JPH07229844A

JPH07229844A - 異物検査装置

Info

Publication number: JPH07229844A
Application number: JP6023997A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamamoto; 兼士山本; Fumitomo Hayano; 史倫早野; Tsuneyuki Hagiwara; 恒幸萩原; Hideyuki Tashiro; 英之田代
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-02-22
Filing date: 1994-02-22
Publication date: 1995-08-29
Also published as: US5623340A

Abstract

(57)【要約】【目的】検査範囲が広がった場合でも、複数のそれぞ
れ小型の受光光学系を用いると共に、簡単な信号処理系
を用いて正確に異物検査を行う。【構成】被検物上の走査線２２に沿って受光系２６Ａ
〜２６Ｆを配置し、これら受光系の検査対象領域２７Ａ
〜２７Ｆで走査線２２を重複して覆い、受光系２６Ａ〜
２６Ｆ内の光電検出器２５Ａ〜２５Ｆからの検出信号を
異物信号処理部２８Ａ〜２８Ｆに供給する。隣接する異
物信号処理部（例えば２８Ａ，２８Ｂ）からの２値化信
号の５個の論理積を求め、これらの論理積を用いて異物
検出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体素子又は
液晶表示素子等を製造するための露光装置で使用される
マスク、レチクル又はガラス板（液晶用のガラス基板
等）等の表面に付着した異物を検出するために適用して
好適な異物検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体素子等をフォトリソグラフ
ィ技術を用いて製造する際に使用される露光用のマスク
又はレチクル（以下、「レチクル」を用いて説明する）
の表面に異物等の欠陥があると、製造された半導体素子
等の歩留まりが低下してしまう。それを避けるため、従
来より異物検査装置を用いて露光前にレチクル表面の異
物の有無を検査している。また、レチクルのパターン形
成面及びその裏面に直接異物が付着するのを防止するた
め、レチクルにはペリクルと呼ばれる防塵膜が張設され
ている場合がある。斯かるペリクルは、感光性の基板
（ウエハ等）の露光面と共役なレチクルのパターン形成
面からデフォーカスされた状態にあるため、同一の大き
さの異物であれば、レチクルに直接付着した場合よりペ
リクルに付着した場合の方が影響が小さい。

【０００３】しかしながら、所定の限度を超えるとペリ
クルに付着した異物でも露光結果に影響を及ぼすように
なるため、ペリクルの表面及び裏面（レチクル側の面）
についても、異物検査装置により異物等の欠陥の状態が
検査される。以下では、欠陥検査の対象としてレチクル
を使用するが、これにはペリクルが張設されたレチクル
も含まれるものとして説明する。

【０００４】図１６は従来の異物検査装置の一例を示
し、この図１６において、レチクル１がステージ２上に
載置され、ステージ２は駆動部３によりＹ方向に移動自
在に構成されている。ステージ２のＹ方向への移動量
は、リニアエンコーダ等の測長装置４により常時計測さ
れ、測長装置４の測長値を示す位置信号Ｓ１が信号処理
部５に供給されている。一方、不図示の光源（例えばレ
ーザ光源等）から射出された光ビームＬ１が、駆動部７
により振動するガルバノスキャナミラー６（又はポリゴ
ンスキャナミラー等）により反射偏向された後、走査レ
ンズ８によりレチクル１上に収束する光ビームＬ２とな
って、レチクル１上でＸ方向に沿った２点９Ａ及び９Ｂ
の間の走査線１０上をＸ方向に走査する。光ビームＬ２
をＸ方向に走査し、その走査速度より遅い速度でレチク
ル１を駆動部３によりＹ方向に移動させることにより、
レチクル１の全面の光ビーム走査を行うことができる。

