じて前記ユーザにより指示された入射条件を受け付けるように構成されている入射条件受付部と、
　前記入射条件に従って第１の種別の散乱体が存在する前記表面に前記検査光を照射したときの前記散乱光の強度分布である第１分布を計算するように構成されている第１分布計算部と、
　前記入射条件に従って第２の種別の散乱体が存在する前記表面に前記検査光を照射したときの前記散乱光の強度分布である第２分布を計算するように構成されている第２分布計算部と、
　前記第１分布と前記第２分布との差分を計算するように構成されている差分計算部と、
　前記差分において極値を示す座標を求めるように構成されている座標取得部と、
　前記座標の配置に基づいて前記散乱光の検出条件候補を前記ユーザに提示するように構成されている検出条件提示部と、
　をさらに備える検査条件提示装置。
　［４］　［３］に記載の検査条件提示装置であって、
　前記検出条件候補は、前記散乱体の有無を判別するための検出位置である散乱体有無検出位置候補を含み、
　前記検出条件提示部は、前記第１分布及び前記第２分布で共通して前記散乱光の強度が高い前記座標を前記散乱体有無検出位置候補として提示するように構成されている、
　検査条件提示装置。
　［５］　［４］に記載の検査条件提示装置であって、
　前記検出条件候補は、前記散乱体の種別を判別するための検出位置である散乱体種別検出位置候補を含み、
　前記検出条件提示部は、最も少ない検出位置の数で前記散乱体の種別を判別できる前記座標を前記散乱体種別検出位置候補として提示するように構成されている、
　検査条件提示装置。
　［６］　［５］に記載の検査条件提示装置であって、
　前記検査対象物は、半導体ウェハー又は平板状の金属であり、
　前記散乱体の種別は、前記表面に付着したパーティクル、前記表面に生じた微小突起、スクラッチ及びピットを含む、
　検査条件提示装置。
　［７］　［５］に記載の検査条件提示装置が提示する前記入射条件候補を入射条件として決定するように構成されている入射条件決定部と、
　［５］に記載の検査条件提示装置が提示する前記散乱体有無検出位置候補及び前記散乱体種別検出位置候補を散乱体有無検出位置及び散乱体種別検出位置として決定するように構成されている検出条件決定部と、
　前記入射条件に従って検査対象物の表面に検査光を照射するように構成されている照射部と、
　前記散乱体有無検出位置及び前記散乱体種別検出位置において前記表面に前記検査光を照射したときの散乱光を検出するように構成されている検出部と、
　前記検出部が前記散乱体有無検出位置で検出した前記散乱光に基づいて前記散乱体の有無を判別し、前記検出部が前記散乱体種別検出位置で検出した前記散乱光に基づいて前記散乱体の種別を判別するように構成されている散乱体判別部と、
　を備える表面検査装置。
　［８］　コンピュータが、
　異なる種別の散乱体が存在する検査対象物の表面に複数の入射条件候補に従って検査光を照射したときの散乱光の強度分布を計算する強度計算手順と、
　前記散乱光の強度が最大となる前記入射条件候補をユーザに提示する入射条件提示手順と、
　を実行する検査条件提示方法。
　［９］　コンピュータに、
　異なる種別の散乱体が存在する検査対象物の表面に複数の入射条件候補に従って検査光を照射したときの散乱光の強度分布を計算する強度計算手順と、
　前記散乱光の強度が最大となる前記入射条件候補をユーザに提示する入射条件提示手順と、
　を実行させるプログラム。
　本開示によれば、検査対象物の表面に存在する散乱体を種別に応じて効率的に検出するための検査条件を提示することができる。
図１は、第１実施形態における表面検査システムの全体構成の一例を示す図である。 図２は、第１実施形態におけるコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。 図３は、第１実施形態における表面検査装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 図４は、第１実施形態における表面検査システムの機能構成の一例を示す図である。 図５は、第１実施形態における検査条件提示方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図６（Ａ）は、検査対象物の表面に付着したフラットパーティクルの一例を示す図である。図６（Ｂ）は、検査対象物の表面に生じたピットの一例を示す図である。 図７は、散乱光の強度分布の一例を示す図である。 図８は、偏光による散乱光の強度分布の相違を説明するための図である。 図９は、入射角による散乱光の強度分布の相違を説明するための図である。 図１０は、散乱体のサイズと波長による散乱光の強度分布の関係を説明するための図である。 図１１（Ａ）は、第１分布の一例を示す図である。図１１（Ｂ）は、第２分布の一例を示す図である。図１１（Ｃ）は、第１分布と第２分布との差分の一例を示す図である。 図１２は、差分における極値座標の一例を示す図である。 図１３（Ａ）は、第１分布における散乱体有無検出位置の一例を示す図である。図１３（Ｂ）は、第２分布における散乱体有無検出位置の一例を示す図である。 図１４は、散乱体種別検出位置の一例を示す図である。 図１５は、第１実施形態における表面検査方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図１６は、第２実施形態における表面検査システムの機能構成の一例を示す図である。 図１７は、第２実施形態における表面検査方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
　以下、本発明の各実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する。
　［第１実施形態］
　この発明の第１実施形態は、検査対象物の表面にレーザー光等の検査光を照射したときの散乱光に基づいて、検査対象物の表面に存在する散乱体を検出する表面検査システムである。本実施形態における表面検査システムは、検査対象物の表面を検査する表面検査装置、及び表面検査装置が備える光学系の設定を表す検査条件を提示する検査条件提示装置を含む。
　本実施形態における検査対象物の一例は、半導体ウェハー又は平板状の金属である。また、本実施形態において検出対象とする散乱体は、検査対象物の表面に存在する微細な凹凸構造である。微細な凸構造の一例は、検査対象物の表面に付着したパーティクル（以下、「フラットパーティクル」とも呼ぶ）、又は検査対象物の表面に生じた微小突起等の欠陥である。微細な凹構造の一例は、検査対象物の表面に生じたスクラッチ又はピット等の欠陥である。ただし、上記の検査対象物及び散乱体は一例であって、これらに限定されるものではない。
　本実施形態における検査条件は、検査対象物の表面に検査光を照射するための入射条件、及び検査対象物の表面で生じた散乱光を検出するための検出条件を含む。入射条件は、検査光の入射角、波長及び偏光を含む。検出条件は、散乱体有無判別位置及び散乱体種別判別位置を含む。散乱体有無判別位置は、検査対象物の表面に散乱体が存在するか否かを判別するために散乱光を検出する位置である。散乱体種別判別位置は、検査対象物の表面に存在する散乱体の種別を判別するために散乱光を検出する位置である。すなわち、本実施形態における検査条件は、散乱体の有無及び散乱体の種別を同時に判別するための検査条件である。
