JPH0365862B2 - - Google Patents

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JPH0365862B2
JPH0365862B2 JP14420785A JP14420785A JPH0365862B2 JP H0365862 B2 JPH0365862 B2 JP H0365862B2 JP 14420785 A JP14420785 A JP 14420785A JP 14420785 A JP14420785 A JP 14420785A JP H0365862 B2 JPH0365862 B2 JP H0365862B2
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/94Investigating contamination, e.g. dust

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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、パターン付きウエハ、ホトマスク
など、パターンが形成された面の異物検査に好適
な異物検査装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a foreign matter inspection apparatus suitable for inspecting foreign matter on a surface on which a pattern is formed, such as a patterned wafer or a photomask.

[従来の技術] 半導体デバイスの製造に用いられるウエハなど
は、異物の付着を極度に嫌うため、異物検査装置
を用いて表面の異物検査を行つている。
[Prior Art] Wafers and the like used in the manufacture of semiconductor devices are extremely susceptible to foreign matter adhesion, so a foreign matter inspection device is used to inspect the surface of wafers for foreign matter.

そのようなウエハの異物検査装置として、ウエ
ハを回転および移動させつつ、ウエハ面にS偏光
ビームを照射することにより、ウエハ面をS偏光
ビームにより螺旋走査し、ウエハ面からの反射光
をレンズ系により集光し、その反射光から偏光板
によりP偏光成分を抽出して光電変換素子へ入射
させ、この光電変換信号のレベルに基づきウエハ
面における異物を検出する方式のものが知られて
いる。
Such a wafer foreign matter inspection device is designed to spirally scan the wafer surface by irradiating an S-polarized beam onto the wafer surface while rotating and moving the wafer, and then pass the reflected light from the wafer surface into a lens system. A known method is to collect light from the reflected light, extract a P-polarized light component from the reflected light using a polarizing plate, make it incident on a photoelectric conversion element, and detect foreign matter on the wafer surface based on the level of this photoelectric conversion signal.

S偏光ビームの照射スポツト内にパターンが存
在しても、そのパターンの面は微視的に平滑であ
るため、反射光は殆どS偏光成分だけである。こ
れに対し、異物の表面には一般に微小な凹凸があ
るため、照射スポツト内に異物が存在すると、照
射されたS偏光ビームは散乱して偏光面が乱れ、
反射光には、P偏光成分がかなり含まれることに
なる。したがつて、P偏光成分の光電変換信号を
ある閾値とレベル比較し、その閾値を光電変換信
号が上回つたときに、異物と判定するようにすれ
ば、異物をパターンから弁別して検出できる。
Even if a pattern exists within the irradiation spot of the S-polarized beam, the surface of the pattern is microscopically smooth, so that the reflected light is almost exclusively the S-polarized component. On the other hand, since the surface of a foreign object generally has minute irregularities, if a foreign object exists within the irradiation spot, the irradiated S-polarized beam will be scattered and the plane of polarization will be disturbed.
The reflected light will contain a considerable amount of P-polarized light component. Therefore, by comparing the level of the photoelectric conversion signal of the P-polarized light component with a certain threshold value, and determining that it is a foreign object when the photoelectric conversion signal exceeds the threshold value, the foreign object can be detected by distinguishing it from the pattern.

[解決しようとする問題点] しかし、このような従来の異物検査装置は、微
小異物を検出しようとすると、パターンを周期的
に誤検出する場合があつた。
[Problems to be Solved] However, when such a conventional foreign matter inspection device attempts to detect minute foreign matter, there are cases in which patterns are periodically erroneously detected.

[発明の目的] この発明の目的は、そのようなパターンの誤検
出の防止を図つた異物検査装置を提供することに
ある。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a foreign matter inspection device that prevents such erroneous detection of patterns.

[問題点を解決するための手段] 発明者の研究によれば、従来の異物検査装置に
おいてパターンが誤検出されるのは、S偏光ビー
ムの照射方向がパターンの法線方向に対しある一
定の角度になつた場合に多い。従来のような比検
査面を回転させる走査方式の場合、そのような条
件になるパターンがある角度置きに周期的に現れ
る。
[Means for Solving the Problem] According to the inventor's research, patterns are erroneously detected in conventional foreign object inspection equipment because the irradiation direction of the S-polarized beam is within a certain range with respect to the normal direction of the pattern. This often occurs when the angle is angled. In the case of a conventional scanning method in which the ratio inspection plane is rotated, a pattern satisfying such conditions appears periodically at a certain angle.

そして、あるパターンがそのような角度条件に
なつた場合、そのパターンからの反射光中のP偏
光成分比のレベルが、比較的径の小さな異物から
の反射光に含まれるP偏光成分と同程度のレベル
となる。このため、P偏光成分の光電変換信号と
比較する閾値を、比較的小さな径の異物を検出す
るように選定した場合、パターンと異物とを弁別
できず、パターンの誤検出が起こる。
When a certain pattern meets such an angle condition, the level of the P-polarized light component ratio in the reflected light from that pattern is the same as the P-polarized light component included in the reflected light from a relatively small-diameter foreign object. level. For this reason, when the threshold value for comparison with the photoelectric conversion signal of the P-polarized light component is selected to detect a foreign object with a relatively small diameter, the pattern and the foreign object cannot be discriminated, and the pattern is erroneously detected.