【０００５】仮に、レチクル１の表面上に異物１１等の
欠陥が存在している場合は、光ビームＬ２により異物１
１から散乱光Ｌ３が発生する。散乱光Ｌ３は受光レンズ
１２ ₁,１２₂,１２₃によりそれぞれフォトマルチプライ
ア等の光電検出器１３₁,１３ ₂,１３₃の受光面に集光さ
れ、集光された光を光電検出器１３₁,１３₂,１３₃内で
光電変換して得られた検出信号Ｓ３₁,Ｓ３₂,Ｓ３₃が信
号処理部５に供給される。このとき、それぞれ受光レン
ズ１２₁〜１２₃よりなる３個の受光光学系は、それぞ
れ受光最適位置に設置され、それぞれが独立して走査線
１０上の全範囲からの光を受光している。

【０００６】信号処理部５にはガルバノスキャナミラー
６用の駆動部７に供給されている偏向角信号Ｓ２も供給
され、信号処理部５は、検出信号Ｓ３₁,Ｓ３₂,Ｓ３₃よ
り異物１１の存在を判別することができる。この場合、
レチクル１上の本来の回路パターンからの回折光を誤っ
て異物からの散乱光として検出しないように、例えば３
個の検出信号Ｓ３₁,Ｓ３₂,Ｓ３₃が全て所定のレベル以
上になったときに、異物１１が存在するものとする。

【０００７】これと並行して、信号処理部５は、３個の
検出信号中に異物１１を示す信号が得られたときの測長
装置４の位置信号Ｓ１とガルバノスキャナミラー６の駆
動部７用の偏向角信号Ｓ２とに基づいて、異物１１の存
在位置を認識することができる。即ち、偏向角信号Ｓ２
から異物１１のＸ座標が、位置信号Ｓ１から異物１１の
Ｙ座標が分かる。

【０００８】また、異物が大きいほど散乱光Ｌ３の光量
も大きくなることから、信号処理部５は、３個の検出信
号Ｓ３₁,Ｓ３₂,Ｓ３₃の大小に基づいて異物の大きさの
大小を判別している。そして、信号処理部５は、ＣＲＴ
ディスプレイ１４に異物の付着座標（Ｘ，Ｙ）と異物の
大きさとを、例えばテーブル（表）として表示すること
ができる。あるいは、レチクル１を光ビームで走査して
いるのと同時に検出した異物の座標（Ｘ，Ｙ）と大きさ
とをＣＲＴディスプレイ１４の表示画面上に２次元マッ
プとして表示することも可能である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の異物
検査装置においては、走査線１０に対して異なる方向に
設けられている複数個の受光光学系（例えば受光レンズ
１２₁）は、それぞれが独立して走査線１０の全範囲か
らの光を受光し、各受光光学系で集光された光の光電変
換信号を用いて異物の弁別処理が行われていた。これに
関して、最近は液晶表示素子等の大型化により、検査対
象とするレチクルも大型化し、各受光光学系でそれぞれ
レチクルを横切る走査線上の全範囲からの光を受光する
のは困難になりつつある。

【００１０】また、レチクルを横切る走査線が長くなっ
た場合、単にその走査線に沿って多数の受光光学系を配
列し、各受光光学系で集光された光の光電変換信号をそ
のまま並列に入力して異物の弁別処理を行うのでは、信
号処理系が複雑化する。更に、受光光学系に比例して信
号処理系が大型化するため、検査装置が全体として大型
化し、且つ使用電力も多くなるという不都合があった。