　散乱体により生じる散乱光は、その種別に応じた異方性を有する。本実施形態における表面検査システムは、散乱体の種別毎に得た散乱光の強度分布に対して数値解析を実施することで、散乱光の異方性が顕著となる検査条件を提示する。特に、本実施形態における表面検査システムは、できるだけ少ない数の光学機器により散乱体の有無及び散乱体の種別を判別可能となる検査条件を提示する。したがって、本実施形態における表面検査システムによれば、少ない数の光学機器で効率的に散乱体の有無及び散乱体の種別を同時に判別することが可能である。
　＜表面検査システムの全体構成＞
　まず、本実施形態における表面検査システムの全体構成を説明する。図１は、本実施形態における表面検査システムの全体構成の一例を示す図である。
　図１に示されているように、本実施形態における表面検査システム１０は、表面検査装置１、検査条件提示装置２及びユーザ端末３を含む。表面検査装置１、検査条件提示装置２及びユーザ端末３はＬＡＮ（Local Area Network）又はインターネット等の通信ネットワーク９を介してデータ通信可能に接続されている。
　表面検査装置１は、レーザー光等の検査光を検査対象物の表面に照射することで当該表面に存在する散乱体を検出する光学検査装置である。表面検査装置１は、ユーザにより設定された入射条件に従って検査対象物の表面に検査光を照射し、ユーザにより設定された検出条件に従って散乱光を検出する。また、表面検査装置１は、検出した散乱光に基づいて、検査対象物の表面に散乱体が存在するか否か、及び散乱体が存在する場合にはその種別を判別し、その結果を出力する。
　検査条件提示装置２は、表面検査装置１に設定するための入射条件候補及び検出条件候補を提示するＰＣ（Personal Computer）、ワークステーション、サーバ等の情報処理装置である。検査条件提示装置２は、ユーザ端末３から検出対象とする散乱体の種別を受信し、表面検査装置１が検査光を照射するための入射条件候補をユーザ端末３に送信する。また、検査条件提示装置２は、ユーザ端末３からユーザにより指示された入射条件を受信し、表面検査装置１が散乱光を検出するための検出条件候補をユーザ端末３に送信する。
　ユーザ端末３は、ユーザが操作するＰＣ、タブレット端末、スマートフォン等の情報処理端末である。ユーザ端末３は、ユーザにより入力された検出対象とする散乱体の種別を検査条件提示装置２に送信する。また、ユーザ端末３は、検査条件提示装置２から受信した入射条件候補及び検出条件候補をユーザに対して出力する。さらに、ユーザ端末３は、ユーザが入射条件候補を提示されたことに応じて入力した入射条件を検査条件提示装置２に送信する。
　なお、図１に示した表面検査システム１０の全体構成は一例であって、用途や目的に応じて様々なシステム構成例があり得る。例えば、検査条件提示装置２は、複数台のコンピュータにより実現してもよいし、クラウドコンピューティングのサービスとして実現してもよい。また、例えば、表面検査システム１０は、検査条件提示装置２及びユーザ端末３が備えるべき機能を兼ね備えたスタンドアローンのコンピュータにより実現してもよい。
　＜表面検査システムのハードウェア構成＞
　次に、本実施形態における表面検査システム１０のハードウェア構成を説明する。
　≪コンピュータのハードウェア構成≫
　本実施形態における検査条件提示装置２及びユーザ端末３は、例えばコンピュータにより実現される。図２は、本実施形態におけるコンピュータ５００のハードウェア構成の一例を示す図である。
　図２に示されているように、コンピュータ５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）５０４、入力装置５０５、表示装置５０６、通信Ｉ／Ｆ（Interface）５０７及び外部Ｉ／Ｆ５０８を有する。ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２及びＲＡＭ５０３は、いわゆるコンピュータを形成する。コンピュータ５００の各ハードウェアは、バスライン５０９を介して相互に接続されている。なお、入力装置５０５及び表示装置５０６は外部Ｉ／Ｆ５０８に接続して利用する形態であってもよい。
　ＣＰＵ５０１は、ＲＯＭ５０２又はＨＤＤ５０４等の記憶装置からプログラムやデータをＲＡＭ５０３上に読み出し、処理を実行することで、コンピュータ５００全体の制御や機能を実現する演算装置である。
　ＲＯＭ５０２は、電源を切ってもプログラムやデータを保持することができる不揮発性の半導体メモリ（記憶装置）の一例である。ＲＯＭ５０２は、ＨＤＤ５０４にインストールされている各種プログラムをＣＰＵ５０１が実行するために必要な各種プログラム、データ等を格納する主記憶装置として機能する。具体的には、ＲＯＭ５０２には、コンピュータ５００の起動時に実行されるＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）、ＥＦＩ（Extensible Firmware Interface）等のブートプログラムや、ＯＳ（Operating System）設定、ネットワーク設定等のデータが格納されている。
　ＲＡＭ５０３は、電源を切るとプログラムやデータが消去される揮発性の半導体メモリ（記憶装置）の一例である。ＲＡＭ５０３は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等である。ＲＡＭ５０３は、ＨＤＤ５０４にインストールされている各種プログラムがＣＰＵ５０１によって実行される際に展開される作業領域を提供する。
　ＨＤＤ５０４は、プログラムやデータを格納している不揮発性の記憶装置の一例である。ＨＤＤ５０４に格納されるプログラムやデータには、コンピュータ５００全体を制御する基本ソフトウェアであるＯＳ、及びＯＳ上において各種機能を提供するアプリケーション等がある。なお、コンピュータ５００はＨＤＤ５０４に替えて、記憶媒体としてフラッシュメモリを用いる記憶装置（例えばＳＳＤ：Solid State Drive等）を利用するものであってもよい。
　入力装置５０５は、ユーザが各種信号を入力するために用いるタッチパネル、操作キーやボタン、キーボードやマウス、音声等の音データを入力するマイクロホン等である。
　表示装置５０６は、画面を表示する液晶や有機ＥＬ（Electro-Luminescence）等のディスプレイ、音声等の音データを出力するスピーカ等で構成されている。
　通信Ｉ／Ｆ５０７は、通信ネットワークに接続し、コンピュータ５００がデータ通信を行うためのインタフェースである。
　外部Ｉ／Ｆ５０８は、外部装置とのインタフェースである。外部装置には、ドライブ装置５１０等がある。
　ドライブ装置５１０は、記録媒体５１１をセットするためのデバイスである。ここでいう記録媒体５１１には、ＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等のように情報を光学的、電気的あるいは磁気的に記録する媒体が含まれる。また、記録媒体５１１には、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等のように情報を電気的に記録する半導体メモリ等が含まれていてもよい。これにより、コンピュータ５００は外部Ｉ／Ｆ５０８を介して記録媒体５１１の読み取り及び／又は書き込みを行うことができる。
