JPH06258233A

JPH06258233A - 欠陥検査装置

Info

Publication number: JPH06258233A
Application number: JP4242493A
Authority: JP
Inventors: Fumitomo Hayano; 史倫早野
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1993-03-03
Filing date: 1993-03-03
Publication date: 1994-09-16

Abstract

(57)【要約】【目的】迷光により誤って異物を検出する確率を小さ
くすると共に、低段差異物を高い確率で検出する。【構成】光源７からの光ビームをレンズ系８，９を介
してシート状の光ビームＬ２に変換し、この光ビームＬ
２で斜めにペリクル１上の領域１０を照射し、光源１１
からの光ビームをレンズ系１２，１３を介してシート状
の光ビームＬ４に変換し、この光ビームＬ４でほぼ垂直
にペリクル１上の領域１０を照射する。領域１０内の異
物等の欠陥からの散乱光を受光レンズ１４で集光し、こ
の集光された光で１次元撮像素子１５の撮像面にその欠
陥の像を結像する。低段差異物は光ビームＬ４の散乱光
により検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体素子等を
フォトリソグラフィ工程で製造する際に原版として使用
されるレチクル若しくはフォトマスク、又はこれら原版
の防塵膜（ペリクル）の表面上に付着した異物等の欠陥
を検査する場合に適用して好適な欠陥検査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子又は液晶表示素子等をフォト
リソグラフィ工程で製造する際に、原版としてのレチク
ル又はフォトマスク（以下、「レチクル」と総称する）
に形成されたパターンを投影光学系を介して感光基板上
に転写する露光装置が使用されている。そのレチクルの
パターン形成面に所定の規格より大きい異物が付着して
いるか、又はそのパターン形成面のパターンに欠陥が存
在すると、感光基板上に形成されるパターンに不良が生
じるため、レチクルを露光装置に装着する前に、異物を
含む欠陥の有無、欠陥の位置及び欠陥の大きさ等を検査
する必要がある。また、レチクルのパターン形成面に直
接異物が付着するのを防止するため、レチクルの両面
（又は片面）にはペリクルと呼ばれる防塵膜が張設され
ていることがあるが、このようにペリクルが張設された
レチクルについては、ペリクルの表面の異物を含む欠陥
の有無、欠陥の位置及び欠陥の大きさ等を検査する必要
がある。

【０００３】図７は、従来の欠陥検査装置の一例を示
し、この図７において、光透過性の薄膜よりなるペリク
ル１は、矩形の枠状のペリクルフレーム２を介してレチ
クル３上にこのレチクル３と平行に張設されている。レ
チクル３は載物台４上に載置され、載置台４は駆動装置
５によりＹ方向に移動できるように構成され、載物台４
のＹ方向への移動量は、リニアエンコーダ等の測長装置
６により測長されている。そして、レーザ光源等の光源
７から射出された光ビームＬ１は、シリンドリカルレン
ズ８及び集光レンズ９により一方向のみに拡大されてシ
ート状の光ビームＬ２となり、この光ビームＬ２がペリ
クル１の表面上のＹ方向に垂直なＸ方向に延びたスリッ
ト状の照射領域１０に斜めに入射する。

【０００４】仮にペリクル１の表面上に異物３０が存在
しているときは、この異物３０から散乱光Ｌ１２が発生
し、この散乱光Ｌ１２が受光レンズ１４により集光さ
れ、このように集光された光により１次元ＣＣＤ等の１
次元撮像素子１５上にスリット状の照射領域１０内の異
物３０の像が結像される。この場合、１次元撮像素子１
５の一列の受光画素はペリクル１上のＸ方向と共役な方
向に配列されており、ペリクル１上の異物３０のＸ方向
の付着位置は、１次元撮像素子１５上の何番目の受光画
素から信号が得られたかにより分かる。また、そのとき
の測長装置６の計測信号から、その異物３０のＹ方向の
位置が分かる。更に、１次元撮像素子１５の受光画素か
ら得られる画素出力信号の大小によって、異物３０の大
きさの程度が分かる。なぜならば、大きい異物から発生
する散乱光量は大きく、小さい異物から発生する散乱光
量は小さいからである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の技術
においては、光ビームＬ２がペリクル１を透過してペリ
クルフレーム２の内面に照射され、異物からの散乱光と
は無関係な散乱光（以下、「迷光」と称する）が発生
し、この迷光による像を誤って異物として検出してしま
うという不都合があった。その様子を図８を参照して説
明する。