このような点に着目し、この発明による異物検
査装置は、S偏光ビームにより被検査面をXY走
査する手段と、前記被検査面からの前記S偏光ビ
ームの反射光のP偏光成分を光電変換素子に入射
させる手段と、前記光電変換素子の出力信号に基
づき前記被検査面上の異物の有無を判定する手段
とを備え、前記XY走査を行う手段は、少なくと
も前記XY走査の主走査のために前記S偏光ビー
ムを主走査方向に直線的に振り、前記反射光のP
偏光成分を前記光電変換素子へ入射させる手段
は、前記S偏光ビームに追従して透光部が移動す
る移動スリツトを含み、前記光電変換素子に入射
されるP偏光成分は前記透光部を通過せしめられ
るように構成される。
Focusing on these points, the foreign matter inspection apparatus according to the present invention includes a means for XY scanning a surface to be inspected with an S-polarized beam, and a means for photoelectrically converting the P-polarized component of the reflected light of the S-polarized beam from the surface to be inspected. and means for determining the presence or absence of a foreign object on the surface to be inspected based on the output signal of the photoelectric conversion element, and the means for performing the XY scan includes at least a means for main scanning of the XY scan. The S-polarized beam is waved linearly in the main scanning direction, and the P of the reflected light is
The means for making the polarized light component enter the photoelectric conversion element includes a moving slit in which a transparent part moves to follow the S-polarized beam, and the P-polarized light component that enters the photoelectric conversion element passes through the transparent part. Constructed to be forced.

[作用] ウエハのパターンは、オリフラを基準とした直
交軸方向のものが圧倒的に多い。当然、ホトマス
クやレチクルも同様である。
[Function] Most wafer patterns are oriented in the orthogonal axis direction with respect to the orientation flat. Naturally, the same applies to photomasks and reticles.

したがつて、そのような主要なパターンと照射
ビームとが前述のような好ましくない角度関係と
ならないように、XY走査の主、副走査方向を選
べば、従来のようなパターンの誤検出は殆ど起こ
らなくなり、異物をパターンから確実に弁別して
検出できる。
Therefore, if the main and sub-scanning directions of the XY scan are selected so that the main pattern and the irradiation beam do not have an unfavorable angular relationship as described above, the erroneous detection of patterns as in the conventional method can be almost eliminated. This will no longer occur, and foreign objects can be reliably distinguished from the pattern and detected.

また、光電変換素子の出力信号には、異物に関
係した信号成分の他に、被検査面の状態によつて
決まるバツクグラウンドノイズも含まれる。その
信号のS/Nを上げ、微小異物の検出感度を上げ
るには、観測視野を十分絞る必要がある。しか
し、この発明におけるように、S偏光ビームを振
つて主走査する方式の場合、従来装置におけるよ
うに固定したスリツトでは、そのような視野絞り
を行いえない。
Further, the output signal of the photoelectric conversion element includes not only signal components related to foreign objects but also background noise determined by the state of the surface to be inspected. In order to increase the signal-to-noise ratio of the signal and increase the detection sensitivity of minute foreign objects, it is necessary to narrow down the observation field sufficiently. However, in the case of the method of main scanning by swinging the S-polarized beam as in the present invention, such a field diaphragm cannot be performed with a fixed slit as in the conventional apparatus.

これに対し、この発明にあつては、透光部がS
偏光ビームに追従移動する移動スリツトを採用す
るから、観測視野を十分絞り、微小異物の検出感
度を上げることができる。
On the other hand, in this invention, the transparent part is S
Since it uses a moving slit that moves to follow the polarized beam, the observation field of view can be sufficiently narrowed down and the sensitivity for detecting minute foreign objects can be increased.

[実施例] 以下、図面を参照し、この発明の一実施例につ
いて詳細に説明する。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、この発明が適用された異物検査装置
の構成を簡略化して示す斜視図であり、第2図は
その一部を拡大して示す概略断面図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a simplified structure of a foreign matter inspection apparatus to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a part thereof in an enlarged manner.

第1図において、10は少なくともY方向に移
動可能な移動テーブル機構であり、その駆動手段
や位置検出用のエンコーダなどは図中省略されて
いる。この移動テーブル機構10には、ウエハ1
2などを例えば真空吸着などの方法により保持す
るチヤツク14が取り付けられている。
In FIG. 1, 10 is a movable table mechanism movable at least in the Y direction, and its driving means, encoder for position detection, etc. are omitted in the figure. This moving table mechanism 10 includes a wafer 1
A chuck 14 is attached to the chuck 14 for holding the parts 2 and the like by, for example, vacuum suction.