　なお、ＨＤＤ５０４にインストールされる各種プログラムは、例えば、配布された記録媒体５１１が外部Ｉ／Ｆ５０８に接続されたドライブ装置５１０にセットされ、記録媒体５１１に記録された各種プログラムがドライブ装置５１０により読み出されることでインストールされる。あるいは、ＨＤＤ５０４にインストールされる各種プログラムは、通信Ｉ／Ｆ５０７を介して、通信ネットワークとは異なる他のネットワークよりダウンロードされることでインストールされてもよい。
　≪表面検査装置１のハードウェア構成≫
　図３は、本実施形態における表面検査装置１のハードウェア構成の一例を示す図である。図３に示されているように、表面検査装置１は、制御装置１００及び光学系１１０を含む。本実施形態における光学系１１０は、レーザー光等の検査光を照射する１以上の照射装置１１１、検査対象物の表面で生じる散乱光を取得する１以上の受光装置１１２、検査対象物を載置するテーブル１１３、及びテーブル１１３を回転又は直進移動させる駆動制御部１１４を備える。本実施形態における受光装置１１２は、上方散乱光を検出するための受光装置１１２－１、及び前方散乱光を検出するための受光装置１１２－２を含む。
　照射装置１１１は、検査光の入射角、波長及び偏光を設定可能な機能を有する。ここで、入射角とは、検査光と検査対象物の表面とがなす角Θである。偏光とは、入射面に対する振動の方向を表す。特に、入射光と、表面で反射された反射光とを含む面を入射面としたとき、入射面に平行に振動する光はＰ偏光と呼ばれ、入射面に垂直に振動する光はＳ偏光と呼ばれる。本実施形態において波長λは限定されないが、実用的には赤外領域から紫外領域であると好適である。
　本実施形態における制御装置１００は、例えばコンピュータにより実現される。制御装置１００は、ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、入力装置５０５、表示装置５０６、及び外部Ｉ／Ｆ５０８を有する。ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２及びＲＡＭ５０３は、いわゆるコンピュータを形成する。コンピュータ５００の各ハードウェアは、バスライン５０９を介して相互に接続されている。なお、入力装置５０５及び表示装置５０６は外部Ｉ／Ｆ５０８に接続して利用する形態であってもよい。
　照射装置１１１、受光装置１１２及び駆動制御部１１４は、外部Ｉ／Ｆ５０８に接続されており、制御装置１００により制御される。また、受光装置１１２が取得した散乱光を表す信号は、外部Ｉ／Ｆ５０８を介して制御装置１００に入力される。
　＜表面検査システムの機能構成＞
　次に、本実施形態における表面検査システムの機能構成を説明する。図４は本実施形態における表面検査システム１０の機能構成の一例を示す図である。
　≪検査条件提示装置２の機能構成≫
　図４に示されているように、本実施形態における検査条件提示装置２は、強度計算部２１、入射条件提示部２２、入射条件受付部２３、第１分布計算部２４、第２分布計算部２５、差分計算部２６、座標取得部２７及び検出条件提示部２８を備える。
　検査条件提示装置２が備える強度計算部２１、入射条件提示部２２、入射条件受付部２３、第１分布計算部２４、第２分布計算部２５、差分計算部２６、座標取得部２７及び検出条件提示部２８は、図２に示されているＨＤＤ５０４からＲＡＭ５０３上に展開されたプログラムがＣＰＵ５０１に実行させる処理によって実現される。
　強度計算部２１は、ユーザ端末３から検出対象とする２以上の散乱体の種別を受信する。また、強度計算部２１は、検出対象とする各種別の散乱体が存在する検査対象物の表面に、予め定めた複数の入射条件候補それぞれに従って検査光を照射したときの散乱光の強度分布を計算する。
　入射条件提示部２２は、強度計算部２１が計算した散乱光の強度分布のうち、散乱光の強度が最大となる強度分布に対応する入射条件候補を、ユーザ端末３に送信する。
　入射条件受付部２３は、ユーザ端末３からユーザにより指示された入射条件を受信する。入射条件受付部２３は、受信した入射条件を第１分布計算部２４及び第２分布計算部２５に設定する。
　第１分布計算部２４は、ユーザ端末３から受信した入射条件に従って第１の種別の散乱体が存在する検査対象物の表面に検査光を照射したときの散乱光の強度分布（以下、「第１分布」とも呼ぶ）を計算する。第１の種別とは、検出対象とする散乱体の種別に含まれるいずれかの種別である。
　第２分布計算部２５は、ユーザ端末３から受信した入射条件に従って第２の種別の散乱体が存在する検査対象物の表面に検査光を照射したときの散乱光の強度分布（以下、「第２分布」とも呼ぶ）を計算する。第２の種別とは、検出対象とする散乱体の種別のうち第１の種別とは異なるいずれかの種別である。
　差分計算部２６は、第１分布計算部２４が計算した第１分布と第２分布計算部２５が計算した第２分布との差分を計算する。
　座標取得部２７は、差分計算部２６が計算した差分において極大値又は極小値を示す座標（以下、「極値座標」とも呼ぶ）を取得する。
　検出条件提示部２８は、座標取得部２７が取得した極値座標の配置に基づいて検出条件候補を生成する。また、検出条件提示部２８は、生成した検出条件候補をユーザ端末３に送信する。このとき、検出条件提示部２８は、第１分布及び第２分布で共通して散乱光の強度が高い座標を散乱体有無検出位置候補として検出条件候補に含める。また、検出条件提示部２８は、最も少ない検出位置の数で散乱体の種別を判別できる極値座標を散乱体種別検出位置候補として検出条件候補に含める。
　≪ユーザ端末３の機能構成≫
　図４に示されているように、本実施形態におけるユーザ端末３は、散乱体選定部３１、入射条件表示部３２、入射条件入力部３３及び検出条件表示部３４を備える。
　ユーザ端末３が備える散乱体選定部３１、入射条件表示部３２、入射条件入力部３３及び検出条件表示部３４は、図２に示されているＨＤＤ５０４からＲＡＭ５０３上に展開されたプログラムがＣＰＵ５０１に実行させる処理によって実現される。
　散乱体選定部３１は、ユーザの操作に応じて、検出対象とする２以上の散乱体の種別を選定する。また、散乱体選定部３１は、選定した散乱体の種別を検査条件提示装置２に送信する。
　入射条件表示部３２は、検査条件提示装置２から入射条件候補を受信する。また、入射条件表示部３２は、受信した入射条件候補を表示装置５０６等に出力する。
　入射条件入力部３３は、入射条件表示部３２が入射条件候補を表示したことに応じてユーザにより指示された入射条件の入力を受け付ける。また、入射条件入力部３３は、受け付けた入射条件を検査条件提示装置２に送信する。
　検出条件表示部３４は、検査条件提示装置２から検出条件候補を受信する。また、検出条件表示部３４は、受信した検出条件候補を表示装置５０６等に出力する。
　≪表面検査装置１の機能構成≫
　図４に示されているように、本実施形態における表面検査装置１は、入射条件設定部１１、検出条件設定部１２、照射部１３、検出部１４、散乱体判別部１５及び結果出力部１６を備える。