【０００６】図８は、図７をＹ方向（受光レンズ１４の
方向）から見た斜視図であり、この図８において、シー
ト状の光ビームＬ２の一部の光ビームは、ペリクル１を
透過してペリクルフレーム２の内壁２ａの領域ＳＡ部に
入射する。これにより領域ＳＡからは略々あらゆる方向
に散乱光が発生し、その一部は更に内壁２ａの別の斜線
を施した領域ＳＢに達する。そのため、内壁２ａの領域
ＳＡ及び領域ＳＢからの散乱光が、迷光として受光レン
ズ１４により集光され、その迷光が異物からの散乱光と
全く同様に１次元撮像素子１５により受光されてしま
う。このような迷光の量は、光ビームＬ２のペリクル１
に対する入射角によって変わり、後述するように、光ビ
ームＬ２の入射角を大きくすれば迷光に対応する画素出
力信号は小さく抑えられる。

【０００７】しかしながら、このとき新たに高さの低い
異物（以下、「低段差異物」という）に対する検出能力
が低下するという不都合が生じることが、本発明者によ
り明らかとなった。即ち、図９（ａ）に示すように、ペ
リクル１上の通常の高い異物３１に大きな入射角の光ビ
ームＬ２が照射されても、その異物３からは十分検出で
きるだけの散乱光Ｌ１３が発生する。これに対して、図
９（ｂ）に示すように、ペリクル１上の低段差異物３２
に大きな入射角の光ビームＬ２が照射されると、その異
物の背が低いためにその異物の極めて僅かな部分にしか
光ビームＬ２が照射されず、発生する散乱光Ｌ１４の光
量が著しく小さくなってしまうのである。

【０００８】本発明は斯かる点に鑑み、被検物の表面の
異物等の欠陥を検査する際に、迷光により誤って異物を
検出する確率を小さくできると共に、高さの低い低段差
異物でも確実に検出できる欠陥検査装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による欠陥検査装
置は、例えば図１に示す如く、光透過性基板（１）の表
面の欠陥を検査する装置において、光透過性基板（１）
に第１の光ビーム（Ｌ２）を斜めに照射する第１の光照
射手段（７〜９）と、光透過性基板（１）に第２の光ビ
ーム（Ｌ４）をほぼ垂直に照射する第２の光照射手段
（１１〜１３）と、それら第１の光ビーム及び第２の光
ビームによるその欠陥からの散乱光を光電変換する受光
手段（１４，１５）と、この受光手段からの光電変換信
号の内の第１の光ビーム（Ｌ２）に対応する第１の信号
と、その光電変換信号の内の第２の光ビーム（Ｌ４）に
対応する第２の信号とより、その欠陥の種類及び大きさ
を判別する信号処理手段とを有するものである。

【００１０】この場合、それら第１及び第２の光照射手
段は光透過性基板（１）に対して時分割的に光ビームを
照射し、その信号処理手段はそれら第１及び第２の光照
射手段の発光のタイミングに基づいてその受光手段から
の光電変換信号からそれら第１及び第２の信号を抽出す
るものであっても良い。また、第１の光ビーム（Ｌ２）
の波長と第２の光ビーム（Ｌ４）の波長とが異なり、そ
の受光手段は、例えば図６に示すように、その欠陥から
の散乱光を波長弁別してそれら第１及び第２の光ビーム
に対応する散乱光を得る波長弁別手段（２５）と、波長
弁別手段（２５）により分離されたその第１の光ビーム
に対応する散乱光を光電変換する第１の光電変換手段
（２６Ａ）と、波長弁別手段（２５）により分離された
その第２の光ビームに対応する散乱光を光電変換する第
２の光電変換手段（２６Ｂ）とを有するものであっても
良い。