この異物検査装置では、S偏光ビームとして、
S偏光レーザ光ビームが使用されている。それを
発生するために、S偏光レーザ発振器16,18
が設けられている。S偏光レーザ発振器16は、
ある波長λ1のS偏光レーザ光ビームを発生するも
ので、例えば波長が約8300オングストロームの半
導体レーザ発振器である。S偏光レーザ発振器1
8は、他の波長λ2のS偏光レーザ光ビームを発生
するものであり、例えば波長が6328オングストロ
ームのHe−Neレーザ発振器である。このように
異波長のS偏光レーザ光ビームを発生するのは、
被検査面におけるS偏光レーザ光の照射密度を上
げるため、および、被検査面上のパターン列が回
析格子として作用した場合の影響を回避して異物
検出を可能にするためである。
In this foreign matter inspection device, as an S-polarized beam,
An S-polarized laser light beam is used. To generate it, S-polarized laser oscillators 16, 18
is provided. The S-polarized laser oscillator 16 is
It is a device that generates an S-polarized laser beam of a certain wavelength λ 1 , and is, for example, a semiconductor laser oscillator with a wavelength of about 8300 angstroms. S-polarized laser oscillator 1
8 generates an S-polarized laser beam of another wavelength λ 2 , for example, a He--Ne laser oscillator with a wavelength of 6328 angstroms. Generating S-polarized laser beams with different wavelengths in this way is
This is to increase the irradiation density of the S-polarized laser beam on the surface to be inspected, and to avoid the influence when the pattern row on the surface to be inspected acts as a diffraction grating to enable detection of foreign objects.

波長λ1のS偏光レーザ光ビームは、ビームエキ
スパンダ20を通過した後、ハーフミラー22に
より反射されて主走査用のガルバノミラー24に
入射する。波長λ2のS偏光レーザ光ビームは、ビ
ームエキスパンダ26とハーフミラー22を通過
してガルバノミラー24に入射する。
After passing through the beam expander 20, the S-polarized laser beam having the wavelength λ 1 is reflected by the half mirror 22 and enters the galvanometer mirror 24 for main scanning. The S-polarized laser beam of wavelength λ 2 passes through the beam expander 26 and the half mirror 22 and enters the galvanometer mirror 24 .

各ビームはガルバノミラー24により反射さ
れ、f−θレンズ30を通過して、ウエハ12の
表面(被検査面)に約2゜の照射角φ(第2図参照)
で照射される。ここで、ガルバノミラー24は、
図示しない駆動手段により矢線28に示すように
高速で往復回転せしられるため、各波長のS偏光
レーザ光ビームはX方向(主走査方向)へある角
度振られてf−θレンズ30に入射せしめられ
る。しかして、ウエハ面(被検査面)上のS偏光
レーザ光ビームのスポツトは、ガルバノミラー2
4の回動に従いX方向に直線的に高速移動する。
つまり、主走査がなされる。
Each beam is reflected by the galvanometer mirror 24, passes through the f-theta lens 30, and hits the surface of the wafer 12 (surface to be inspected) at an irradiation angle φ of approximately 2° (see Figure 2).
irradiated with. Here, the galvanometer mirror 24 is
Since the driving means (not shown) causes the S-polarized laser beam of each wavelength to rotate back and forth at high speed as shown by the arrow 28, the S-polarized laser beam of each wavelength is swung by a certain angle in the X direction (main scanning direction) and enters the f-theta lens 30. I am forced to do it. Therefore, the spot of the S-polarized laser beam on the wafer surface (surface to be inspected) is located at the galvanometer mirror 2.
It moves linearly at high speed in the X direction according to the rotation of 4.
In other words, main scanning is performed.

この主走査と同期して、移動テーブル機構10
によりチヤツク14がY方向にピツチ送りにて移
動せしめられる。このY方向移動によつて、S偏
光レーザ光ビームによる副走査がなされる。かく
して、ウエハ面(被検査面)はXY走査される。
In synchronization with this main scanning, the moving table mechanism 10
The chuck 14 is moved in the Y direction by pitch feeding. By this movement in the Y direction, sub-scanning is performed by the S-polarized laser beam. In this way, the wafer surface (surface to be inspected) is scanned in the XY direction.

ウエハ面(被検査面)からのぼるZ方向への反
射光を集光するために、楕円ミラー(かまぼこ状
レンズ)34が設けられている。この楕円ミラー
34の下面には、ウエハ面(被検出面)上のS偏
光レーザ光ビームによる主走査線に対応する位置
に臨ませて、透光窓としてのX方向に延在する細
長い開口36が形成されている。この開口には、
S偏光カツトフイルタとしての偏光板38が配設
されている。
An elliptical mirror (semi-cylindrical lens) 34 is provided to collect reflected light in the Z direction from the wafer surface (surface to be inspected). On the lower surface of this elliptical mirror 34, there is an elongated opening 36 extending in the X direction as a light-transmitting window, facing the position corresponding to the main scanning line of the S-polarized laser beam on the wafer surface (detection surface). is formed. This opening has
A polarizing plate 38 is provided as an S-polarization cut filter.