【００１１】本発明は斯かる点に鑑み、検査範囲が広が
った場合でも、複数の受光光学系を用いて正確に異物検
査を行える異物検査装置を提供することを目的とする。
更に本発明は、検査範囲が広がりに応じて受光光学系を
多くした場合でも、信号処理系が複雑化しない異物検査
装置を提供することをも目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による異物検査装
置は、例えば図１及び図２に示す如く、被検物（１）上
で所定の走査方向（Ｘ方向）に相対的に光ビーム（Ｌ
２）を走査する光ビーム走査手段（６，７，８Ａ）を有
し、その被検物からの散乱光に基づいてその被検物上の
異物検査を行う装置において、その所定の走査方向に沿
って配列され、それぞれ被検物（１）上の対応する検査
対象領域（２７Ａ〜２７Ｆ）からの散乱光を集光する複
数個の受光光学系（２４Ａ〜２４Ｆ）と、これら複数個
の受光光学系により集光された光を受光する複数個の光
電変換手段（２５Ａ〜２５Ｆ）とを設け、複数個の受光
光学系（２４Ａ〜２４Ｆ）の内で隣接する受光光学系
（２４Ａ，２４Ｂ）の検査対象領域（２７Ａ，２７Ｂ）
のその所定の走査方向の一部を重複させ、複数個の光電
変換手段（２５Ａ〜２５Ｆ）からの光電変換信号に基づ
いて被検物（１）上の異物検査を行うようにしたもので
ある。

【００１３】この場合、複数個の受光光学系（２４Ａ〜
２４Ｆ）の内で隣接する受光光学系の検査対象領域（２
７Ａ〜２７Ｆ）を、所定の走査方向（Ｘ方向）にその走
査方向の幅の１／ｎずつ（ｎは２以上の整数）順次ずれ
るように重複させ、順次、それら複数個の受光光学系の
内の所定の走査方向（Ｘ方向）に沿って配列されたｎ個
毎の受光光学系（２４Ａ，２４Ｂ）で集光された光の光
電変換信号に基づいて被検物（１）の異物検査を行うこ
とが望ましい。

【００１４】また、例えば図５に示すように、複数個の
受光光学系（２４Ａ〜２４Ｆ）の内の所定の走査方向
（Ｘ方向）に沿ってｎ個間隔で配列された受光光学系
（２４Ａ，２４Ｃ，２４Ｅと２４Ｂ，２４Ｄ，２４Ｆ）
で集光された光をそれぞれ光ガイド（３５，３６）を介
して１個の光電変換手段（２５Ａ，２５Ｂ）に導くよう
にしてもよい。

【００１５】また、例えば図７に示すように、複数個の
受光光学系（２４Ａ〜２４Ｆ）のそれぞれのフーリエ変
換面（瞳面）に所定の領域の光のみを選択して通過させ
るフィルタ部材（４３Ａ〜４３Ｆ）を配置し、これらフ
ィルタ部材を通過した光を対応する光電変換手段（２５
Ａ〜２５Ｆ）に導くようにしてもよい。

【００１６】

【作用】斯かる本発明によれば、図１及び図２に示すよ
うに被検物（１）上の所定の走査方向（Ｘ方向）の全走
査範囲（２２）を一部が重複するように設定された複数
の検査対象領域（２７Ａ〜２７Ｆ）で覆い、各検査対象
領域（２７Ａ〜２７Ｆ）からの光をそれぞれ対応する受
光光学系（２４Ａ〜２４Ｆ）で受光し、これら受光光学
系により集光された光を光電変換手段（２５Ａ〜２５
Ｆ）により光電変換する。

【００１７】そして、図２において、例えば検査対象領
域（２７Ａ）と検査対象領域（２７Ｂ）とが重なった領
域では、対応する２つの受光光学系（２４Ａ，２４Ｂ）
の双方で集光された光の光電変換信号が共に異物を示す
レベルであるときに、異物と判定することにより、被検
物（１）の表面に形成されている回路パターン等を誤っ
て異物であると判定する確立が小さくなっている。この
ように、検査対象領域（２７Ａ〜２７Ｆ）を順次所定量
ずつずらしながら全走査範囲（２２）を覆うことによ
り、全走査範囲（２２）が広い場合でも、正確且つ簡単
な構成で異物検査を行うことができる。

