JPH04127151A - パターン検査装置 - Google Patents
パターン検査装置Info
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- JPH04127151A JPH04127151A JP2198607A JP19860790A JPH04127151A JP H04127151 A JPH04127151 A JP H04127151A JP 2198607 A JP2198607 A JP 2198607A JP 19860790 A JP19860790 A JP 19860790A JP H04127151 A JPH04127151 A JP H04127151A
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- barrel
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、パターン欠陥の検出、パターン寸法の測定或
いはパターンの観察等に供されるパターン検査装置に係
わり、詳しくは自動焦点合わせ機能を備えたパターン検
査装置の改良に関する。
いはパターンの観察等に供されるパターン検査装置に係
わり、詳しくは自動焦点合わせ機能を備えたパターン検
査装置の改良に関する。
（従来の技術）
ＩＣの製造において、マスターマスク或いはレチクルに
パターンの断線等の欠陥か存在すると、所望する半導体
素子を得ることができず、歩留り低下の原因となる。こ
のため、従来マスターマスクやレチクル等のパターン欠
陥を自動的に検査するマスク欠陥自動検査装置が用いら
れている。この装置では、スポット状の光をマスク面に
照射すると共に、マスクを載置したテーブルをＸ−Ｙ方
向に移動させてマスク全面の欠陥検査を行う。検出可能
欠陥の大きさを小さくすると、検出光学系の倍率を大き
くする必要があり、その結果光学系の焦点深度が浅くな
る。光学系の焦点深度が浅くなると、マスクの反り等に
より被検査面が焦点深度内から外れ、欠陥の検出ができ
なくなる場合がある。そこで、上記のような装置には、
被検査面を自動的に検出光学系の焦点深度内に入れる自
動焦点合わせ機構が付加されている。
パターンの断線等の欠陥か存在すると、所望する半導体
素子を得ることができず、歩留り低下の原因となる。こ
のため、従来マスターマスクやレチクル等のパターン欠
陥を自動的に検査するマスク欠陥自動検査装置が用いら
れている。この装置では、スポット状の光をマスク面に
照射すると共に、マスクを載置したテーブルをＸ−Ｙ方
向に移動させてマスク全面の欠陥検査を行う。検出可能
欠陥の大きさを小さくすると、検出光学系の倍率を大き
くする必要があり、その結果光学系の焦点深度が浅くな
る。光学系の焦点深度が浅くなると、マスクの反り等に
より被検査面が焦点深度内から外れ、欠陥の検出ができ
なくなる場合がある。そこで、上記のような装置には、
被検査面を自動的に検出光学系の焦点深度内に入れる自
動焦点合わせ機構が付加されている。
第７図は自動焦点合わせ機構を備えた従来のパターン欠
陥検査装置を示す概略構成図である。図中１はレチクル
で、このレチクル１は固定部２上をＸ方向（紙面左右方
向）およびＹ方向（紙面表裏方向）に移動可能なＸ−Ｙ
テーブル３上に載置されている。レチクル１の上方には
、対物レンズ４および光検出素子５等を備えた光学鏡筒
６が配置される。この光学鏡筒６は、弾性部材７を介し
て固定端に固定されている。さらに、光学鏡筒６は、モ
ータ８．ウオーム９．ウオームホイール１０およびねじ
１１等からなる駆動機構により上下動されるものとなっ
ている。また、光学鏡筒６の下部には空気の導入孔１２
および導出孔（ノズル）１３等からなる空気マイクロメ
ータが設けられている。この空気マイクロメータは、ノ
ズル１３からレチクル１上に空気を送り込みその背圧か
ら距離を換算するものである。
陥検査装置を示す概略構成図である。図中１はレチクル
で、このレチクル１は固定部２上をＸ方向（紙面左右方
向）およびＹ方向（紙面表裏方向）に移動可能なＸ−Ｙ
テーブル３上に載置されている。レチクル１の上方には
、対物レンズ４および光検出素子５等を備えた光学鏡筒
６が配置される。この光学鏡筒６は、弾性部材７を介し
て固定端に固定されている。さらに、光学鏡筒６は、モ
ータ８．ウオーム９．ウオームホイール１０およびねじ
１１等からなる駆動機構により上下動されるものとなっ
ている。また、光学鏡筒６の下部には空気の導入孔１２
および導出孔（ノズル）１３等からなる空気マイクロメ
ータが設けられている。この空気マイクロメータは、ノ
ズル１３からレチクル１上に空気を送り込みその背圧か
ら距離を換算するものである。
また、図中１４は光源であり、この光源１４からの光は