また、第2図に示すように偏光板38の下側に
は、固定遮光板60が固定され、その下側に回転
遮光板62が設けられている。これらは移動スリ
ツトを構成するものであり、その詳細を第3図に
示し説明する。固定遮光板60は、例えば、透明
ガラスなどの長方形の透明板の一面に、主走査方
向の狭い透光領域60Aを残して、遮光薄膜を被
着してなるものである。回転遮光板62は、例え
ば、透明ガラスなどの円形透明板の一面に、略楕
円状の透光領域62Aを残して、遮光薄膜を被着
してなるものである。回転遮光板62は中心にお
いて回転軸63に固着され、この回転軸63は図
示しない回転駆動機構により、ガルバノミラー2
4の駆動と同期して回転駆動される。その結果、
透光領域60A,62Aの重なり部分、つまり移
動スリツトの透光部64は、S偏光レーザ光ビー
ムの移動に追従して主走査方向に移動する。
Further, as shown in FIG. 2, a fixed light shielding plate 60 is fixed to the lower side of the polarizing plate 38, and a rotating light shielding plate 62 is provided below the fixed light shielding plate 60. These constitute a moving slit, the details of which are shown and explained in FIG. 3. The fixed light-shielding plate 60 is formed by, for example, covering one surface of a rectangular transparent plate such as transparent glass with a light-shielding thin film, leaving a narrow light-transmitting area 60A in the main scanning direction. The rotating light-shielding plate 62 is formed by, for example, covering one surface of a circular transparent plate such as transparent glass with a light-shielding thin film, leaving a substantially elliptical light-transmitting region 62A. The rotating light shielding plate 62 is fixed to a rotating shaft 63 at the center, and this rotating shaft 63 is driven by a rotation drive mechanism (not shown) to rotate the galvano mirror 2.
It is rotationally driven in synchronization with the drive of 4. the result,
The overlapping portion of the transparent regions 60A and 62A, that is, the transparent portion 64 of the moving slit moves in the main scanning direction following the movement of the S-polarized laser beam.

しかして、ウエハ面(被検査面)からのほぼZ
方向への反射光が移動スリツトの透光部64を介
して偏光板38に入射し、そのP偏光成分だけが
楕円ミラー34に入射する。ここで、移動スリツ
トの透光部64によりウエハ面上の観測視野が決
定されることは明らかである。S偏光レーザ光ビ
ームのスポツトは、観測視野よりかなり大きくて
よい。
However, almost Z from the wafer surface (surface to be inspected)
The reflected light in the direction enters the polarizing plate 38 through the light transmitting portion 64 of the moving slit, and only the P polarized light component enters the elliptical mirror 34. Here, it is clear that the observation field on the wafer surface is determined by the transparent portion 64 of the moving slit. The spot of the S-polarized laser light beam may be significantly larger than the observation field of view.

再び第1図および第2図を参照して、楕円ミラ
ー34の一側に、積分球40が設けられている。
この積分球40と楕円ミラー34の結合面にX方
向に延在する細長い開口42が形成されており、
この開口42を介して両者は光学的に結合されて
いる。しかして、楕円ミラー34に集光されたP
偏光レーザ光は、開口42より積分球40に入射
し、その内部で散乱せしめられる。
Referring again to FIGS. 1 and 2, an integrating sphere 40 is provided on one side of the elliptical mirror 34. As shown in FIG.
An elongated opening 42 extending in the X direction is formed on the coupling surface of the integrating sphere 40 and the elliptical mirror 34.
The two are optically coupled via this opening 42. Therefore, the light P focused on the elliptical mirror 34
The polarized laser beam enters the integrating sphere 40 through the aperture 42 and is scattered within the sphere.

積分球40の上部に、光電素子としてのホトマ
ルチプライヤ44,46が設けられている。第2
図に示すように、各ホトマルチプライヤ44,4
6の受光端は積分球40の内部に臨んでおり、そ
の受光端の前にはダイクロイツクフイルタ48,
50が取り付けられている。
Photomultipliers 44 and 46 as photoelectric elements are provided above the integrating sphere 40. Second
As shown in the figure, each photomultiplier 44,4
The light receiving end of 6 faces the inside of the integrating sphere 40, and in front of the light receiving end there is a dichroic filter 48,
50 is attached.

積分球40への入射光の内、波長λ1のP偏光レ
ーザ光だけがダイクロイツクフイルタ48を通過
してホトマルチプライヤ44に入射し、波長λ2
P偏光レーザ光だけがダイクロイツクフイルタ4
6を通過してホトマルチプライヤ46に入射す
る。
Of the light incident on the integrating sphere 40, only the P-polarized laser beam with the wavelength λ 1 passes through the dichroic filter 48 and enters the photomultiplier 44, and only the P-polarized laser beam with the wavelength λ 2 passes through the dichroic filter 48.
6 and enters the photomultiplier 46.