【００１８】次に、検査対象領域（２７Ａ〜２７Ｆ）を
順次、各検査対象領域の幅の１／ｎ（ｎは２以上の整
数）ずつ走査方向にずらして配列した場合につき説明す
る。簡単のため、図６を参照して検査対象領域（３８Ａ
〜３８Ｆ）を１／３ずつずらして配列した場合につき説
明する。このとき、全走査範囲（２２）の内の最初の部
分走査範囲（３９Ａ）では３個の検査対象領域（３８Ａ
〜３８Ｃ）が重なっているため、例えば３個の受光光学
系（２４Ａ〜２４Ｃ）により集光された光の光電変換信
号が共通に（即ち、論理積が）異物の存在を示すレベル
であるときに、異物が検出されたものとして判定する。

【００１９】また、最初の検査対象領域（３８Ａ）と４
番目の検査対象領域（３８Ｄ）とは重なっていないた
め、１番目の受光光学系（２４Ａ）により集光された光
と４番目の受光光学系（２４Ｄ）により集光された光と
を例えば光ガイド（４０）を介して１つの光電変換手段
（２５Ａ）に導いても（即ち、論理和をとっても）、検
出信号が混信することがない。即ち、独立に検出信号の
処理を行う必要があるのは、連続する３個の受光光学系
（２４Ａ〜２４Ｃ）により集光された光だけでよく、後
はそれら３個の受光光学系用の回路を共用できる。従っ
て、光電変換信号の処理系が複雑化しない。

【００２０】特に、ｎ個毎の（図６では３個毎）受光光
学系で集光された光を光ガイド（４０〜４２）を介して
それぞれ１個の光電変換手段（２５Ａ〜２５Ｃ）に導く
と、電気的なノイズがなく、異物検査が高精度且つ安定
に行われる。また、図７に示すように、複数個の受光光
学系（２４Ａ〜２４Ｆ）のそれぞれのフーリエ変換面
（瞳面）に所定の領域の光のみを選択して通過させるフ
ィルタ部材（４３Ａ〜４３Ｆ）を配置した場合には、例
えば異物ではない回路パターン等からの光には方向性が
あるため、そのフィルタ部材によりその回路パターンか
らの光を遮光する。これにより、異物のみを正確に検出
できるようになる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明による異物検査装置の種々の実
施例につき図面を参照して説明する。［第１実施例］図１は、本発明による第１実施例の異物
検査装置の要部を示し、この図１において、レーザ光源
等の光源２１より射出された光ビームＬ１は、ガルバノ
スキャナミラー６により走査偏向された後走査レンズ８
Ａに向かい、走査レンズ８Ａから射出された光ビームＬ
２がレチクル１Ａの表面を走査線２２上をＸ方向に走査
する。レチクル１Ａは、ステージ２Ａ上に載置され、ス
テージ２Ａは、Ｘ方向に垂直なＹ方向に不図示の駆動装
置により移動される。ガルバノスキャナミラー６により
光ビームＬ２を走査線２２上でＸ方向に走査するのと同
期して、或る一定の速度でステージ２ＡをＹ方向に移動
させることにより、レチクル１Ａの表面全面の異物検査
が行われる。

【００２２】また、走査線２２に沿ってそれぞれ結像レ
ンズ２４Ｂ〜２４Ｄ、及び例えばフォトマルチプライア
よりなる光電検出器２５Ｂ〜２５Ｄよりなる受光系２６
Ｂ〜２６Ｄが配置されている。本実施例では、実際には
６個の受光系２６Ａ〜２６Ｆ（図２参照）が配置されて
いるが、図１では３個のみを示している。レチクル１か
らの散乱光は、受光系２６Ａ〜２６Ｆにより受光され
る。これら受光系２６Ａ〜２６Ｆの光電検出器２５Ａ〜
２５Ｆからの検出信号により、走査線２２上の異物が検
出される。

【００２３】図１において、走査レンズ８Ａからの光ビ
ームＬ２は、レチクル１の表面に対して入射角αで入射
し、レチクル１上の異物からの散乱光は、受光角（被検
面の法線に対する射出角）がほぼβで受光系２６Ａ〜２
６Ｆに入射する。入射角αは受光角βより大きくなるよ
うに、即ちα＞βとなるように各光学系が設定されてい
る。