集光レンズ１５により集束されレチクル１の上面（被検
査面）に照射される。そして、レチクル１を透過した光
を前記対物レンズ４により光検出素子５の受光面に結像
することによって、レチクル１のパターンが検査される
。しかして、レチクル１の反り等の低周波の上下動かあ
る場合、この変位を前記空気マイクロメータにて検出し
、前記駆動機構により光学鏡＠６を上下動することによ
って、レチクル１の反り等に追従して自動焦点合わせが
行われる。したがって、レチクル１に反り等の低周波の
上下動があっても、パターン欠陥検査を精度良く行うこ
とができる。
集光レンズ１５により集束されレチクル１の上面（被検
査面）に照射される。そして、レチクル１を透過した光
を前記対物レンズ４により光検出素子５の受光面に結像
することによって、レチクル１のパターンが検査される
。しかして、レチクル１の反り等の低周波の上下動かあ
る場合、この変位を前記空気マイクロメータにて検出し
、前記駆動機構により光学鏡＠６を上下動することによ
って、レチクル１の反り等に追従して自動焦点合わせが
行われる。したがって、レチクル１に反り等の低周波の
上下動があっても、パターン欠陥検査を精度良く行うこ
とができる。
ところで、このような追従装置では、ＬＳＩのようにパ
ターンの線幅が極めて細くなり、許容欠陥の大きさがさ
らに小さくなると、検出光学系の焦点深度はさらに浅く
なる。その結果、マスクの反りだけでなくマスクを載置
して移動するＸ−Ｙテーブルの走行精度および走行時の
振動による上下動の変化についても追従して自動焦点合
わせする必要がある。これらの変位の周波数はマスクの
反りによる周波数に比して遥かに高いものであり、前述
した自動焦点合わせ機構で追従させることは不可能であ
る。このため、従来装置ではＬＳＩのような線幅の細い
パターンの欠陥を高精度に検査することは困難であった
。
ターンの線幅が極めて細くなり、許容欠陥の大きさがさ
らに小さくなると、検出光学系の焦点深度はさらに浅く
なる。その結果、マスクの反りだけでなくマスクを載置
して移動するＸ−Ｙテーブルの走行精度および走行時の
振動による上下動の変化についても追従して自動焦点合
わせする必要がある。これらの変位の周波数はマスクの
反りによる周波数に比して遥かに高いものであり、前述
した自動焦点合わせ機構で追従させることは不可能であ
る。このため、従来装置ではＬＳＩのような線幅の細い
パターンの欠陥を高精度に検査することは困難であった
。
そこで本発明者等は、試料の被検査面と検出光学系との
位置ずれを光学的に検出する位置ずれ検出機構を備えた
パターン検査装置を先に提案した（特願昭５７−４６０
５０号）。この装置の位置ずれ検出機構は、光ビーム発
生源１拉置ずれ検出用光検出素子および光ビーム発生源
からの光ビームを試料の被検査面にスポット状に集束し
、被検査面に所定入射角で照射すると共に、その反射光
を上記光検出素子の受光面に結像する光学系からなるも
のである。そして、この光学的な位置ずれ検出機構を用
いることにより、被検査面の位置ずれを高精度に、かつ
応答性良く補正することが可能となる。
位置ずれを光学的に検出する位置ずれ検出機構を備えた
パターン検査装置を先に提案した（特願昭５７−４６０
５０号）。この装置の位置ずれ検出機構は、光ビーム発
生源１拉置ずれ検出用光検出素子および光ビーム発生源
からの光ビームを試料の被検査面にスポット状に集束し
、被検査面に所定入射角で照射すると共に、その反射光
を上記光検出素子の受光面に結像する光学系からなるも
のである。そして、この光学的な位置ずれ検出機構を用
いることにより、被検査面の位置ずれを高精度に、かつ
応答性良く補正することが可能となる。
しかしながら、この種の装置にあっては次のような問題
を招いた。すなわち、前記光学的な位置すれ検出機構に
おいて、位置ずれ検出に供される光量外の光、特に−様
な分布強度を持たない外乱光の影響により正確な位置ず
れ検出が困難になることがある。上述した例ではパター
ン検査に供される光が位置ずれ検出に供される光と同じ
位置に照射されており、パターン検査に供される強烈な
光がパターンの有無、パターンエツジの部分で乱反射し
位置ずれ検出機構に入ってくることがあり、これによっ
て位置ずれ検出の測定誤差が発生するのである。この問
題を避けるため、パターン検査に供される光と位置ずれ
検出に供される光との波長を異ならせ、それに応じてセ
ンサを選択しパターン検査および位置ずれ検出の干渉を
防止する手法があるが、完全と言うには程遠いものであ
った。
を招いた。すなわち、前記光学的な位置すれ検出機構に
おいて、位置ずれ検出に供される光量外の光、特に−様
な分布強度を持たない外乱光の影響により正確な位置ず
れ検出が困難になることがある。上述した例ではパター
ン検査に供される光が位置ずれ検出に供される光と同じ