　表面検査装置１が備える入射条件設定部１１、検出条件設定部１２、散乱体判別部１５及び結果出力部１６は、図３に示されているＲＯＭ５０２からＲＡＭ５０３上に展開されたプログラムがＣＰＵ５０１に照射装置１１１、受光装置１１２又は駆動制御部１１４を制御させる処理によって実現される。
　入射条件設定部１１は、ユーザの操作に応じて、検査光を検査対象物の表面に照射するための入射条件を照射部１３に設定する。入射条件は、検査対象物の表面に対する検査光の入射角、検査光の偏光の種類、及び検査光の波長の少なくとも１つを含む。
　検出条件設定部１２は、ユーザの操作に応じて、検査対象物の表面で生じた散乱光を検出するための検出条件を検出部１４に設定する。検出条件は、散乱体の有無を判別するための検出位置である散乱体有無検出位置、及び散乱体の種別を判別するための検出位置である散乱体種別検出位置を含む。
　照射部１３は、入射条件設定部１１により設定された入射条件に従って、テーブル１１３に載置された検査対象物の表面に検査光を照射する。
　検出部１４は、検出条件設定部１２により設定された検出条件に従って、テーブル１１３に載置された検査対象物の表面で生じた散乱光を検出する。
　散乱体判別部１５は、検出部１４が検出条件に従って検出した散乱光に基づいて、散乱体の有無及び散乱体の種別を判別する。このとき、散乱体判別部１５は、散乱体有無検出位置で検出した散乱光に基づいて散乱体の有無を判別する。また、散乱体判別部１５は、散乱体が存在すると判別した場合、散乱体種別検出位置で検出した散乱光に基づいて散乱体の種別を判別する。
　結果出力部１６は、散乱体判別部１５が判別した散乱体の有無及び散乱体の種別を示す検査結果を、表示装置５０６等に出力する。
　≪スタンドアローン構成の検査条件提示装置２の機能構成≫
　上述したとおり、検査条件提示装置２及びユーザ端末３は、スタンドアローンのコンピュータにより実現することができる。スタンドアローンで構成した検査条件提示装置２は、入射条件提示部２２、入射条件受付部２３及び検出条件提示部２８を備えず、散乱体選定部３１、入射条件表示部３２、入射条件入力部３３及び検出条件表示部３４を備えればよい。
　＜検査条件提示方法の処理手順＞
　次に、本実施形態における表面検査システムが実行する検査条件提示方法の処理手順を説明する。図５は本実施形態における検査条件提示方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
　ステップＳ３１において、ユーザ端末３が備える散乱体選定部３１は、ユーザの操作に応じて、検出対象とする２以上の散乱体の種別を選定する。そして、散乱体選定部３１は、選定された散乱体の種別を示す情報を、検査条件提示装置２に送信する。
　図６は、検出対象とする散乱体の種別の一例を示す図である。図６（Ａ）は、検査対象物の表面に付着したフラットパーティクルの一例を示す図である。図６（Ｂ）は、検査対象物の表面に生じたピットの一例を示す図である。
　図６に示されているように、本実施形態で想定する検査対象物は、厚さ２６０ｎｍ（ナノメートル）で形成されたニッケル（Ｎｉ）基板２００である。なお、図６ではＮｉ基板２００が縦横８００ｎｍとして示されているが、これは、後述するシミュレーションで用いる、１回の表面検査で対象とするサンプル面のサイズを示しており、実際の検査対象物全体のサイズを示しているものでなく、また、１回の表面検査で対象とする、サンプル面のサイズとは必ずしも同一ではない。
　図６（Ａ）に示されているように、本実施形態で検出対象とするフラットパーティクル（ＦＰ）は、直径２００ｎｍ、厚さ５ｎｍの円盤状のパーティクルである。図６（Ｂ）に示されているように、本実施形態で検出対象とするピットは、直径２００ｎｍ、深さ５ｎｍの円形のピットである。ただし、図６に示した散乱体のサイズ及び形状等は一例であって、これらに限定されるものではない。
　以降の説明では、検出対象とする散乱体の種別として、図６に示したようなフラットパーティクル及びピットが選定されたものとして説明する。なお、以降の説明において、フラットパーティクルを「第１の種別」と呼び、ピットを「第２の種別」と呼ぶこともある。
　図５に戻って説明する。ステップＳ２１において、検査条件提示装置２が備える強度計算部２１は、ユーザ端末３から検出対象とする散乱体の種別を示す情報を受信する。次に、強度計算部２１は、検出対象とする各種別の散乱体が存在する検査対象物の表面に、予め定めた複数の入射条件候補それぞれに従って検査光を照射したときの散乱光の強度分布を計算する。そして、強度計算部２１は、計算した散乱光の強度分布を入射条件提示部２２へ送る。
　強度分布の計算は、光学シミュレーションを用いて行ってもよいし、散乱体が存在する検査対象物のサンプルを用いて実際に測定した結果に基づいて行ってもよい。光学シミュレーションを用いて強度分布を計算する方法の一例は、電磁場分布を有限差分時間領域（FDTD: Finite-Difference Time-Domain）法を用いて解析する方法である。具体的には、散乱体の種別に応じたモデルを設定し、近傍界（Near-Field）を実際に求め、これを積分することにより、検出される光の強度分布を表す遠方界（Far-Field）を計算する。遠方界を用いるのは、全球における散乱光の分布を網羅的に評価することができるためである。基板による影響は、凹凸構造が存在しない基板での電磁場分布を計算し、差し引くことで除去することができる。
　強度計算部２１は、上記のような強度分布の計算を、検出対象とする散乱体の種別及び予め定めた入射条件候補の組み合わせ毎に行う。入射条件候補は、入射角、波長及び偏光それぞれが取り得る値を重複がないように組み合わせて定める。例えば、入射角が取り得る値を｛０°、１５°、３０°、４５°、６０°｝とし、偏光が取り得る値を｛Ｐ偏光、Ｓ偏光｝として、（０°、Ｐ偏光）、（０°、Ｓ偏光）、（１５°、Ｐ偏光）、（１５°、Ｓ偏光）・・・のようにすべての組み合わせを列挙すればよい。
　なお、散乱体のサイズは検査光の波長λ以下であり、波長λの１０分の１よりも大きいことが望ましい。そのため、検査光の波長λは、散乱体のサイズＤに応じて任意に定めるとよい。例えば、図６に示した散乱体を検出するためには、検査光の波長λを４０５ｎｍ等に設定すればよい。
　図７は、散乱光の強度分布の一例を示す図である。図７に示した強度分布は、遠方界の上半球を平面に表現した図である。図７は直交座標系で表されており、左右方向がｘ軸（右側が＋ｘ、左側が－ｘ）、上下方向がｙ軸（上側が＋ｙ、下側が－ｙ）、中心がｚ軸（手前側が＋ｚ、奥側が－ｚ）である。検査光は－ｘ側（１８０°）から入射する。そのため、ｘ側（０°）への散乱は前方散乱である。
　本実施形態では、検査対象物として半導体ウェハー又は平板状の金属を想定しているため、遠方界の上半球への散乱が支配的となる。そのため、以降の処理においても、散乱光の強度分布は、遠方界の上半球のみを用いることを想定する。ただし、検査対象物の性質によっては、遠方界の全球を用いた方がよい場合もあり得るし、遠方界の下半球のみを用いた方がよい場合もあり得る。
　図５に戻って説明する。ステップＳ２２において、検査条件提示装置２が備える入射条件提示部２２は、強度計算部２１から散乱光の強度分布を受け取る。次に、入射条件提示部２２は、受け取った散乱光の強度分布のうち、散乱光の強度が最大となる強度分布を選択する。そして、入射条件提示部２２は、選択した強度分布を求めるために用いた入射条件候補を、ユーザ端末３に送信する。