【００１１】

【作用】斯かる本発明の原理につき図３を参照して説明
する。図３は図１の要部を示し、この図３において、第
１の光照射手段から発生された第１の光ビーム（Ｌ２）
は、光透過性基板（１）に対して角度αで斜めに入射す
る。また、受光手段（１４，１５）の受光光軸（ＡＸ
１）と光透過性基板（１）の表面とは角度βで交差して
いる。例えば、光透過性基板（１）がペリクルであると
すると、光透過性基板（１）に照射される光ビームの入
射角が８５゜以上であれば、光透過性基板（１）でのそ
の光ビームの透過率はかなり小さくなる。仮に、光透過
性基板（１）としてのペリクルの種類を限定すれば、或
る特定の波長の第１の光ビーム（Ｌ１）に対して、光透
過性基板（１）の透過率を数％以下に抑えることも可能
である。

【００１２】従って、例えば光透過性基板（１）がペリ
クルである場合には、角度α及び角度βを共に５゜以下
とすれば、第１の光ビーム（Ｌ２）の光透過性基板
（１）での透過光（Ｌ２ａ）の光量は第１の光ビーム
（Ｌ２）の光量の数％に抑えられる。従って、透過光
（Ｌ２ａ）により光透過性基板（１）の支持枠（２）の
内壁で発生する散乱光（Ｌ５）の光量も抑えられるだけ
でなく、散乱光（Ｌ２ａ）の一部が再び光透過性基板
（１）を透過して受光手段（１４，１５）に達するとき
にも、光透過性基板（１）の透過率に対応してその散乱
光（Ｌ２ａ）の数％しか透過してこないので、その散乱
光（Ｌ２ａ）が迷光として問題となることはなくなる。

【００１３】しかし、第１の光ビーム（Ｌ２）だけを用
いた欠陥検査装置においては、例えば図４（ａ）及び
（ｂ）で示すように、光透過性基板（１）上に付着した
高さのある異物（２２）と高さのない低段差異物（２
３）とでは、光透過性基板（１）の上方から見た大きさ
は同程度であっても、それぞれから発生する散乱光（Ｌ
７）及び（Ｌ８）とを比較すると、低段差異物（２３）
の散乱光（Ｌ８）の光量が著しく小さくなる。従って、
散乱光量に応じて異物の大きさを判定する従来の散乱光
受光方式の欠陥検査装置においては、上方から見た大き
さの大きい低段差異物（２３）を小さい異物としてその
大きさを誤まって判定してしまう。これに対して、例え
ば図４（ｃ）及び（ｄ）に示すように、仮に光透過性基
板（１）に対してほぼ垂直な方向から光ビーム（Ｌ４）
を照射すれば、散乱光（Ｌ９，Ｌ１０）の光量は異物
（２２，２３）の高さにあまり依存しない。

【００１４】そこで、本発明においては、図３に示すよ
うに、光透過性基板（１）に対してほぼ垂直に第２の光
ビーム（Ｌ４）を照射している。例えば、光透過性基板
（１）がペリクルである場合、ほぼ垂直に光ビームを照
射したときのペリクルの透過率は８０〜１００％程度な
ので、その第２の光ビーム（Ｌ４）の透過光（Ｌ４ａ）
の光量は、第２の光ビーム（Ｌ４）の光量とほとんど同
じである。そして、その透過光（Ｌ４ａ）は、例えば光
透過性基板（１）の裏面の基板（３）上の回路パターン
（２１）に達し、この回路パターン（２１）から回折光
（Ｌ６）が発生する。しかし、この回折光（Ｌ６）は受
光手段（１４，１５）に達するまでに光透過性基板
（１）を通過する。そこで、仮に第２の光ビーム（Ｌ
４）と第１の光ビーム（Ｌ２）とが同じ波長であり、角
度βが第２の光ビーム（Ｌ４）の波長に対しても光透過
性基板（１）での透過率が小さくなるような場合には、
受光手段（１４，１５）に入ってくる回折光（Ｌ６）の
光量は小さくなり、回折光（Ｌ６）は迷光として問題と
なるレベルには至らない。但し、第１の光ビーム（Ｌ
２）を照射することなく、第２の光ビーム（Ｌ４）のみ
を照射して異物検査を行う場合には、小さい異物に対す
る検出能力が劣る。