位置に照射されており、パターン検査に供される強烈な
光がパターンの有無、パターンエツジの部分で乱反射し
位置ずれ検出機構に入ってくることがあり、これによっ
て位置ずれ検出の測定誤差が発生するのである。この問
題を避けるため、パターン検査に供される光と位置ずれ
検出に供される光との波長を異ならせ、それに応じてセ
ンサを選択しパターン検査および位置ずれ検出の干渉を
防止する手法があるが、完全と言うには程遠いものであ
った。
なお、上記問題はパターンの欠陥検出に限るものではな
く、パターンの寸法測定或いは観察等を行う各種のパタ
ーン検査装置についても同様に言えることである。
く、パターンの寸法測定或いは観察等を行う各種のパタ
ーン検査装置についても同様に言えることである。
（発明が解決しようとする課８）
以上のように従来のパターン検査装置においては、試料
の被検出面を検出光学系の焦点位置に高い周波数応答性
で自動的に合わせることが困難で、微細、なパターンの
欠陥等を高精度に検査することかできなかった。
の被検出面を検出光学系の焦点位置に高い周波数応答性
で自動的に合わせることが困難で、微細、なパターンの
欠陥等を高精度に検査することかできなかった。
本発明の上記問題点を考慮してなされたもので、試料の
被検出面を検出光学系の焦点位置に高い周波数応答性で
精度良く自動的に合わせることができ、微細なパターン
の欠陥等を高精度に検査することができるパターン検査
装置を提供することを目的としている。
被検出面を検出光学系の焦点位置に高い周波数応答性で
精度良く自動的に合わせることができ、微細なパターン
の欠陥等を高精度に検査することができるパターン検査
装置を提供することを目的としている。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために本発明にあっては、試料の被
検査面に第１の光を照射しその透過光或いは反射光の持
つ情報により被検査面のパターンを検査するパターン検
査装置において、前記第１の光の光軸方向に沿って設け
られパターン検査用検出手段を取着した光学鏡筒と、端
か固定部に固定されその自由端で前記光学鏡筒を前記第
１の光の光軸方向に移動可能に支持する弾性部材と、前
記光学鏡筒と前記固定部との間に接続され前記光学鏡筒
の重量をバランスするためのカウンタスプリングと、前
記光学鏡筒と前記固定部との間に接続され前記光学鏡筒
を前記第１の光の光軸方向に移動駆動するための駆動手
段と、前記検査面に所定の入射角でかつ、前記第１の光
の照射領域とはずらして第２の光を照射し、その反射光
を検出して前記被検査面の所望位置と実際位置とのずれ
を検出する位置ずれ検出機構と、この位置ずれ検出機構
の検出情報に基づいて前記駆動手段による前記光学鏡筒
の移動量を制御する制御手段と、を具備してなることを
特徴としている。
検査面に第１の光を照射しその透過光或いは反射光の持
つ情報により被検査面のパターンを検査するパターン検
査装置において、前記第１の光の光軸方向に沿って設け
られパターン検査用検出手段を取着した光学鏡筒と、端
か固定部に固定されその自由端で前記光学鏡筒を前記第
１の光の光軸方向に移動可能に支持する弾性部材と、前
記光学鏡筒と前記固定部との間に接続され前記光学鏡筒
の重量をバランスするためのカウンタスプリングと、前
記光学鏡筒と前記固定部との間に接続され前記光学鏡筒
を前記第１の光の光軸方向に移動駆動するための駆動手
段と、前記検査面に所定の入射角でかつ、前記第１の光
の照射領域とはずらして第２の光を照射し、その反射光
を検出して前記被検査面の所望位置と実際位置とのずれ
を検出する位置ずれ検出機構と、この位置ずれ検出機構
の検出情報に基づいて前記駆動手段による前記光学鏡筒
の移動量を制御する制御手段と、を具備してなることを
特徴としている。
（作 用）
上記のように構成されたものは、第１の特徴としてカウ
ンタスプリングを設けたことであり、また第２の特徴は
、パターン検査に供される第１の光と位置ずれ検出に供
される第２の光との照射領域をずらしたことにある。
ンタスプリングを設けたことであり、また第２の特徴は
、パターン検査に供される第１の光と位置ずれ検出に供
される第２の光との照射領域をずらしたことにある。
このように本発明の第１の特徴たるカウンタスプリング
を設けたことによれば、駆動部材に加わる負荷を軽減す
ることができ、これにより駆動部材による光学鏡筒の移
動を高速で行うことができる。
を設けたことによれば、駆動部材に加わる負荷を軽減す
ることができ、これにより駆動部材による光学鏡筒の移
動を高速で行うことができる。
また、第２の特徴たる位置検出用の光とパターン検査用
の光の照射領域をずらすことによれば、お互いの光の干
渉や外乱等による位置ずれ検出の測定誤差を低減できる
。
の光の照射領域をずらすことによれば、お互いの光の干