　ここで、検査光の偏光による散乱光の強度分布の相違を説明する。図８は、偏光による散乱光の強度分布の相違を説明するための図であって、フラットパーティクル（ＦＰ）が存在する検査対象物に検査光をＰ偏光及びＳ偏光それぞれで照射したときの散乱光の強度分布を示す図である。なお、入射角はいずれも１５°に設定している。
　図８に示されているように、Ｐ偏光の場合は主に上方から後方へ向けた散乱が生じていることがわかる。また、Ｓ偏光の場合は上方より前方への散乱が生じていることがわかる。これは、Ｐ偏光は高さ及び深さ方向に電場を誘起し、Ｓ偏光は直接的な励起をしないことに起因すると考えられる。さらに、Ｓ偏光の場合は、全体的に散乱光の強度が小さいことがわかる。したがって、散乱体がフラットパーティクルの場合、Ｓ偏光に対する応答性がなく、検査光の偏光はＰ偏光に設定すべきであることがわかる。
　次に、検査光の入射角による散乱光の強度分布の相違を説明する。図９は、入射角による散乱光の強度分布の相違を説明するための図であって、フラットパーティクル（ＦＰ）又はピットが存在する検査対象物それぞれに入射角０°（すなわち、検査対象物の表面に平行）、１５°、３０°、４５°、６０°で検査光を照射したときの散乱光の強度分布を示す図である。なお、偏光はいずれもＰ偏光に設定している。
　図９に示されているように、入射角が大きくなるに従って上方散乱の強度は大きくなることがわかる。また、入射角が大きくなるに従って前方散乱の強度が大きくなることがわかる。すなわち、入射角が大きくなるほど散乱光は等方化している。したがって、散乱体がフラットパーティクル（ＦＰ）又はピットである場合、入射角は小さく設定すべきであることがわかる。図９の例では、入射角が３０°よりも１５°の方が散乱光の異方性が顕著となっていることがわかる。
　続いて、検査光の波長による散乱光の強度分布の相違を説明する。図１０は、散乱体のサイズと波長による散乱光の強度分布の関係を説明するための図であって、波長４０５ｎｍの検査光を直径１μｍ（マイクロメートル）、４００ｎｍ、２００ｎｍ、５０ｎｍのフラットパーティクル（ＦＰ）又はピットが存在する検査対象物それぞれに照射したときの散乱光の強度分布を示す図である。図１０において、λは検査光の波長であり、Ｄは散乱体のサイズである。なお、入射角及び偏光はいずれも１５°及びＰ偏光に設定している。
　図１０に示されているように、散乱体のサイズＤが検査光の波長λより大きい場合（Ｄ＝１μｍ）及び散乱体のサイズＤが検査光の波長λと同程度の場合（Ｄ＝４００ｎｍ）には、散乱体がフラットパーティクル（ＦＰ）の場合とピットの場合とで強度分布に相違がほぼ見られない。一方、散乱体のサイズＤが検査光の波長λより小さい場合（Ｄ＝２００ｎｍ、５０ｎｍ）には、散乱体がフラットパーティクル（ＦＰ）の場合とピットの場合とで強度分布の相違が顕著となっている。したがって、散乱体がフラットパーティクル（ＦＰ）又はピットである場合、波長λは散乱体のサイズＤよりも小さく設定すべきであることがわかる。
　図５に戻って説明する。ステップＳ３２において、ユーザ端末３が備える入射条件表示部３２は、検査条件提示装置２から入射条件候補を受信する。そして、入射条件表示部３２は、受信した入射条件候補を表示装置５０６等に表示する。
　ステップＳ３３において、ユーザ端末３が備える入射条件入力部３３は、入射条件表示部３２が入射条件候補を表示したことに応じてユーザにより指示された入射条件の入力を受け付ける。また、入射条件入力部３３は、受け付けた入射条件を検査条件提示装置２に送信する。
　ステップＳ２３において、検査条件提示装置２が備える入射条件受付部２３は、ユーザ端末３から入射条件を受信する。また、入射条件受付部２３は、受信した入射条件を第１分布計算部２４及び第２分布計算部２５に送る。
　ステップＳ２４において、検査条件提示装置２が備える第１分布計算部２４は、入射条件受付部２３から入射条件を受け取る。次に、第１分布計算部２４は、受け取った入射条件に基づいて第１の種別の散乱体が存在する検査対象物の表面に検査光を照射したときの散乱光の強度分布（すなわち、第１分布）を計算する。そして、第１分布計算部２４は、計算した第１分布を差分計算部２６に送る。
　ステップＳ２５において、検査条件提示装置２が備える第２分布計算部２５は、入射条件受付部２３から入射条件を受け取る。次に、第２分布計算部２５は、受け取った入射条件に基づいて第２の種別の散乱体が存在する検査対象物の表面に検査光を照射したときの散乱光の強度分布（すなわち、第２分布）を計算する。そして、第２分布計算部２５は、計算した第２分布を差分計算部２６に送る。
　ステップＳ２６において、検査条件提示装置２が備える差分計算部２６は、第１分布計算部２４から第１分布を受け取る。また、差分計算部２６は、第２分布計算部２５から第２分布を受け取る。次に、差分計算部２６は、第１分布と第２分布の差分を計算する。そして、差分計算部２６は、計算した第１分布と第２分布の差分を座標取得部２７に送る。
　分布の差分とは、各分布において同じ座標に位置する強度それぞれの差を計算した結果である。図１１は、分布の差分の一例を示す図である。図１１（Ａ）はフラットパーティクル（ＦＰ）により生じる散乱光の強度分布（すなわち、第１分布）である。図１１（Ｂ）はピットにより生じる散乱光の強度分布（すなわち、第２分布）である。図１１（Ｃ）は図１１（Ａ）と図１１（Ｂ）の差分である。
　図５に戻って説明する。ステップＳ２７において、検査条件提示装置２が備える座標取得部２７は、差分計算部２６から第１分布と第２分布の差分を受け取る。次に、座標取得部２７は、受け取った第１分布と第２分布の差分において極大値又は極小値を示す座標（すなわち、極値座標）を取得する。そして、座標取得部２７は、取得した極値座標を検出条件提示部２８に送る。
　図１２は、差分における極値座標の一例を示す図である。図１２に示されているように、第１分布と第２分布の差分において極大値を示す座標２７１，２７２及び極小値を示す座標２７３が極値座標として取得される。差分において極値を示す座標は、第１の種別の散乱体と第２の種別の散乱体とで散乱光の強度の違いが大きい位置を表しており、散乱光の異方性が顕著になる位置と言える。したがって、その位置で散乱光を検出すれば散乱体の種別を高い精度で判別できることが期待される。
　図５に戻って説明する。ステップＳ２８において、検査条件提示装置２が備える検出条件提示部２８は、座標取得部２７から極値座標を受け取る。次に、検出条件提示部２８は、受け取った極値座標の配置に基づいて、検出条件候補を生成する。そして、検出条件提示部２８は、生成した検出条件候補をユーザ端末３に送信する。
　検出条件候補には、散乱体が存在するか否かを判別するための検出位置である散乱体有無検出位置候補と、存在する散乱体の種別を判別するための検出位置である散乱体種別検出位置が含まれる。検出条件提示部２８は、第１分布及び第２分布で共通して散乱光の強度が高い座標を散乱体有無検出位置候補として検出条件候補に含める。また、検出条件提示部２８は、最も少ない検出位置の数で散乱体の種別を判別できる座標を散乱体種別検出位置候補として検出条件候補に含める。