このように、楕円ミラー34と積分球40を用
いて反射光のP偏光成分をホトマルチプライヤ4
4,46へ導くため、比較的広い範囲にわたつて
主走査することができる。レンズ系では焦点ボケ
などの問題があり、主走査の範囲を相当に狭く制
限せざるを得ず、実用的でないし、また高価にな
りやすい。
In this way, using the elliptical mirror 34 and the integrating sphere 40, the P-polarized component of the reflected light is transferred to the photomultiplier 4.
4 and 46, main scanning can be performed over a relatively wide range. Lens systems have problems such as defocusing, and the main scanning range has to be limited to a fairly narrow range, making them impractical and likely to be expensive.

ここで、S偏光レーザ光ビームの照射スポツト
内にパターンが存在しても、そのパターンの面は
微視的に平滑であるため、反射光は殆どS偏光成
分だけである。これに対し、異物の表面には一般
に微小な凹凸があるため、照射スポツト内に異物
が存在すると、照射されたS偏光ビームは散乱し
て偏光面が乱れ、反射光には、P偏光成分がかな
り含まれることになる。そのP偏光成分のレベル
は、異物の大きさとほぼ比例する。ホトマルチプ
ライヤ44,46の出力信号のレベルは、それぞ
れの入射光量に比例する。したがつて、ホトマル
チプライヤ44,46の出力信号レベルに、走査
点における異物の有無と異物の大きさが反映され
る。
Here, even if a pattern exists within the irradiation spot of the S-polarized laser beam, the surface of the pattern is microscopically smooth, so that the reflected light is almost only the S-polarized component. On the other hand, since the surface of a foreign object generally has minute irregularities, if a foreign object exists within the irradiation spot, the irradiated S-polarized beam will be scattered and the polarization plane will be disturbed, and the reflected light will have a P-polarized component. It will include quite a lot. The level of the P-polarized light component is approximately proportional to the size of the foreign object. The levels of the output signals of the photomultipliers 44 and 46 are proportional to the respective amounts of incident light. Therefore, the output signal levels of the photomultipliers 44 and 46 reflect the presence or absence of foreign matter at the scanning point and the size of the foreign matter.

第4図は、この異物検査装置の信号処理部のブ
ロツク図である。この図において、前記ホトマル
チプライヤ44,46の出力信号は加算増幅器5
4により加算増幅されて比較回路56に入力され
る。この比較回路56は、その入力信号のレベル
を、データ処理システム(図示せず)より設定さ
れる閾値と比較し、その閾値以上のレベルの信号
が入力した時に論理“1”レベルの信号を出力す
る。この出力信号は、データ処理システムに入力
される。なお、移動テーブル機構14の位置エン
コーダの出力信号をデータ処理システムに入力さ
れる。そして、移動テーブル機構14、ガルバノ
ミラー24およびS偏光レーザ発振器16,18
の駆動は、データ処理システムによつて制御され
る。
FIG. 4 is a block diagram of the signal processing section of this foreign matter inspection device. In this figure, the output signals of the photomultipliers 44 and 46 are transmitted to the summing amplifier 5.
4 and is added and amplified and input to the comparator circuit 56. This comparison circuit 56 compares the level of the input signal with a threshold set by a data processing system (not shown), and outputs a logic "1" level signal when a signal with a level equal to or higher than the threshold is input. do. This output signal is input to a data processing system. Note that the output signal of the position encoder of the moving table mechanism 14 is input to the data processing system. The moving table mechanism 14, the galvanometer mirror 24, and the S-polarized laser oscillators 16 and 18
The driving of is controlled by a data processing system.

以上の構成の異物検査装置の異物検査動作を説
明する。まず、データ処理システムの制御下にお
いて、前記ウエハ面(被検査面)のXY走査が始
まる。通常、S偏光レーザ発振器16,18は両
方とも動作させられ、その条件に応じた閾値が比
較回路56に設定される。
The foreign matter inspection operation of the foreign matter inspection apparatus having the above configuration will be explained. First, under the control of the data processing system, XY scanning of the wafer surface (surface to be inspected) begins. Normally, both the S-polarized laser oscillators 16 and 18 are operated, and a threshold value is set in the comparator circuit 56 according to the conditions.

各時点の走査点からの反射レーザ光のP偏光成
分が、偏光板38を介して楕円ミラー34に入射
し、さらに積分球40に入射する。そして、その
P偏光レーザ光の波長λ1成分に比例した信号がホ
トマルチプライヤ44より出力され、波長λ2成分
に比例した信号がホトマルチプライヤ46より出
力される。各信号の加算増幅信号は比較回路56
に入力し、閾値と比較される。
The P-polarized light component of the reflected laser light from the scanning point at each time is incident on the elliptical mirror 34 via the polarizing plate 38, and further incident on the integrating sphere 40. Then, a signal proportional to the wavelength λ 1 component of the P-polarized laser light is output from the photomultiplier 44, and a signal proportional to the wavelength λ 2 component is output from the photomultiplier 46. The summation amplification signal of each signal is obtained by the comparator circuit 56
and is compared with a threshold.