渉や外乱等による位置ずれ検出の測定誤差を低減できる
。
以上の画構成を採用することにより本発明の目的たる試
料の被検査面を検出光学系の焦点位置に高い周波数応答
性で精度良く自動的に合せることが可能となる。
料の被検査面を検出光学系の焦点位置に高い周波数応答
性で精度良く自動的に合せることが可能となる。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例に係わるパターン欠陥検査装
置を示す概略構成図である。図中２１はレチクル（試料
）であり、このレチクル２１はその被検査面を下にして
図示しないＸ−Ｙテーブル上に載置されている。レチク
ル２ユの上方には光源２２が配置されており、この光源
２２からの光は集光レンズ２３を介して集束されレチク
ル２１に照射される。レチクル２１を透過した光は光学
鏡筒２４の上部に設けられた対物レンズ２５ａ、２５ｂ
、２５ｃにより、光学鏡筒２４の下部に設けられたパタ
ーン検査用光検出素子２６の受光面に結像される。そし
て、この光検出素子２６により得られたパターン情報と
設計パターン情報とを比較することにより、パターン欠
陥の有無が検査されるものとなっている。
置を示す概略構成図である。図中２１はレチクル（試料
）であり、このレチクル２１はその被検査面を下にして
図示しないＸ−Ｙテーブル上に載置されている。レチク
ル２ユの上方には光源２２が配置されており、この光源
２２からの光は集光レンズ２３を介して集束されレチク
ル２１に照射される。レチクル２１を透過した光は光学
鏡筒２４の上部に設けられた対物レンズ２５ａ、２５ｂ
、２５ｃにより、光学鏡筒２４の下部に設けられたパタ
ーン検査用光検出素子２６の受光面に結像される。そし
て、この光検出素子２６により得られたパターン情報と
設計パターン情報とを比較することにより、パターン欠
陥の有無が検査されるものとなっている。
前記光学鏡筒２４は平行バネを構成するよう配列された
弾性部材２７．２８を介して固定部２９に固定されてい
る。弾性部材２７．２８は、第２図（ａ） （ｂ）にそ
れぞれ平面図および矢視Ａ−Ａ断面を示す如く、円板体
の所望部分を軸対称に穿設して設けられており、これに
より光学鏡筒２４は光軸方向（上下方向）にのみ移動可
能となっている。
弾性部材２７．２８を介して固定部２９に固定されてい
る。弾性部材２７．２８は、第２図（ａ） （ｂ）にそ
れぞれ平面図および矢視Ａ−Ａ断面を示す如く、円板体
の所望部分を軸対称に穿設して設けられており、これに
より光学鏡筒２４は光軸方向（上下方向）にのみ移動可
能となっている。
また、光学鏡筒２４と固定部２９との間には、本発明の
第１の特徴たるカウンタスプリング３０および駆動部材
３１がそれぞれ接続されている。カウンタスプリング３
０は光学鏡筒２４を支えこの鏡筒２４の重量をバランス
するものである。駆動部材３１は圧電効果を有する素子
、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系の磁器で製作されたピ
エゾ素子等からなるので、駆動回路３２により電圧を印
加されて伸縮し、これにより光学鏡筒２４が上下動せら
れるものとなっている。なお、第１図中３３゜３４．３
５．３６は弾性部材２７．２８をそれぞれ光学鏡筒２４
および固定部２９に固定するための固定部材であり、固
定部材３３乃至３６はそれぞれ図示しないボルトによっ
て光学鏡筒２４或いは固定部２９に固定されている。
第１の特徴たるカウンタスプリング３０および駆動部材
３１がそれぞれ接続されている。カウンタスプリング３
０は光学鏡筒２４を支えこの鏡筒２４の重量をバランス
するものである。駆動部材３１は圧電効果を有する素子
、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系の磁器で製作されたピ
エゾ素子等からなるので、駆動回路３２により電圧を印
加されて伸縮し、これにより光学鏡筒２４が上下動せら
れるものとなっている。なお、第１図中３３゜３４．３
５．３６は弾性部材２７．２８をそれぞれ光学鏡筒２４
および固定部２９に固定するための固定部材であり、固
定部材３３乃至３６はそれぞれ図示しないボルトによっ
て光学鏡筒２４或いは固定部２９に固定されている。
また、前記光学鏡筒２４の左側部には、発光用電源４１
により発光駆動される発光素子（光ビーム発生源）４２
が取り付けられている。この発光素子４２からの光は、
ビームベンダ４３ａ、４３ｂおよびレンズ４４ａを介し
、集束されたビームとなり前記レチクル２１の被検査面
に照射される。
により発光駆動される発光素子（光ビーム発生源）４２
が取り付けられている。この発光素子４２からの光は、
ビームベンダ４３ａ、４３ｂおよびレンズ４４ａを介し
、集束されたビームとなり前記レチクル２１の被検査面