　図１３は、散乱体有無検出位置の一例を示す図である。図１３（Ａ）はフラットパーティクル（ＦＰ）により生じる散乱光の強度分布（第１分布）における散乱体有無検出位置の一例を示す図である。図１３（Ｂ）はピットにより生じる散乱光の強度分布（第２分布）における散乱体有無検出位置の一例を示す図である。
　図１３に示されているように、この例では、第１分布においても第２分布においても、分布の中央に当たる座標２８１，２８２が最も強度が高い座標である。したがって、検査対象物の中央を散乱体有無検出位置として設定すれば、高い精度で散乱体の有無を判別できることが期待される。そのため、この例では、検査対象物の中央に当たる座標が散乱体有無検出位置候補として提示される。
　図１４は、散乱体種別検出位置の一例を示す図である。図１４に示されているように、この例では、分布の中央より＋ｙ側の座標２８３及び分布の中央より＋ｘ側の座標２８４が散乱体種別検出位置候補として提示される。座標２８３は、図１２に示した極値座標２７１に対応し、座標２８４は、図１２に示した極値座標２７３に対応している。
　極値座標すべてで散乱光を検出すれば高い精度で散乱光の種別を判別できることが期待される。しかしながら、その場合には、多くの受光装置を用いる必要がある。極値座標２７１と極値座標２７２はｘ軸（すなわち入射面）に対して対称に位置しているため、いずれか一方で散乱光を検出すれば十分に高い精度で散乱光の種別を判別できることが期待される。かつ、その場合には極値座標すべてで散乱光を検出するよりも受光装置を少なくすることができる。そのため、この例では、図１２に示した極値座標２７１～２７３のうち、極値座標２７１及び極値座標２７３が散乱体種別検出位置候補として提示される。
　図５に戻って説明する。ステップＳ３４において、ユーザ端末３が備える検出条件表示部３４は、検査条件提示装置２から検出条件候補を受信する。そして、検出条件表示部３４は、受信した検出条件候補を表示装置５０６等に表示する。
　なお、図８から図１０及び図１３から図１４に示した解析結果は、図６に示したフラットパーティクル及びピットを選定した場合の解析結果の一例であって、異なる散乱体を選定した場合には、異なる結果となることに注意されたい。
　＜表面検査方法の処理手順＞
　次に、本実施形態における表面検査システムが実行する表面検査方法の処理手順を説明する。図１５は本実施形態における表面検査方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
　ステップＳ１１において、表面検査装置１が備える入射条件設定部１１は、ユーザの操作に応じて、ユーザにより指示された入射条件に従った検査光を照射するように、照射部１３を設定する。具体的には、入射条件設定部１１は、指示された入射条件に含まれる入射角で検査光が検査対象物の表面に照射されるように、照射装置１１１の位置及び角度を設定する。また、入射条件設定部１１は、指示された入射条件に含まれる波長及び偏光で検査光が照射されるように、照射装置１１１を設定する。
　ステップＳ１２において、表面検査装置１が備える検出条件設定部１２は、ユーザの操作に応じて、ユーザにより指示された検出条件に従って散乱光を検出するように、検出部１４を設定する。具体的には、検出条件設定部１２は、指示された検出条件に含まれる散乱体有無検出位置及び散乱体種別検出位置で散乱光を検出するように、受光装置１１２の数及び位置を設定する。
　ステップＳ１３において、表面検査装置１が備える照射部１３は、入射条件設定部１１により設定された入射条件に従って、検査光を検査対象物の表面に照射するように、照射装置１１１を制御する。
　ステップＳ１４において、表面検査装置１が備える検出部１４は、検出条件設定部１２により設定された検出条件に従って、検査対象物の表面で生じた散乱光を検出する。具体的には、検出部１４は、散乱体有無検出位置及び散乱体種別検出位置で受光装置１１２－１及び受光装置１１２－２が取得した散乱光を検出する。
　ステップＳ１５１において、表面検査装置１が備える散乱体判別部１５は、検出部１４が散乱体有無検出位置で検出した散乱光に基づいて、検査対象物の表面に散乱体が存在するか否かを判別する。散乱体が存在すると判別した場合（ＹＥＳ）、散乱体判別部１５は、ステップＳ１５２に処理を進める。散乱体が存在しないと判別した場合（ＮＯ）、散乱体判別部１５は、ステップＳ１５３に処理を進める。
　ステップＳ１５２において、表面検査装置１が備える散乱体判別部１５は、検出部１４が散乱体種別検出位置で検出した散乱光に基づいて、検査対象物の表面に存在する散乱体の種別を判別する。
　ステップＳ１５３において、表面検査装置１が備える散乱体判別部１５は、検査対象物の表面全体の検査が完了したか否かを判定する。検査が完了していない（検査対象物の表面に検査していない箇所がある）と判定した場合（ＮＯ）、散乱体判別部１５は、ステップＳ１５４に処理を進める。検査が完了した（検査対象物の表面に検査していない箇所がない）と判定した場合（ＹＥＳ）、散乱体判別部１５は、ステップＳ１６に処理を進める。
　ステップＳ１５４において、表面検査装置１が備える散乱体判別部１５は、検査対象物の表面の検査箇所を移動させる。具体的には、散乱体判別部１５は、駆動制御部１１４を駆動させてテーブル１１３を移動させることで、検査対象物と照射装置１１１及び受光装置１１２との相対位置を変化させる。そして、散乱体判別部１５は、新たな検査箇所において、ステップＳ１３からステップＳ１５３までの処理を再度実行する。
　ステップＳ１６において、表面検査装置１が備える結果出力部１６は、散乱体判別部１５から散乱体の有無及び散乱体の種別を示す検査結果を、検査箇所毎に受け取る。そして、結果出力部１６は、受け取った検査結果を表示装置５０６等に出力する。
　＜第１実施形態の効果＞
　本実施形態における表面検査システムは、異なる種別の散乱体が存在する複数の検査対象物の表面に複数の入射条件候補に従って検査光を照射したときの散乱光の強度分布を計算し、散乱光強度が最大となる入射条件候補を提示する。これにより、散乱体の種別に応じて散乱光の異方性が顕著となるように検査光を検査対象物に照射することが可能となるため、少ない数の照射装置により効率的に表面検査を行うことが可能である。
　また、本実施形態における表面検査システムは、第１の種別の散乱体による散乱光の強度分布と第２の種別の散乱体による散乱光の強度分布とで、共通して散乱光の強度が高い位置を、散乱体が存在するか否かを判別するための検出位置として提示する。これにより、１個の受光装置により効率的に散乱体の有無を判別することが可能となる。
　さらに、本実施形態における表面検査システムは、第１の種別の散乱体による散乱光の強度分布と第２の種別の散乱体による散乱光の強度分布との差分から、最も少ない検出位置の数で散乱体の種別を判別できる検出位置を、散乱体の種別を検出するための検出位置として提示する。これにより、できるだけ少ない数の受光装置により効率的に散乱体の種別を判別することが可能である。
　そして、本実施形態における表面検査システムは、上記のような入射条件、散乱体有無判別位置及び散乱体種別判別位置を含む検査条件を提示するため、この検査条件に従えば、少ない数の光学機器により散乱体の有無及び散乱体の種別を同時に判別することが可能である。