走査点にある大きさ以上の異物があると、その
加算増幅信号のレベルが閾値以上となり、論理
“1”信号が比較回路56より出力される。デー
タ処理システム側では、その“1”信号を受ける
と、その走査点に異物が検出されたと判断し、そ
の時の走査位置情報(移動テーブル機構のエンコ
ーダ出力と、ガルバノミラー24の角度から分か
る)、内部メモリ上の異物テーブルに格納する。
If a foreign object larger than a certain size is present at the scanning point, the level of the addition amplified signal becomes equal to or higher than the threshold value, and a logic "1" signal is output from the comparator circuit 56. When the data processing system receives the "1" signal, it determines that a foreign object has been detected at that scanning point, and the scanning position information at that time (known from the encoder output of the moving table mechanism and the angle of the galvano mirror 24), Stored in foreign object table on internal memory.

ここで、ウエハ面の主要なパターンの方向と
X,Y方向とがある角度でウエハ30をセツトす
れば、S偏光レーザ光ビームの照射方向と前述の
ような角度関係になるパターンは極めてわずかで
あるため、従来のようなパターンの誤検出は殆ど
起こらない。また、移動スリツトにより観測視野
を十分絞り得るから、微小な異物を高感度にて検
出できる。
If the wafer 30 is set at a certain angle between the direction of the main patterns on the wafer surface and the X and Y directions, very few patterns will have the above-mentioned angular relationship with the irradiation direction of the S-polarized laser beam. Therefore, erroneous detection of patterns as in the conventional case hardly occurs. Furthermore, since the observation field of view can be narrowed down sufficiently by the movable slit, minute foreign objects can be detected with high sensitivity.

さて、通常は、以上のように両方のS偏光レー
ザ光ビームを照射し、照射密度を上げるが、ウエ
ハ面やホトマスクなどでは、微小パターンが微小
間隔で配列されるため、いずれか一方の波長でパ
ターン列が回折格子として作用し、正常な異物検
査ができなくなることがある。
Normally, both S-polarized laser beams are irradiated as described above to increase the irradiation density, but on wafer surfaces and photomasks, minute patterns are arranged at minute intervals, so only one wavelength is used. The pattern row may act as a diffraction grating, making normal foreign matter inspection impossible.

この場合、回折現象の起こらない一方の波長だ
けを利用して比較回路56の閾値をほぼ半分の値
に変更して異物検査を行うことができる。例え
ば、波長λ1だけを利用する場合は、データ処理シ
ステム側でS偏光レーザ発振器16だけを作動さ
せ、また、比較回路56の閾値を、両波長の場合
の約半分の値に設定する。そして、同様の異物検
査を実行する。
In this case, foreign matter inspection can be performed by changing the threshold value of the comparator circuit 56 to approximately half the value by using only one wavelength where no diffraction phenomenon occurs. For example, when only the wavelength λ 1 is used, only the S-polarized laser oscillator 16 is operated on the data processing system side, and the threshold value of the comparator circuit 56 is set to about half the value in the case of both wavelengths. Then, a similar foreign object inspection is performed.

なお、S偏光レーザ発振器を選択的に作動させ
る代わりに、ホトマルチプライヤ44,46と加
算増幅器54の間にスイツチ回路を挿入し、利用
すべき波長に対応する一方のホトマルチプライヤ
だけを加算増幅器56に接続することにより、一
方の波長だけを利用して異物検査を行うようにし
てもよい。
Note that instead of selectively operating the S-polarized laser oscillator, a switch circuit is inserted between the photomultipliers 44, 46 and the summing amplifier 54, and only one of the photomultipliers corresponding to the wavelength to be used is switched to the summing amplifier. 56, foreign matter inspection may be performed using only one wavelength.

またはλ1,λ2のうちどちらか一方、例えばλ2
主として検査を行い、λ1を回析のパターン部の判
定用として使う。
Alternatively, one of λ 1 and λ 2 , for example λ 2 , is mainly inspected, and λ 1 is used for determining the diffraction pattern portion.

以上、この発明の一実施例について詳細に説明
したが、この発明は種々変形して実施し得るもの
である。
Although one embodiment of the present invention has been described above in detail, the present invention can be implemented with various modifications.

例えば、ホトマルチプライヤの出力信号をデジ
タル化してデータ処理システムへ入力し、ソフト
ウエア処理によつてレベル比較などを行つてもよ
い。
For example, the output signal of the photomultiplier may be digitized and input to a data processing system, and level comparison may be performed through software processing.