に照射される。
レチクル２１の被検査面からの反射光はビームベンダ４
３ｃ、４３ｄおよびレンズ４４ｂを介し、光学鏡筒２４
の右側部に取り付けられた受光素子（位置ずれ検出用光
検出素子）４５の受光面に結像される。ここで、発光素
子４２からの光は第３図に示す如く試料２１の被検査面
において、前記光源２２からの光の照射領域５１と僅か
にずれた位置５２に照射されるものとなっている。この
ように照射領域をずらすことが本発明の第２の特徴であ
る。つまり、ビームベンダ４３ａ、４３ｂおよびレンズ
４４ａ等からなる検出用光学系とビームベンダ４３ｃ、
４３ｄおよびレンズ４４ｂ等からなる検出用光学系とが
鏡筒２４の中心軸を対称とする対向位置より僅かにずら
して配置されている。そして、発光素子４２からの光の
照射位置５２は光源２２からの光の照射領域５１から上
記各検出用光学系の対向方向と直交する方向にずれるも
のとなっている。受光素子４５は、例えば２分割のホト
ダイオードからなるもので、試料２１の被検査面が所望
位置、つまり対物レンズ２５ａ。
３ｃ、４３ｄおよびレンズ４４ｂを介し、光学鏡筒２４
の右側部に取り付けられた受光素子（位置ずれ検出用光
検出素子）４５の受光面に結像される。ここで、発光素
子４２からの光は第３図に示す如く試料２１の被検査面
において、前記光源２２からの光の照射領域５１と僅か
にずれた位置５２に照射されるものとなっている。この
ように照射領域をずらすことが本発明の第２の特徴であ
る。つまり、ビームベンダ４３ａ、４３ｂおよびレンズ
４４ａ等からなる検出用光学系とビームベンダ４３ｃ、
４３ｄおよびレンズ４４ｂ等からなる検出用光学系とが
鏡筒２４の中心軸を対称とする対向位置より僅かにずら
して配置されている。そして、発光素子４２からの光の
照射位置５２は光源２２からの光の照射領域５１から上
記各検出用光学系の対向方向と直交する方向にずれるも
のとなっている。受光素子４５は、例えば２分割のホト
ダイオードからなるもので、試料２１の被検査面が所望
位置、つまり対物レンズ２５ａ。
乃至２５ｃおよび光検出素子２６等からなる光学系の焦
点位置にあるとき、その中央部に反射光のスポットが結
像されるよう位置決めされている。
点位置にあるとき、その中央部に反射光のスポットが結
像されるよう位置決めされている。
受光素子４５の２つの出力はそれぞれ減算回路４６およ
び加算回路４７を介して割算回路４８に供給される。こ
の割算回路４８の出力は、発光素子４２の光度変化や光
路中の光学素子の透過率、或いは反、射率の−様な変化
等が生じても、これらの変化に関係なく、試料２１の被
検査面の上下動に対応したものとなる。そして、割算回
路４８の出力、つまり位置ずれ情報が前記駆動回路３２
に供給され、これにより光学鏡筒２４の移動量が制御さ
れるものとなっている。なお、位置ずれ検出位置とパタ
ーン検査位置とが異なるために生じる上下方向の位置ず
れは、試料２１のそりが数［ｍｍ］の範囲内では０．５
［μｍ］以下となり無視できる値である。
び加算回路４７を介して割算回路４８に供給される。こ
の割算回路４８の出力は、発光素子４２の光度変化や光
路中の光学素子の透過率、或いは反、射率の−様な変化
等が生じても、これらの変化に関係なく、試料２１の被
検査面の上下動に対応したものとなる。そして、割算回
路４８の出力、つまり位置ずれ情報が前記駆動回路３２
に供給され、これにより光学鏡筒２４の移動量が制御さ
れるものとなっている。なお、位置ずれ検出位置とパタ
ーン検査位置とが異なるために生じる上下方向の位置ず
れは、試料２１のそりが数［ｍｍ］の範囲内では０．５
［μｍ］以下となり無視できる値である。
ここで、試料２１の被検査面が前記光学系の焦点位置に
ある場合、前述したように受光素子４５の中央部にスポ
ットが結像されるため減算回路４６の出力は零となる。
ある場合、前述したように受光素子４５の中央部にスポ
ットが結像されるため減算回路４６の出力は零となる。
このため、割算回路４８の出力も零となり光学鏡筒２４
は移動されない。
は移動されない。
一方、試料２１の被検査面が前記光学系の焦点位置より
ずれた場合、例えば焦点位置より下方向に変位した場合
、受光素子４５に結像されるスポ・ソトは中央部より下
方向にずれる。このため、減算回路４６の出力が正或い
は負となり割算回路４８を介して駆動回路３２に与えら
れる。そして、駆動回路３２により前記駆動部材３１を
伸長させる方向の電圧が印加される。これにより、光源
鏡筒２４が上方向に移動し、その結果前記被検査面の位
置ずれが補正されることになる。また、試料２１の被検
査面が前記光学系の焦点位置より下方向にずれた場合は
、上記と逆の動作となりその位置ずれが自動的に補正さ
れることになる。
ずれた場合、例えば焦点位置より下方向に変位した場合
、受光素子４５に結像されるスポ・ソトは中央部より下