【００２４】図２は、図１の受光系及び信号処理系の詳
細な構成を示し、この図２において、結像レンズ２４Ａ
〜２４Ｆと、その後に配置された光電検出器２５Ａ〜２
５Ｆとより、受光系２６Ａ〜２６Ｆが構成されている。
これら受光系２６Ａ〜２６Ｆにより受光される光の走査
線２２に沿った直線上での発生領域、即ち検査対象領域
２７Ａ〜２７Ｆの走査方向（Ｘ方向）の幅は等しく設定
されている。更に、それら検査対象領域２７Ａ〜２７Ｆ
については、隣接する受光系（例えば２６Ａ及び２６
Ｂ）の検査対象領域（例えば２７Ａ及び２７Ｂ）を、そ
れぞれＸ方向に所定幅だけ重複するように設定し、且
つ、各受光系２６Ａ〜２６Ｄの検査対象領域２７Ａ〜２
７Ｄと、それに隣接する受光系の更に隣りの受光系２６
Ｃ〜２６Ｆの検査対象領域２７Ｃ〜２７Ｆとを、それぞ
れ領域が重複しないように設定する。例えば受光系２６
Ｃについて、その検査対象領域２７Ｃは両隣りの更に隣
り、即ち受光系２６Ａ、２６Ｅの検査対象領域２７Ａ、
２７Ｅとは重複しないよう設定する。具体的に本実施例
では、受光系２６Ａ〜２６Ｄの検査対象領域２７Ａ〜２
７Ｄと、隣接する受光系２６Ｂ〜２６Ｆの検査対象領域
２７Ｂ〜２７Ｆとが、それぞれＸ方向に対してＸ方向の
幅の１／２ずつ重複するように、各受光系２６Ａ〜２６
Ｆの位置を設定する。

【００２５】図３（ａ）は、図２の受光系２６Ａ〜２６
Ｃの拡大図であり、走査方向（Ｘ方向）の幅ｒ₁の検査
対象領域２７Ａと、幅ｒ₂(＝ｒ₁)の検査対象領域２７Ｂ
とが重複する部分検査領域のＸ方向の幅をｒ₁₂とした場
合、幅ｒ₁₂の部分検査領域からの光は受光系２６Ａ及び
２６Ｂで受光される。同様に、検査対象領域２７Ｂと２
７Ｃとが重なる幅ｒ₂₃の部分検査領域からの光は、受光
系２６Ｂ及び２６Ｃにより受光される。それらの幅ｒ₁₂
及びｒ₂₃は、それぞれｒ₁／２となる。

【００２６】図３（ｂ）は１個の受光系２６Ａと検査対
象領域２７Ａとの関係を示し、この図３（ｂ）に示すよ
うに、幅ｒ₁の検査対象領域２７Ａの像が結像レンズ２
４Ａを介して光電検出器２５Ａの受光面に結像される。
従って、検査対象領域２７Ａ内に異物が存在して散乱光
が発生すると、その異物の像（散乱光）が光電検出器２
５Ａにより光電変換される。但し、本実施例では、異物
のＸ方向の位置は図１のガルバノスキャナミラー６の偏
向角から求められるため、その光電検出器２５Ａは撮像
素子ではなく、単に受光した光を全体として光電変換す
るのみでよい。また、検査対象領域２７Ａにおいて、幅
ｒ_1uの上半分の領域からの光も、幅ｒ_1dの下半分の領域
からの光もそれぞれ光電検出器２５Ａにより光電変換さ
れる。他の受光系２６Ｂ〜２６Ｆも同様に構成されてい
る。

【００２７】図２に戻り、走査方向の幅Ｒｍの走査線２
２上には、５つの重複したそれぞれ幅がｒ₁／２の部分
検査領域が存在することになり、それらの部分検査領域
が隙間なく走査線２２の全体を覆っている。従って、幅
Ｒｍの走査線２２が、レチクル１上でのＸ方向の有効検
査範囲となる。なお、走査線２２の両側の領域、即ち検
査対象領域２７Ａの上半分の領域、及び検査対象領域２
７Ｆの下半分の領域は、それぞれ１個の受光系２６Ａ及
び２６Ｆのみにより検査されるが、それらの領域は有効
検査領域外に位置するため無視して構わない。