ホトマルチプライヤは、他の光電変換素子によ
り置き換えることもできる。
The photomultiplier can also be replaced by other photoelectric conversion elements.

前記移動スリツトの回転遮光板の透光領域を、
有端の螺旋状に形成することもできる。偏光板の
一面に、固定遮光板と同様の透光領域を残して遮
光薄膜を被着し、固定遮光板を省くこともでき
る。微小な透光部を形成した遮光フイルムを、偏
光板の下側または上側において走行させ、これに
より移動スリツトを構成してもよい。しかし、前
記実施例の移動スリツトは、高速走査に容易に追
従可能であるとともに、防塵も容易な構成であ
る。
The light-transmitting area of the rotating light-shielding plate of the moving slit is
It can also be formed in a spiral shape with ends. It is also possible to apply a light-shielding thin film to one surface of the polarizing plate, leaving a light-transmitting area similar to that of the fixed light-shielding plate, thereby omitting the fixed light-shielding plate. A light-shielding film having a minute light-transmitting portion formed thereon may be run below or above the polarizing plate, thereby forming a moving slit. However, the movable slit of the above embodiment has a structure that can easily follow high-speed scanning and is easily dust-proof.

また、移動スリツトを楕円ミラーの集光部に配
置した態様も可能である。
It is also possible to arrange the moving slit in the condensing part of the elliptical mirror.

前記実施例においては、被検査面の移動により
副走査しているが、副走査もS偏光ビームの移動
によつて行うこともできる。その場合、移動スリ
ツトの透光部を副走査方向にも移動させる必要が
ある。
In the embodiment described above, sub-scanning is performed by moving the surface to be inspected, but sub-scanning can also be performed by moving the S-polarized beam. In that case, it is necessary to move the light-transmitting portion of the moving slit also in the sub-scanning direction.

また、レーザ光以外の光ビームを利用する同様
な異物検査装置にも、この発明は適用可能であ
る。
Further, the present invention is also applicable to a similar foreign matter inspection device that uses a light beam other than a laser beam.

さらに、この発明は、ウエハ以外の被検査物、
例えばマスク、レチクル、ペリクル膜などの表面
における異物を検査する装置にも適用できるもの
である。
Furthermore, the present invention can be applied to objects to be inspected other than wafers,
For example, it can be applied to devices that inspect foreign substances on the surfaces of masks, reticles, pellicle membranes, and the like.

[発明の効果] 以上詳述したように、この発明によれば、異物
検査装置は、S偏光ビームにより被検査面をXY
走査する手段と、前記被検査面からの前記S偏光
ビームの反射光のP偏光成分を光電変換素子に入
射させる手段と、前記光電変換素子の出力信号に
基づき前記被検査面上の異物の有無を判定する手
段とを備え、前記XY走査を行う手段は、少なく
とも前記XY走査のために前記S偏光ビームを主
走査方向に直線的に振り、前記反射光のP偏光成
分を前記光電変換素子へ入射させる手段は、前記
S偏光ビームに追従して透光部が移動する移動ス
リツトを含み、前記光電変換素子に入射されるP
偏光成分は前記透光部を通過せしめられるように
構成されるから、パターンの誤検出は殆ど起こら
なくなり、異物をパターンから確実に弁別して検
出できるとともに、移動スリツトにより観測視野
を十分絞り、微小異物の検出感度を上げることが
できる。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, the foreign matter inspection device inspects the surface to be inspected in the XY direction using the S-polarized beam.
scanning means; means for causing the P-polarized component of the reflected light of the S-polarized beam from the surface to be inspected to enter a photoelectric conversion element; and determining the presence or absence of foreign matter on the surface to be inspected based on the output signal of the photoelectric conversion element. , and the means for performing the XY scan linearly swings the S-polarized beam in the main scanning direction for at least the XY scan, and sends the P-polarized component of the reflected light to the photoelectric conversion element. The means for making the light incident on the photoelectric conversion element includes a moving slit in which a light-transmitting part moves to follow the S-polarized light beam, and the P-polarized light beam incident on the photoelectric conversion element is
Since the polarized light component is configured to pass through the transparent part, false detection of the pattern almost never occurs, and foreign objects can be reliably distinguished from the pattern and detected.The observation field is sufficiently narrowed down by the movable slit to detect minute foreign objects. The detection sensitivity can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明による異物検査装置の一部を
破断して示す概略斜視図、第2図は同異物検査装
置の一部を拡大して示す概略断面図、第3図は移
動スリツトを拡大して示す概略平面図、第4図は
信号処理部のブロツク図である。 10……移動テーブル、14……チヤツク、1
2……ウエハ、16,18……S偏光レーザ発振
器、22……ハーフミラー、24……ガルバノミ
ラー、30……f−θレンズ、34……楕円ミラ
ー、36……開口(透光窓)、38……偏光板
(S偏光カツトフイルタ手段)、40……積分球、
44,46……ホトマルチプライヤ、48,50
……ダイクロイツクフイルタ、54……加算増幅
器、56……比較回路、60……移動スリツトの
固定遮光板、62……移動スリツトの回転遮光
板、64……移動スリツトの透光部。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a part of the foreign matter inspection device according to the present invention, with a part cut away. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged part of the same foreign matter inspection device. FIG. FIG. 4 is a block diagram of the signal processing section. 10...Moving table, 14...Chick, 1
2... Wafer, 16, 18... S-polarized laser oscillator, 22... Half mirror, 24... Galvano mirror, 30... f-theta lens, 34... Elliptical mirror, 36... Aperture (transparent window) , 38...Polarizing plate (S polarization cut filter means), 40... Integrating sphere,
44,46...Photomultiplier, 48,50
. . . dichroic filter, 54 . . . summing amplifier, 56 . . . comparator circuit, 60 .