方向にずれる。このため、減算回路４６の出力が正或い
は負となり割算回路４８を介して駆動回路３２に与えら
れる。そして、駆動回路３２により前記駆動部材３１を
伸長させる方向の電圧が印加される。これにより、光源
鏡筒２４が上方向に移動し、その結果前記被検査面の位
置ずれが補正されることになる。また、試料２１の被検
査面が前記光学系の焦点位置より下方向にずれた場合は
、上記と逆の動作となりその位置ずれが自動的に補正さ
れることになる。
このように本発明の第１の特徴たるカウンタスプリング
を設けたことによれば、駆動部材に加わる負荷を軽減す
ることができ、これにより駆動部材による光学鏡筒の移
動を高速で行うことがてきる。
を設けたことによれば、駆動部材に加わる負荷を軽減す
ることができ、これにより駆動部材による光学鏡筒の移
動を高速で行うことがてきる。
また、第２の特徴たる位置検出用の光とバタン検査用の
光の照射領域をずらすことによれば、お互いの光の干渉
や外乱等による位置ずれ検出の測定誤差を低減できる。
光の照射領域をずらすことによれば、お互いの光の干渉
や外乱等による位置ずれ検出の測定誤差を低減できる。
以上の画構成を採用することにより本発明の目的たる試
料の被検査面を検出光学系の焦点位置に高い周波数応答
性で精度良く自動的に合せることが可能となる。
料の被検査面を検出光学系の焦点位置に高い周波数応答
性で精度良く自動的に合せることが可能となる。
このように本装置では、レチクル２１の被検査面を常に
検出光学系の焦点位置に合わせた状態で、レチクル２１
のパターン欠陥を検査することができる。そしてこの場
合、レチクル２１の被検査面の位置ずれを光学的に検出
すると共に、光学鏡筒２４を上下動する駆動部材３１と
してピエゾ素子（最小変位５０人、応答周波数５ｋＨｚ
以上）を用い、光学鏡筒２４を弾性部材２７．２８の弾
性変形により移動させているので、高い分解能と高い応
答周波数を得ることができる。実際には最小分解能０．
１ ［μｍ］ 、応答周波数３００ ［Ｈｚコの高性能
を得ることができた。しかも、発光素子４２からの光の
照射位置５２を光源２２からの光の照射領域５１と僅か
にずらすようにしているので、パターン検査に供される
光の影響で位置ずれ検出の測定誤差が生じる等の不都合
を確実になくすことができる。また、光学鏡筒２４を平
行バネを形成するよう配列された弾性部材２７．２８で
支持しているので、横方向の剛性が高く、光学鏡筒２４
を上下動した場合にあっても光学鏡筒２４が傾く等の不
都合はない。さらに、カウンタスプリング３０によって
光学鏡筒２４の重量を支えているので、駆動部材３１に
加わる負荷を小さくすることができる。また、発光素子
４２．受光素子４５、レンズ４４ａ、４４ｂおよびビー
ムベンダ４３ａ、〜、４３ｄ等からなる位置ずれ検出機
構を光学鏡筒２４に直接取り付けているので、レチクル
２１の被検査面に照射されるスポット光の入射角を小さ
くすることができ、これにより位置ずれ検出精度の向上
をはかり得る等の効果を奏する。
検出光学系の焦点位置に合わせた状態で、レチクル２１
のパターン欠陥を検査することができる。そしてこの場
合、レチクル２１の被検査面の位置ずれを光学的に検出
すると共に、光学鏡筒２４を上下動する駆動部材３１と
してピエゾ素子（最小変位５０人、応答周波数５ｋＨｚ
以上）を用い、光学鏡筒２４を弾性部材２７．２８の弾
性変形により移動させているので、高い分解能と高い応
答周波数を得ることができる。実際には最小分解能０．
１ ［μｍ］ 、応答周波数３００ ［Ｈｚコの高性能
を得ることができた。しかも、発光素子４２からの光の
照射位置５２を光源２２からの光の照射領域５１と僅か
にずらすようにしているので、パターン検査に供される
光の影響で位置ずれ検出の測定誤差が生じる等の不都合
を確実になくすことができる。また、光学鏡筒２４を平
行バネを形成するよう配列された弾性部材２７．２８で
支持しているので、横方向の剛性が高く、光学鏡筒２４
を上下動した場合にあっても光学鏡筒２４が傾く等の不
都合はない。さらに、カウンタスプリング３０によって
光学鏡筒２４の重量を支えているので、駆動部材３１に
加わる負荷を小さくすることができる。また、発光素子
４２．受光素子４５、レンズ４４ａ、４４ｂおよびビー
ムベンダ４３ａ、〜、４３ｄ等からなる位置ずれ検出機
構を光学鏡筒２４に直接取り付けているので、レチクル
２１の被検査面に照射されるスポット光の入射角を小さ
くすることができ、これにより位置ずれ検出精度の向上
をはかり得る等の効果を奏する。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記位置ずれ検出に供される光の照射位置
を、第４図および第５図に示す如く前記検出用光学系の
対向方向に沿ってずらすようにしてもよい。さらに、位