　［第２実施形態］
　第１実施形態における表面検査システムは、検査条件提示装置が検査条件候補をユーザに提示し、ユーザが検査条件候補を参照して決定した検査条件に従って表面検査装置が備える光学系を設定することを想定した。第２実施形態における表面検査システムは、第１実施形態における検査条件提示装置が備える機能と表面検査装置が備える機能を兼ね備えた表面検査装置である。第２実施形態における表面検査装置は、第１実施形態と同様の方法により求めた検査条件に従って光学系を設定し、検査対象物の表面検査を実行する。
　＜表面検査システムの機能構成＞
　まず、本実施形態における表面検査システムの機能構成を説明する。図１６は本実施形態における表面検査システム１０の機能構成の一例を示す図である。
　≪表面検査装置１の機能構成≫
　図１６に示されているように、本実施形態における表面検査装置１は、第１実施形態におけるユーザ端末３が備えていた散乱体選定部３１、第１実施形態における検査条件提示装置２が備えていた強度計算部２１、第１分布計算部２４、第２分布計算部２５、差分計算部２６及び座標取得部２７、並びに第１実施形態における表面検査装置１が備えていた照射部１３、検出部１４、散乱体判別部１５及び結果出力部１６を備え、入射条件決定部４１及び検出条件決定部４２をさらに備える。
　本実施形態における表面検査装置１が備える入射条件決定部４１及び検出条件決定部４２は、図３に示されているＲＯＭ５０２からＲＡＭ５０３上に展開されたプログラムがＣＰＵ５０１に照射装置１１１、受光装置１１２又は駆動制御部１１４を制御させる処理によって実現される。
　入射条件決定部４１は、強度計算部２１が計算した散乱光の強度分布のうち、散乱光の強度が最大となる強度分布に対応する入射条件を、照射部１３に設定する。すなわち、第１実施形態においてユーザに提示した入射条件候補を入射条件として決定する。
　検出条件決定部４２は、座標取得部２７が取得した座標の配置に基づいて決定した散乱光の検出条件を、検出部１４に設定する。すなわち、第１実施形態においてユーザに提示した検出条件候補を検出条件として決定する。
　＜検査条件提示方法の処理手順＞
　次に、本実施形態における表面検査システムが実行する検査条件提示方法の処理手順を説明する。図１７は本実施形態における検査条件提示方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。以下では、第１実施形態における検査条件提示方法との相違点を中心に説明する。
　ステップＳ４１において、表面検査装置１が備える入射条件決定部４１は、強度計算部２１から散乱光の強度分布を受け取る。次に、入射条件決定部４１は、受け取った散乱光の強度分布のうち、散乱光の強度が最大となる強度分布に対応する入射条件候補を入射条件として決定する。入射条件決定部４１は、決定した入射条件に従った検査光を照射するように、照射部１３を設定する。具体的には、入射条件決定部４１は、決定した入射条件に含まれる入射角で検査光が検査対象物の表面に照射されるように、照射装置１１１の位置及び角度を設定する。また、入射条件決定部４１は、決定した入射条件に含まれる波長及び偏光で検査光が照射されるように、照射装置１１１を設定する。
　ステップＳ４２において、表面検査装置１が備える検出条件決定部４２は、座標取得部２７から極値座標を受け取る。検出条件決定部４２は、受け取った極値座標の配置に基づいて散乱光の検出条件を決定する。検出条件決定部４２は、決定した検出条件に従って散乱光を検出するように、検出部１４を設定する。具体的には、検出条件決定部４２は、決定した検出条件に含まれる散乱体有無検出位置及び散乱体種別検出位置で散乱光を検出するように、受光装置１１２の数及び位置を設定する。
　＜第２実施形態の効果＞
　本実施形態における表面検査システムは、表面検査装置が、検査条件提示装置が備える機能を兼ね備える。本実施形態における表面検査装置では、入射条件決定部４１が決定した入射条件が照射部１３に設定され、検出条件決定部４２が決定した検出条件が検出部１４に設定される。これにより、ユーザが検出対象とする散乱体の種別を決定しさえすれば、その散乱体の種別に応じた検査条件に従った表面検査を実行することが可能となる。表面検査装置が備える光学系を自動的に設定するための機構が必要とはなるが、手動による設定の誤りやずれ等により検査の精度が低下することを防止することができ、効率的に表面検査を実行することができる。
　［補足］
　上記各実施形態において、強度計算部２１が実行するステップＳ２１は強度計算手順の一例である。入射条件提示部２２が実行するステップＳ２２は入射条件提示手順の一例である。第１分布計算部２４が実行するステップＳ２４は第１分布計算手順の一例である。第２分布計算部２５が実行するステップＳ２５は第２分布計算手順の一例である。差分計算部２６が実行するステップＳ２６は差分計算手順の一例である。座標取得部２７が実行するステップＳ２７は座標取得手順の一例である。照射部１３が実行するステップＳ１３は照射手順の一例である。検出部１４が実行するステップＳ１４は検出手順の一例である。散乱体判別部１５が実行するステップＳ１５は散乱体判別手順の一例である。入射条件決定部４１が実行するステップＳ４１は入射条件決定手順の一例である。検出条件決定部４２が実行するステップＳ４２は検出条件決定手順の一例である。
　以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。
　本願は、日本国特許庁に２０２１年１１月１５日に出願された日本国特許出願２０２１－１８５４７２号の優先権を主張するものであり、その全内容を参照することにより本願に援用する。
１　表面検査装置
２　検査条件提示装置
３　ユーザ端末
９　通信ネットワーク
１０　表面検査システム
１１　入射条件設定部
１２　検出条件設定部
１３　照射部
１４　検出部
１５　散乱体判別部
１６　結果出力部
２１　強度計算部
２２　入射条件提示部
２３　入射条件受付部
２４　第１分布計算部
２５　第２分布計算部
２６　差分計算部
２７　座標取得部
２８　検出条件提示部
３１　散乱体選定部
３２　入射条件表示部
３３　入射条件入力部
３４　検出条件表示部
４１　入射条件決定部
４２　検出条件決定部

Claims (9)

  1. 　異なる種別の散乱体が存在する検査対象物の表面に複数の入射条件候補に従って検査光を照射したときの散乱光の強度分布を計算するように構成されている強度計算部と、
    　前記散乱光の強度が最大となる前記入射条件候補をユーザに提示するように構成されている入射条件提示部と、
    　を備える検査条件提示装置。
  2. 　請求項１に記載の検査条件提示装置であって、
    　前記入射条件候補は、前記検査光の前記表面に対する入射角、前記検査光の偏光の種類、及び前記検査光の波長の少なくとも１つを含む、
    　検査条件提示装置。
  3. 　請求項２に記載の検査条件提示装置であって、
    　前記ユーザに前記入射条件候補を提示したことに応じて前記ユーザにより指示された入射条件を受け付けるように構成されている入射条件受付部と、