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 S偏光ビームにより被検査面をXY走査する
手段と、前記被検査面からの前記S偏光ビームの
反射光のP偏光成分を光電変換素子に入射させる
手段と、前記光電変換素子の出力信号に基づき前
記被検査面上の異物の有無を判定する手段とを備
え、前記XY走査を行う手段は、少なくともXY
走査の主走査のために前記S偏光ビームを主走査
方向に直線的に振り、前記反射光のP偏光成分を
前記光電変換素子へ入射させる手段は、前記S偏
光ビームに追従して透光部が移動する移動スリツ
トを含み、前記光電変換素子に入射されるP偏光
成分は前記透光部を通過せしめられることを特徴
とする異物検査装置。 2 前記XY走査を行う手段は前記被検査面を副
走査方向に直線的に移動させることにより前記
XY走査の副走査を行い、前記移動スリツトの透
光部は前記S偏光ビームに追従して前記主走査方
向に移動することを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の異物検査装置。 3 前記反射光のP偏光成分を前記光電変換素子
へ入射させる手段は、前記被検査面に臨む透光窓
を有する楕円ミラーと、前記楕円ミラーから受光
する積分球と、S偏光カツトフイルタと、前記移
動スリツトとからなり、前記S偏光カツトフイル
タおよび前記移動スリツトは、前記透光窓に、ま
たはそれに臨ませて設けられ、前記光電変換素子
は前記積分球の内部と光学的に結合されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の異物
検査装置。 4 前記反射光のP偏光成分を前記光電変換素子
へ入射させる手段は、前記被検査面に臨む透光窓
を有する楕円ミラーと、前記楕円ミラーから受光
する積分球と、S偏光カツトフイルタと、前記移
動スリツトとからなり、前記S偏光カツトフイル
タは前記透光窓に、またはそれに臨ませて設けら
れ、前記移動スリツトは前記楕円ミラーの集光部
に設けられ、前記光電変換素子は前記積分球の内
部と光学的に結合されていることを特徴とする特
許請求の範囲第2項記載の異物検査装置。
[Scope of Claims] 1: means for XY scanning a surface to be inspected with an S-polarized beam; means for causing a P-polarized component of reflected light of the S-polarized beam from the surface to be inspected to enter a photoelectric conversion element; means for determining the presence or absence of foreign matter on the surface to be inspected based on the output signal of the conversion element, and the means for performing the XY scanning includes at least
The means for linearly swinging the S-polarized beam in the main scanning direction for main scanning and making the P-polarized component of the reflected light enter the photoelectric conversion element includes a light-transmitting section that follows the S-polarized beam. What is claimed is: 1. A foreign matter inspection device comprising a moving slit through which a moving slit is moved, and a P-polarized light component incident on the photoelectric conversion element is made to pass through the light-transmitting section. 2 The means for performing the XY scan moves the surface to be inspected linearly in the sub-scanning direction.
2. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein sub-scanning of XY scanning is performed, and the light-transmitting portion of the moving slit moves in the main scanning direction following the S-polarized beam. 3. The means for causing the P-polarized light component of the reflected light to enter the photoelectric conversion element includes: an elliptical mirror having a transparent window facing the surface to be inspected; an integrating sphere that receives light from the elliptical mirror; an S-polarized light cut filter; and a moving slit, the S-polarization cut filter and the moving slit are provided in or facing the transparent window, and the photoelectric conversion element is optically coupled to the inside of the integrating sphere. A foreign matter inspection device according to claim 2, characterized in that: 4. The means for causing the P-polarized light component of the reflected light to enter the photoelectric conversion element includes: an elliptical mirror having a transparent window facing the surface to be inspected; an integrating sphere that receives light from the elliptical mirror; an S-polarized light cut filter; The S-polarization cut filter is provided at or facing the transparent window, the moving slit is provided at the condensing portion of the elliptical mirror, and the photoelectric conversion element is located inside the integrating sphere. 3. The foreign matter inspection device according to claim 2, wherein the foreign matter inspection device is optically coupled to a foreign matter inspection device.
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