【００２８】図２の信号処理系において、受光系２６Ａ
〜２６Ｆ内の光電検出器２５Ａ〜２５Ｆから出力される
検出信号（光電変換信号）を、それぞれ異物信号処理部
２８Ａ〜２８Ｆに供給し、異物信号処理部２８Ａ〜２８
Ｆではそれぞれ入力された検出信号をノイズレベルを僅
かに超える程度の閾値レベルと比較し、検出信号がその
閾値レベル以上であるときにハイレベル“１”となり、
その検出信号がその閾値レベルより小さいときにローレ
ベル“０”となる２値化信号を出力する。即ち、異物信
号処理部２８Ａ〜２８Ｆにおいては、検出信号をその閾
値レベルと比較することにより、異物の候補を求めると
いう第１段階の異物の弁別が行われる。

【００２９】それら異物信号処理部２８Ａ〜２８Ｆの２
値化信号を異物判定部２９に供給する。異物判定部２９
において、５個のアンドゲート３０Ａ〜３０Ｅはそれぞ
れ２入力で１出力のアンドゲートであり、異物信号処理
部２８Ａからの２値化信号をアンドゲート３０Ａの一方
の入力部に供給し、異物信号処理部２８Ｂからの２値化
信号をアンドゲート３０Ａの他方の入力部、及びアンド
ゲート３０Ｂの一方の入力部に供給する。また、異物信
号処理部２８Ｃからの２値化信号をアンドゲート３０Ｂ
の他方の入力部、及びアンドゲート３０Ｃの一方の入力
部に供給し、異物信号処理部２８Ｄからの２値化信号を
アンドゲート３０Ｃの他方の入力部、及びアンドゲート
３０Ｄの一方の入力部に供給し、異物信号処理部２８Ｅ
からの２値化信号をアンドゲート３０Ｄの他方の入力
部、及びアンドゲート３０Ｅの一方の入力部に供給し、
異物信号処理部２８Ｆからの２値化信号をアンドゲート
３０Ｅの他方の入力部に供給する。

【００３０】即ち、本実施例では、隣り合う２個の異物
信号処理部（例えば２８Ａ及び２８Ｂ）からの２値化信
号が共にハイレベル“１”となったときに、異物があっ
たものと判定される。通常、レチクル１Ａ上に形成され
ている回路パターンからの光（回折光等）には方向性が
あり、隣接する２個の受光系（例えば２６Ａ及び２６
Ｂ）において同時にその回路パターンからの光を受光す
る確率は低いのに対して、異物からの散乱光はほぼ等方
的に発生するため、隣接する２個の受光系で同時にその
欠陥からの散乱光を受光する確率が高い。そこで、隣接
する受光系からの検出信号を処理して得られた２値化信
号をアンドゲート３０Ａ〜３０Ｅに供給することによ
り、レチクル１上に有る本来の回路パターンと検出対象
の異物との弁別が行われ、異物のみが検出される。

【００３１】それら５個のアンドゲート３０Ａ〜３０Ｅ
の出力信号を統合判定部３１に供給し、統合判定部３１
では例えば５個の出力信号の論理和より、走査線２２の
Ｘ方向の全幅での異物情報を生成する。図示省略してい
るが、統合判定部３１には図１のガルバノスキャナミラ
ー６用の駆動部７に供給される偏向角信号、及びシテー
ジ２ＡのＹ座標を示す測定信号も供給され、統合判定部
３１は、その５個の出力信号の論理和がハイレベル
“１”となるときの偏向角信号及び測定信号より、その
異物の座標（Ｘ，Ｙ）を求める。このように求められた
異物の座標（Ｘ，Ｙ）情報をメモリ３２に格納する。