    　前記入射条件に従って第１の種別の散乱体が存在する前記表面に前記検査光を照射したときの前記散乱光の強度分布である第１分布を計算するように構成されている第１分布計算部と、
    　前記入射条件に従って第２の種別の散乱体が存在する前記表面に前記検査光を照射したときの前記散乱光の強度分布である第２分布を計算するように構成されている第２分布計算部と、
    　前記第１分布と前記第２分布との差分を計算するように構成されている差分計算部と、
    　前記差分において極値を示す座標を求めるように構成されている座標取得部と、
    　前記座標の配置に基づいて前記散乱光の検出条件候補を前記ユーザに提示するように構成されている検出条件提示部と、
    　をさらに備える検査条件提示装置。
  4. 　請求項３に記載の検査条件提示装置であって、
    　前記検出条件候補は、前記散乱体の有無を判別するための検出位置である散乱体有無検出位置候補を含み、
    　前記検出条件提示部は、前記第１分布及び前記第２分布で共通して前記散乱光の強度が高い前記座標を前記散乱体有無検出位置候補として提示するように構成されている、
    　検査条件提示装置。
  5. 　請求項４に記載の検査条件提示装置であって、
    　前記検出条件候補は、前記散乱体の種別を判別するための検出位置である散乱体種別検出位置候補を含み、
    　前記検出条件提示部は、最も少ない検出位置の数で前記散乱体の種別を判別できる前記座標を前記散乱体種別検出位置候補として提示するように構成されている、
    　検査条件提示装置。
  6. 　請求項５に記載の検査条件提示装置であって、
    　前記検査対象物は、半導体ウェハー又は平板状の金属であり、
    　前記散乱体の種別は、前記表面に付着したパーティクル、前記表面に生じた微小突起、スクラッチ及びピットを含む、
    　検査条件提示装置。
  7. 　請求項５に記載の検査条件提示装置が提示する前記入射条件候補を入射条件として決定するように構成されている入射条件決定部と、
    　請求項５に記載の検査条件提示装置が提示する前記散乱体有無検出位置候補及び前記散乱体種別検出位置候補を散乱体有無検出位置及び散乱体種別検出位置として決定するように構成されている検出条件決定部と、
    　前記入射条件に従って検査対象物の表面に検査光を照射するように構成されている照射部と、
    　前記散乱体有無検出位置及び前記散乱体種別検出位置において前記表面に前記検査光を照射したときの散乱光を検出するように構成されている検出部と、
    　前記検出部が前記散乱体有無検出位置で検出した前記散乱光に基づいて前記散乱体の有無を判別し、前記検出部が前記散乱体種別検出位置で検出した前記散乱光に基づいて前記散乱体の種別を判別するように構成されている散乱体判別部と、
    　を備える表面検査装置。
  8. 　コンピュータが、
    　異なる種別の散乱体が存在する検査対象物の表面に複数の入射条件候補に従って検査光を照射したときの散乱光の強度分布を計算する強度計算手順と、
    　前記散乱光の強度が最大となる前記入射条件候補をユーザに提示する入射条件提示手順と、
    　を実行する検査条件提示方法。
  9. 　コンピュータに、
    　異なる種別の散乱体が存在する検査対象物の表面に複数の入射条件候補に従って検査光を照射したときの散乱光の強度分布を計算する強度計算手順と、
    　前記散乱光の強度が最大となる前記入射条件候補をユーザに提示する入射条件提示手順と、
    　を実行させるプログラム。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08220003A (ja) 1995-02-08 1996-08-30 Kubota Corp 表面欠陥検査方法及びその装置
JP2000162141A (ja) 1998-11-27 2000-06-16 Hitachi Ltd 欠陥検査装置および方法
JP2006170908A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査方法及び欠陥検査装置
JP2010101714A (ja) * 2008-10-22 2010-05-06 Toshiba Corp パターン検査のためのパラメータ決定装置、プログラム、及び方法
WO2012153652A1 (ja) * 2011-05-10 2012-11-15 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
JP2019516065A (ja) * 2016-03-28 2019-06-13 ケーエルエー−テンカー コーポレイション 偏光形ウエハ検査のための方法及び装置
CN110911298A (zh) * 2018-09-18 2020-03-24 台湾积体电路制造股份有限公司 确定晶圆检查参数方法
CN112213331A (zh) * 2020-11-16 2021-01-12 南京森林警察学院 一种基于机器视觉的表面波长级点缺陷表征装置及方法
JP2021185472A (ja) 2020-06-11 2021-12-09 ベイジン バイドゥ ネットコム サイエンス テクノロジー カンパニー リミテッド ディスク暗号化保護方法及び装置、電子デバイス、コンピュータ可読記憶媒体及びコンピュータプログラム

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08220003A (ja) 1995-02-08 1996-08-30 Kubota Corp 表面欠陥検査方法及びその装置
JP2000162141A (ja) 1998-11-27 2000-06-16 Hitachi Ltd 欠陥検査装置および方法
JP2006170908A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査方法及び欠陥検査装置
JP2010101714A (ja) * 2008-10-22 2010-05-06 Toshiba Corp パターン検査のためのパラメータ決定装置、プログラム、及び方法
WO2012153652A1 (ja) * 2011-05-10 2012-11-15 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
JP2019516065A (ja) * 2016-03-28 2019-06-13 ケーエルエー−テンカー コーポレイション 偏光形ウエハ検査のための方法及び装置
CN110911298A (zh) * 2018-09-18 2020-03-24 台湾积体电路制造股份有限公司 确定晶圆检查参数方法
JP2021185472A (ja) 2020-06-11 2021-12-09 ベイジン バイドゥ ネットコム サイエンス テクノロジー カンパニー リミテッド ディスク暗号化保護方法及び装置、電子デバイス、コンピュータ可読記憶媒体及びコンピュータプログラム
CN112213331A (zh) * 2020-11-16 2021-01-12 南京森林警察学院 一种基于机器视觉的表面波长级点缺陷表征装置及方法

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