【００１５】本発明者の実験によれば、第１の光ビーム
（Ｌ２）を用いた検査では１０μｍ以上の大きさの一般
的異物は確実に検出できるが、金属から剥離したメッキ
のように、薄いが大きい（例えば径１００μｍ程度で厚
さ数μｍ程度）異物は散乱光量が小さく検出できない場
合もある。これに対して、第２の光ビーム（Ｌ４）を用
いると、そのような薄いが大きい異物（低段差異物）は
確実に検出できるが、逆に数１０μｍ程度の大きさの異
物は検出できないということが判明している。従って、
本発明においては、２つの光ビームを用いて互いの検出
方式の短所を補い合うような構成とした。

【００１６】また、それら第１及び第２の光照射手段が
光透過性基板（１）に対して時分割的に光ビームを照射
し、信号処理手段がそれら第１及び第２の光照射手段の
発光のタイミングに基づいてその受光手段からの光電変
換信号からそれら第１及び第２の信号を抽出する場合に
は、それら第１の信号及び第２の信号を高いＳＮ比で分
離できる。

【００１７】また、第１の光ビーム（Ｌ２）の波長と第
２の光ビーム（Ｌ４）の波長とを異ならしめて、波長弁
別により第１の光ビームに対応する散乱光と第２の光ビ
ームに対応する散乱光とを分離する場合には、検査時間
を短縮できる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明による欠陥検査装置の一実施例
につき図１〜図５を参照して説明する。本例はレチクル
上にペリクルフレームを介して張設されたペリクルの欠
陥検査を行う装置に本発明を適用したものであり、図１
において図７に対応する部分には同一符号を付してその
詳細説明を省略する。

【００１９】図１は本実施例の欠陥検査装置の機構部を
示し、この図１において、ペリクル１はペリクルフレー
ム２を介してレチクル３上に張設され、レチクル３は載
物台４に載置され、載物台４は駆動装置５によりＹ方向
に移動でき、そのＹ方向の移動量は測長装置６により測
長される。レーザ光源等の第１の光源７から射出された
光ビームＬ１は、負のシリンドリカルレンズ８及び集光
レンズ９によりシート状の光ビームＬ２に変換され、光
ビームＬ２がペリクル１上のＸ方向に延びたスリット状
の照射領域１０に照射される。この際、光ビームＬ２に
対するペリクル１の透過率が例えば５％以下になるよう
に、ペリクル１の表面と光ビームＬ２とがなす角度αは
５゜より小さく設定されている。特に、光ビームＬ２の
波長及び偏光状態の条件は、ペリクル１に対して透過率
が低くなるような条件を選択するのが好ましい。

【００２０】一方、レーザ光源等の第２の光源１１から
射出された光ビームＬ３は、負のシリンドリカルレンズ
１２及び正のシリンドリカルレンズ１３によりシート状
の光ビームＬ４に変換され、この光ビームＬ４が、ペリ
クル１上で光ビームＬ２の照射領域と同一のＸ方向に延
びた照射領域１０に照射される。光ビームＬ４のペリク
ル１に対する入射角はほぼ零に設定され、光ビームＬ４
はペリクル１に対してほぼ垂直に入射する。

【００２１】ペリクル１上の異物等の欠陥からの散乱光
は受光レンズ１４により集光され、このように集光され
た光が、１次元撮像素子１５上にペリクル１のスリット
状の照射領域１０内の異物の像を結像する。ペリクル１
上の異物のＸ方向の付着位置は、１次元撮像素子１７の
何番目の受光画素で受光されたかで分かり、その異物の
Ｙ方向の位置はそのときの測長装置６の測長出力により
分かる。また、受光レンズ１４の光軸ＡＸ１とペリクル
１の表面とが成す角度（以下、「受光角」という）βは
５゜以下に設定され、光源７から射出される光ビームＬ
２と同じ波長の光ビームがその受光角βでペリクル１を
透過する際の透過率が低くなるようになっている。この
とき、光源１１から射出される光ビームＬ４の波長の光
ビームに対しても、その受光角βでペリクル１を透過す
る際の透過率が低くなっていることが好ましく、構成を
単純化するためには光源７からの光ビームの波長と光源
１１からの光ビームの波長とを同一にするとよい。