【００３２】また、一般に大きな異物では、例えばアン
ドゲート３０Ａ〜３０Ｅの出力信号がハイレベル“１”
となる時間が長くなることを利用して、統合判定部３１
において異物の大きさの分類（ランク分け）を行い、メ
モリ３２に各異物の大きさの情報を格納してもよい。メ
モリ３２に格納された異物情報に基づいて、例えばＣＲ
Ｔディスプレイ（不図示）等にレチクル１上の異物情報
の表示がほぼリアルタイムに行われる。

【００３３】上述のようにこの第１実施例によれば、受
光系２６Ａ〜２６Ｆによる検査対象領域２７Ａ〜２７Ｆ
をＸ方向に１／２ずつ重複させながら走査線２２の全範
囲を覆っている。従って、走査線２２がＸ方向に長い場
合でも個々の受光系２６Ａ〜２６Ｆの検査対象領域２７
Ａ〜２７Ｆは狭くてよく、個々の受光系２６Ａ〜２６Ｆ
が小型化できるため、装置全体の光学系が小型化でき
る。しかも、走査線２２の全範囲の各点が２つの受光系
（例えば２６Ａ及び２６Ｂ）の検査対象領域（例えば２
７Ａ及び２７Ｂ）の重複領域に属するため、隣接する２
つの受光系から得られた検出信号の２値化信号の論理積
を取ることにより、本来の回路パターンと異物との弁別
が高精度に行われる。

【００３４】なお、図２では走査線２２に沿って６個の
受光系２６Ａ〜２６Ｆが配置されているが、その受光系
の個数は２つ以上で任意である。また、図２の異物判定
部２９では、隣接する異物信号処理部（例えば２８Ａ及
び２８Ｂ）からの２値化信号の論理積をそれぞれ求めて
いるが、例えば検査対象物の表面に回路パターン等が存
在しないような場合には、隣接する異物信号処理部（例
えば２８Ａ及び２８Ｂ）からの２値化信号の論理和を求
めてもよい。このように論理和を求めることにより、散
乱光に或る程度の指向性があるような異物をも高い確立
で検出できる。

【００３５】［第２実施例］次に、本発明の第２実施例
につき図４を参照して説明する。本実施例は、第１実施
例における図２の信号処理系を簡略化したものであり、
図４において図２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。図４は第２実施例の受光系及
び信号処理系を示し、この図４において、走査線２２に
沿って、それぞれ結像レンズ２４Ａ〜２４Ｆ及び光電検
出器２５Ａ〜２５Ｆよりなる６個の受光系が配置され、
これら受光系による検査対象領域２７Ａ〜２７Ｆにより
第１実施例と同様に走査線２２が重複して覆われてい
る。

【００３６】そして、本実施例では、１個置きの３個の
光電検出器２５Ａ，２５Ｃ及び２５Ｅの検出信号を第１
の異物信号処理部３３Ａに供給し、残りの１個置きの光
電検出器２５Ｂ，２５Ｄ及び２５Ｆの検出信号を第２の
異物信号処理部３３Ｂに供給する。異物信号処理部３３
Ａ及び３３Ｂはそれぞれ３個の検出信号の加算回路、及
びこの加算回路の出力信号とノイズレベルを超える閾値
レベルとを比較するコンパレータを有し、３個の検出信
号の和信号がその閾値レベルより大きいときにハイレベ
ル“１”となり、その和信号がその閾値レベル以下のと
きにローレベル“０”となる２値化信号を出力する。そ
れら異物信号処理部３３Ａ及び３３Ｂからの２値化信号
はアンドゲート３０Ａの２つの入力部に供給され、アン
ドゲート３０Ａの出力信号が異物判定部３４に供給され
る。異物判定部３４では、アンドゲート３０Ａの出力信
号より図２の統合判定部３１と同様に異物検出を行う。