置ずれ検出に供される光の照射位置は１箇所に限るもの
ではなく、第６図に示す如く上記照射位置を前記パター
ン検査に供される光の照射領域を挟んで２箇所に設定し
、それぞれの照射位置からの反射光の平均をとって位置
ずれ、検出を行うようにしてもよい。この場合、パター
ン検査位置と位置ずれ検出位置との違いによる上下方向
の位置ずれをより小さくすることが可能である。同様に
、位置ずれ検出に供される光の照射位置を３箇所以上に
設定することもできる。
い。例えば、前記位置ずれ検出に供される光の照射位置
を、第４図および第５図に示す如く前記検出用光学系の
対向方向に沿ってずらすようにしてもよい。さらに、位
置ずれ検出に供される光の照射位置は１箇所に限るもの
ではなく、第６図に示す如く上記照射位置を前記パター
ン検査に供される光の照射領域を挟んで２箇所に設定し
、それぞれの照射位置からの反射光の平均をとって位置
ずれ、検出を行うようにしてもよい。この場合、パター
ン検査位置と位置ずれ検出位置との違いによる上下方向
の位置ずれをより小さくすることが可能である。同様に
、位置ずれ検出に供される光の照射位置を３箇所以上に
設定することもできる。
また、前記位置ずれ検出機構の構成は必ずしも実施例に
限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変更するこ
とができる。さらに、前記位置ずれ補正機構も仕様に応
じて適宜変更できるのは勿論のことである。また、パタ
ーン欠陥検査装置の他に、パターン寸法測定やパターン
観察等に供される各種のパターン検査装置に適用するこ
とが可能である。要するに本発明は、その要旨を逸脱し
ない範囲で、種々変形して実施することができる。
限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変更するこ
とができる。さらに、前記位置ずれ補正機構も仕様に応
じて適宜変更できるのは勿論のことである。また、パタ
ーン欠陥検査装置の他に、パターン寸法測定やパターン
観察等に供される各種のパターン検査装置に適用するこ
とが可能である。要するに本発明は、その要旨を逸脱し
ない範囲で、種々変形して実施することができる。
［発明の効果］
以上詳述したように、本発明によれば、試料り被検査面
を検出光学系の焦点位置に高い周波数肝答性で精度良く
合わせることが可能となり、微細なパターンの欠陥等を
も高精度に検査すること力できる。
を検出光学系の焦点位置に高い周波数肝答性で精度良く
合わせることが可能となり、微細なパターンの欠陥等を
も高精度に検査すること力できる。
第１図は本発明の一実施例に係わるパターン欠陥検査装
置を示す概略構成図、第２図（ａ）（ｂ）は上記実施例
装置に用いた弾性部材の形状を示す平面図および断面図
、第３図は上記実施例の作用を説明するための平面図、
第４図乃至第６図はそれぞれ変形例を説明するための図
、第７図は従来の装置を示す概略構成図である。 ２１・・レチクル（試料）、２２・・・光源、２３−・
・集光レンズ、２４・・・光学鏡筒、２５ａ、２５ｂ。 ２５ｃ・・・対物レンズ、２６・・・パターン検査用光
検出素子、２７．２８・・・弾性部材、２９・・・固定
部。 ３０・・・カウンタスプリング、３１・・・駆動部材。 ３２・・・駆動回路、４２・・・発光素子、４３ａ、４
３ｂ 。 ビームベンダ。 ４４ｂ・・・レンズ。 ５・・・受光素子 （位置ずれ検出 用光検出素子） 照射領域。 ２・・・照射位 置。
置を示す概略構成図、第２図（ａ）（ｂ）は上記実施例
装置に用いた弾性部材の形状を示す平面図および断面図
、第３図は上記実施例の作用を説明するための平面図、
第４図乃至第６図はそれぞれ変形例を説明するための図
、第７図は従来の装置を示す概略構成図である。 ２１・・レチクル（試料）、２２・・・光源、２３−・
・集光レンズ、２４・・・光学鏡筒、２５ａ、２５ｂ。 ２５ｃ・・・対物レンズ、２６・・・パターン検査用光
検出素子、２７．２８・・・弾性部材、２９・・・固定
部。 ３０・・・カウンタスプリング、３１・・・駆動部材。 ３２・・・駆動回路、４２・・・発光素子、４３ａ、４
３ｂ 。 ビームベンダ。 ４４ｂ・・・レンズ。 ５・・・受光素子 （位置ずれ検出 用光検出素子） 照射領域。 ２・・・照射位 置。
Claims (3)
- （１）試料の被検査面に第１の光を照射しその透過光或
いは反射光の持つ情報により被検査面のパターンを検査
するパターン検査装置において、前記第１の光の光軸方
向に沿って設けられパターン検査用検出手段を取着した
光学鏡筒と、一端が固定部に固定されその自由端で前記
光学鏡筒を前記第１の光の光軸方向に移動可能に支持す
る弾性部材と、 前記光学鏡筒と前記固定部との間に接続され前記光学鏡
筒の重量をバランスするためのカウンタスプリングと、 前記光学鏡筒と前記固定部との間に接続され前記光学鏡