【００２２】更に、ペリクル１にほぼ垂直に入射する光
ビームＬ４の偏光状態が、Ｘ方向よりＹ方向に偏光した
直線偏光である方が、ペリクル１の下面のレチクル３上
のパターンからの回折光の光量が小さくなることが、本
発明者により実験的に確認されている。従って、光ビー
ムＬ４としては、Ｙ方向に偏光した光を用いるとよい。
このような構成により本例においては、図３に示すよう
に、斜め入射する光ビームＬ２の内で、ペリクル１を透
過する透過光Ｌ２ａの光量は小さくなり、透過光Ｌ２ａ
がペリクルフレーム２の内壁で散乱されて生ずる散乱光
Ｌ５の光量も小さくなり、光ビームＬ２に起因する迷光
は少なくなっている。

【００２３】また、ほぼ垂直にペリクル１に入射する光
ビームＬ４の内で、ペリクル１を透過する透過光Ｌ４ａ
の光量は入射光の光量に近く、ペリクル１の裏面のレチ
クル２上の回路パターン２１からは比較的強い回折光Ｌ
６が発生し得る。しかしながら、受光レンズ１４の光軸
ＡＸ１の受光角βが小さいので、その回折光Ｌ６はほと
んど受光レンズ１４には入射しない。

【００２４】図４を参照してそのように斜め入射の光ビ
ームＬ２及びほぼ垂直入射の光ビームＬ４を用いること
による利点につき説明する。即ち、斜め入射の光ビーム
Ｌ２を使用した場合には、図４（ａ）に示すように通常
の背の高い異物２２からは強い散乱光Ｌ７が得られるの
に対して、図４（ｂ）に示すように背の低い低段差異物
２３から得られる散乱光Ｌ８は弱い。一方、ほぼ垂直入
射の光ビームＬ４を使用した場合には、図４（ｃ）に示
すように通常の背の高い異物２２からは比較的強い散乱
光Ｌ９が得られるのと共に、図４（ｄ）に示すように背
の低い低段差異物２３から得られる散乱光Ｌ１０も比較
的強い。従って、ほぼ垂直に入射する光ビームＬ４を併
用することにより、低段差異物の検出確率を高めること
ができる。

【００２５】本実施例でペリクル１上の異物を検査する
ための第１の検査方法としては、光ビームＬ２と光ビー
ムＬ４とを常に同時にペリクル１上に照射し、光ビーム
Ｌ２及び光ビームＬ４のおのおのに起因して異物から発
生する散乱光を区別せずに１次元撮像素子１５で受光す
る方法がある。この方法では、迷光による信号や電気的
ノイズを除去するため、１次元撮像素子１５から得られ
る画素出力信号の内から或る値以上の画素出力信号のみ
を異物からの信号として検出する。更に、検出した画素
出力信号を強度に応じて例えば３段階に分ければ、異物
のおおよその大きさを判定することができる。

【００２６】本実施例でペリクル１上の異物を検査する
ための第２の検査方法は、光ビームＬ２と光ビームＬ４
とを交互に点灯し、光ビームＬ２と光ビームＬ４とのお
のおのに起因して異物から発生する散乱光を時分割的に
区別して検出する方法である。図２は時分割処理する場
合の本例の信号処理部の構成の一例を示し、この図２に
おいて、制御部１６が光源７及び１１を交互に点灯す
る。そして、１次元撮像素子１５から出力される画素出
力信号はアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１７を介
してデジタル信号に変換され、光源７が点灯されている
ときのＡ／Ｄ変換器１７からの出力信号は第１記憶部１
８に記憶され、光源１１が点灯されているときのＡ／Ｄ
変換器１７からの出力信号は第２記憶部１９に記憶され
る。

【００２７】そして、第１記憶部１８から出力される出
力信号、即ち斜め入射の光ビームＬ２に対応する画素出
力信号ＳＨと、第２記憶部１９から出力される出力信
号、即ち垂直入射の光ビームＬ４に対応する画素出力信
号ＳＶとが、演算部２０に供給される。演算部２０は、
それらの信号ＳＨ及びＳＶを処理して、異物の有無を示
す異物検出信号Ｓ１、異物の大きさ（ランク）を示す異
物ランク信号Ｓ２及び低段差異物かどうかを示す低段差
異物信号Ｓ３を出力する。

【００２８】次に、図５のフローチャートを参照して、
時分割的に異物検査を行う際の動作の一例につき説明す
る。先ず図５のステップ１０１において、斜め入射用の
光源７が点灯され、光ビームＬ２の照射によりペリクル
１上の異物から散乱される光を１次元撮像素子１５で受
光して得られた画素出力信号ＳＨが第１記憶部１８に記
憶される（ステップ１０２）。次に、垂直入射用の光源
１１が点灯され（ステップ１０３）、光ビームＬ４の照
射によりペリクル１上の異物から散乱される光を１次元
撮像素子１５で受光して得られた画素出力信号ＳＶが第
２記憶部１９に記憶される（ステップ１０４）。これ以
後の動作は図２の演算部２０の動作である。

【００２９】その後、ステップ１０５において、斜め入
射光対応の画素出力信号ＳＨが、検出閾値Ｖ₁ より大き
いかどうかを判断し、（Ｖ₁ ＜ＳＨ）ならば異物検出信
号Ｓ１をオン（例えばハイレベル“１”）にした後（ス
テップ１０６）、画素出力信号ＳＨの大小から異物のお
およその大きさを判定する（ステップ１０７）。この場
合、検出閾値Ｖ₁ ，Ｖ₂ ，Ｖ₃ がそれぞれφ１０μｍ，
φ５０μｍ，φ１００μｍの大きさの異物（但し、低段
差異物ではない一般的な異物）に相当する信号強度とす
る。従って、（Ｖ₁ ＜ＳＨ≦Ｖ₂ ）ならば、φ１０〜φ
５０μｍの大きさの異物と判定し、異物ランク信号Ｓ２
のレベルをＡランクの値に設定する（ステップ１０
８）。

【００３０】また、（Ｖ₂ ＜ＳＨ≦Ｖ₃ ）である場合に
は、φ５０〜φ１００μｍの大きさの異物と判定し、異
物ランク信号Ｓ２のレベルをＢランクの値に設定し（ス
テップ１０９）、（Ｖ₃ ＜ＳＨ）ならばφ１００μｍ以
上の大きい異物と判定し、異物ランク信号Ｓ２をＣラン
クの値に設定する（ステップ１１０）。これら異物検出
信号Ｓ１及び異物ランク信号Ｓ２の値は、１次元撮像素
子１５の各画素毎又は所定の長さ単位毎に設定される。
ステップ１１０に続いて、ステップ１１１において図１
の載物台４を介してＹ方向にレチクル３を所定量移動さ
せた後、再びステップ１０１以下の動作が繰り返され
る。

【００３１】また、ステップ１０８及び１０９において
は、それぞれ異物の大きさがＡランク及びＢランクと判
定されているが、誤ってＣランクの低段差異物を小さい
異物と判定している虞がある。そこで、ステップ１０８
及び１０９からそれぞれステップ１１２に移行して、垂
直入射対応の画素出力信号ＳＶが所定の検出閾値Ｖ₄よ
り大きいかどうかを調べる。この検出閾値Ｖ₄ は、垂直
入射の光ビームＬ４がペリクル１上のＣランクの異物に
照射されたときに得られる画素出力信号ＳＶに基づいた
値である。従って、（Ｖ₄ ＜ＳＶ）が成立するときに
は、Ｃランクの低段差異物が検出されたことを意味する
ので、ステップ１１３に移行して、低段差異物信号Ｓ３
をオン（例えばハイレベル“１”）にすると共に、異物
ランク信号Ｓ２をＣランクの値に設定する。その後動作
はステップ１１１に移行する。一方、ステップ１１２に
おいて、（Ｖ₄ ≧ＳＶ）である場合には、低段差異物で
はないため、動作はそのままステップ１１１に移行す
る。低段差異物信号Ｓ３の値も、１次元撮像素子１５の
各画素毎又は所定の長さ単位毎に設定される。