筒を前記第１の光の光軸方向に移動駆動するための駆動
手段と、 前記検査面に所定の入射角でかつ、前記第１の光の照射
領域とはずらして第２の光を照射し、その反射光を検出
して前記被検査面の所望位置と実際位置とのずれを検出
する位置ずれ検出機構と、この位置ずれ検出機構の検出
情報に基づいて前記駆動手段による前記光学鏡筒の移動
量を制御する制御手段と、 を具備してなることを特徴とするパターン検査装置。 - （２）前記第２の光の照射領域は、前記第１の光の照射
領域外であって、かつ前記第１の光の照射領域近傍に照
射されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
パターン検査装置。 - （３）前記光学鏡筒は円筒状に形成されると共にその外
周面にねじ部が設けられ、かつ内周面にねじ部が設けら
れた固定部の中空部内に配置されており、前記弾性部材
および駆動手段の各一端を前記外周ねじ部に螺合するナ
ット類により前記光学鏡筒に固定し、前記弾性部材およ
び駆動手段の各他端を上記内周ねじ部に螺合するナット
類により前記固定部に固定してなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のパターン検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19860790A JPH0646300B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | パターン検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19860790A JPH0646300B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | パターン検査装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13244182A Division JPS5922327A (ja) | 1982-07-29 | 1982-07-29 | パタ−ン検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04127151A true JPH04127151A (ja) | 1992-04-28 |
| JPH0646300B2 JPH0646300B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=16394009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19860790A Expired - Lifetime JPH0646300B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | パターン検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0646300B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009150792A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Gunze Ltd | フィルムの検査装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5632114A (en) * | 1979-06-12 | 1981-04-01 | Philips Nv | Optical image forming system |
-
1990
- 1990-07-26 JP JP19860790A patent/JPH0646300B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5632114A (en) * | 1979-06-12 | 1981-04-01 | Philips Nv | Optical image forming system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009150792A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Gunze Ltd | フィルムの検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0646300B2 (ja) | 1994-06-15 |
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