【００３２】また、ステップ１０５において、（Ｖ₁ ≧
ＳＨ）である場合にも、誤ってＣランクの低段差異物を
見逃している虞がある。そこで、ステップ１０５からス
テップ１１４に移行して、垂直入射対応の画素出力信号
ＳＶが検出閾値Ｖ₄ より大きいかどうかを調べる。そし
て、（Ｖ₄ ＜ＳＶ）が成立するときには、Ｃランクの低
段差異物が検出されたことを意味するので、ステップ１
１５に移行して、低段差異物信号Ｓ３をオンにすると共
に、異物ランク信号Ｓ２をＣランクの値に設定する。そ
の後動作はステップ１１１に移行する。一方、ステップ
１１４において、（Ｖ₄ ≧ＳＶ）である場合には、低段
差異物でもないため、ステップ１１６において、異物検
査信号Ｓ１をオフ（例えばローレベル“０”）にした
後、ステップ１１１に移行する。

【００３３】図１において、載物台４を介してレチクル
３及びペリクル１をＹ方向にステップ的に移動させなが
らそれぞれ図５の異物検査動作を繰り返すことにより、
ペリクル１の全面の異物検査が行われる。この検査結果
をペリクルの異物管理基準と照合し、例えばＣランクの
異物が１個でも検出されたらそのペリクル１は使用不可
と判定し、Ｂランク又はＡランクの異物が検出された場
合にはそれぞれのランクの異物の検出個数に応じて合否
を判断する。

【００３４】次に、本発明の他の実施例につき図６を参
照して説明する。本例の機構部の構成は、図１の光源
７，１１、受光レンズ１４及び１次元撮像素子１５を除
いてほぼ同じであるため、図６では受光系のみの構成を
示す。また、本例では図１の光源７及び１１として、そ
れぞれ波長λ₁ の光ビームＬ１及び波長λ₂ の光ビーム
Ｌ３を発生する光源が使用され、波長λ₁ と波長λ₂ と
は異なっている。そして、図１の光ビームＬ２が入射す
る角度α及び受光系の受光角βは、共に波長λ₁及び波
長λ₂ の光ビームに対してペリクル１の透過率が小さく
なるように設定される。

【００３５】図１のペリクル１上の異物で散乱されて、
図６の本例の受光レンズ２４に入射する散乱光Ｌ１１に
は、斜め入射の光ビームに対応する波長λ₁ の散乱光
と、垂直入射の光ビームに対応する波長λ₂ の散乱光と
が含まれている。受光レンズ２４の後にダイクロイック
ミラー（波長選択ミラー）２５が設けられ、波長λ₁ の
散乱光はダイクロイックミラー２５を透過して１次元撮
像素子２６Ａ上に異物の像を結像し、波長λ₂ の散乱光
はダイクロイックミラー２５で反射されて１次元撮像素
子２６Ｂ上に異物の像を結像する。１次元撮像素子２６
Ａ及び２６Ｂからは、それぞれ波長λ₁ 及び波長λ₂ の
散乱光に対応する画素出力信号が出力される。そして、
波長λ₁ の散乱光に対応する画素出力信号は、図２の斜
め入射対応の画素出力信号ＳＨに対応し、波長λ₂ の散
乱光に対応する画素出力信号は、図２の垂直入射対応の
画素出力信号ＳＶに対応するため、以後は例えば図５の
ステップ１０５以下の処理により異物検査を行うことが
できる。

【００３６】上述のように本例でも図１の角度α及び受
光角βが、ペリクル１での光ビームの透過率が小さくな
るように設定されているため、ペリクルフレーム２の内
壁での散乱光やレチクル３のパターンによる回折光に起
因する迷光を低減して高いＳＨ比で異物検査が実行でき
る。また、光源７及び１１を同時に点灯して、波長弁別
により両者に対応する画素出力信号を弁別しているの
で、異物検査を高速に行うことができる。

【００３７】なお、上述実施例では、ペリクル上のスリ
ット状の照明領域に光ビームを照射しているが、例えば
ペリクル上にスポット状に光ビームを照射し、この光ビ
ームを振動ミラー等を用いてＸ方向に走査する方式にも
本発明を同様に適用することができる。このように振動
ミラー等を用いてスポット状の光ビームを走査する方式
の場合には、１次元撮像素子の代わりに単一の受光素子
を使用することができる。

【００３８】また、上述実施例では、検査対象がレチク
ル上に張設されたペリクルであるが、レチクル自体を検
査対象とする場合にも本発明がそのまま適用できる。即
ち、レチクル自体の表面に付着した異物等の欠陥を検査
する場合にも、レチクルの表面を透過して側面で反射さ
れて受光系に入射する迷光等を低減する必要があると共
に、低段差異物の検出を正確に行う必要があるため、本
発明は有効である。このように、本発明は上述実施例に
限定されず本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成
を取り得る。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、通常の異物等の欠陥
は、第１の光照射手段から被検面に斜めに照射される光
ビームを使用することにより、少ない迷光のもとで検査
することができる。また、低段差異物については、第２
の光照射手段から被検面にほぼ垂直に入射する光ビーム
の散乱光が強くなることから、高い確率で正確に検出す
ることができる。

【００４０】また、第１の光照射手段からの第１の光ビ
ームに対応する信号と、第２の光照射手段からの第２の
光ビームに対応する信号とを時分割的に分離する場合に
は、両者の信号のＳＮ比が高い利点がある。また、第１
の光照射手段からの第１の光ビームに対応する信号と、
第２の光照射手段からの第２の光ビームに対応する信号
とを波長弁別により分離する場合には、検査時間が速い
という利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による欠陥検査装置の一実施例の機構部
を示す斜視図である。

【図２】図１の実施例で時分割処理を行う場合の信号処
理部を示す機能ブロック図である。

【図３】図１の機構部のペリクル近傍の光ビームの様子
を示す斜視図である。

【図４】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ斜め入射の光ビー
ムによる散乱光の様子を示す図、（ｃ）及び（ｄ）はそ
れぞれ垂直入射の光ビームによる散乱光の様子を示す図
である。

【図５】図１の実施例で異物検査を行う場合の動作の一
例を示すフローチャートである。

【図６】本発明の他の実施例の受光系を示す構成図であ
る。

【図７】従来の欠陥検査装置を示す斜視図である。

【図８】図７のペリクルフレームの内壁の様子を示す一
部を切り欠いた斜視図である。

【図９】従来技術の課題の説明に供する図である。

【符号の説明】

１ペリクル２ペリクルフレーム３レチクル４載物台５駆動装置７，１１光源１４，２４受光レンズ１５，２６Ａ，２６Ｂ１次元撮像素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｊ 7630−4Ｍ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光透過性基板の表面の欠陥を検査する装
置において、前記光透過性基板に第１の光ビームを斜めに照射する第
１の光照射手段と、前記光透過性基板に第２の光ビームをほぼ垂直に照射す
る第２の光照射手段と、前記第１の光ビーム及び前記第２の光ビームによる前記
欠陥からの散乱光を光電変換する受光手段と、該受光手段からの光電変換信号の内の前記第１の光ビー
ムに対応する第１の信号と、前記光電変換信号の内の前
記第２の光ビームに対応する第２の信号とより、前記欠
陥の種類及び大きさを判別する信号処理手段とを有する
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】前記第１及び第２の光照射手段は前記光
透過性基板に対して時分割的に光ビームを照射し、前記
信号処理手段は前記第１及び第２の光照射手段の発光の
タイミングに基づいて前記受光手段からの光電変換信号
から前記第１及び第２の信号を抽出することを特徴とす
る請求項１記載の欠陥検査装置。
【請求項３】前記第１の光ビームの波長と前記第２の
光ビームの波長とが異なり、前記受光手段は、前記欠陥からの散乱光を波長弁別して
前記第１及び第２の光ビームに対応する散乱光を得る波
長弁別手段と、該波長弁別手段により分離された前記第
１の光ビームに対応する散乱光を光電変換する第１の光
電変換手段と、前記波長弁別手段により分離された前記
第２の光ビームに対応する散乱光を光電変換する第２の
光電変換手段とを有することを特徴とする請求項１記載
の欠陥検査装置。