【００３７】本実施例において、レーザ光が走査線２２
上の例えば検査対象領域２７Ａ及び２７Ｂの重複領域を
走査しているときに、その重複領域内の異物からの散乱
光を受光可能な受光系は光電検出器２５Ａ及び２５Ｂを
含む受光系だけである。従って、異物信号処理部３３Ａ
へ供給される検出信号の内では光電検出器２５Ａの検出
信号のみが、異物信号処理部３３Ｂへ供給される検出信
号の内では光電検出器２５Ｂの検出信号のみがそれぞれ
異物を示すレベルになる可能性を有し、他の光電検出器
２５Ｃ〜２５Ｆからの検出信号のレベルは全て暗レベル
である。

【００３８】また、レーザ光が検査対象領域２７Ｂ及び
２７Ｃの重複領域を走査しているときには、異物信号処
理部３３Ａへ供給される検出信号の内では光電検出器２
５Ｃの検出信号のみが、異物信号処理部３３Ｂへ供給さ
れる検出信号の内では光電検出器２５Ｂの検出信号のみ
がそれぞれ異物を示すレベルになる可能性を有する。同
様に、レーザ光が、走査線２２上の任意の位置にあると
きに、異物信号処理部３３Ａ及び３３Ｂにそれぞれ供給
される３個の検出信号の内で異物を示すレベルになる可
能性を有するのは１つである。

【００３９】従って、異物信号処理部３３Ａからは、図
２の異物信号処理部２８Ａ，２８Ｃ，２８Ｅの２値化信
号の和信号と同じ２値化信号が出力され、異物信号処理
部３３Ｂからは、図２の異物信号処理部２８Ｂ，２８
Ｄ，２８Ｆの２値化信号の和信号と同じ２値化信号が出
力される。そして、アンドゲート３０Ａからは、異物信
号処理部３３Ａ及び３３Ｂの２値化信号が共にハイレベ
ル“１”であるときに、即ち隣接する受光系（例えばそ
れぞれ結像レンズ２４Ａ及び２４Ｂを含む受光系）が同
時に異物からの散乱光を受光したときにのみハイレベル
“１”となる信号が出力される。従って、アンドゲート
３０Ａにより本来の回路パターンと異物との弁別が行わ
れる。

【００４０】この場合、本実施例では、異物信号処理部
３３Ａ，３３Ｂの個数が図２の信号処理系の１／３とな
り、アンドゲート３０Ａの個数が図２の信号処理系の１
／６となっているため、信号処理系が簡略化されてい
る。また、異物信号処理部３３Ａ，３３Ｂ内の加算回路
の大きさは、図２の統合判定部３１内の和演算回路より
小さくできる。なお、本実施例においても、受光系の個
数を例えば６個以上に設定してもよい。

【００４１】［第３実施例］次に、本発明の第３実施例
につき図５を参照して説明する。本実施例は、第１実施
例における受光系及び信号処理系を簡略化したものであ
り、図５において図２及び図４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。図５は第３実施
例の受光系及び信号処理系を示し、この図５において、
走査線２２に沿って、６個の結像レンズ２４Ａ〜２４Ｆ
が配置され、これら結像レンズによる検査対象領域２７
Ａ〜２７Ｆにより第１実施例と同様に走査線２２が重複
して覆われている。

【００４２】本実施例では、２個のそれぞれ３個の入射
端及び１個の射出端を有する光ファイバ束３５及び３６
を用いる。そして、１個置きの結像レンズ２４Ａ，２４
Ｃ及び２４Ｅの結像面にそれぞれ第１の光ファイバ束３
５の入射端３５ａ，３５ｂ及び３５ｃを配置し、光ファ
イバ束３５の射出端３５ｄを光電検出器２５Ａの受光面
の直前に配置する。同様に、残りの１個置きの結像レン
ズ２４Ｂ，２４Ｄ及び２４Ｆの結像面にそれぞれ第２の
光ファイバ束３６の入射端３６ａ，３６ｂ及び３６ｃを
配置し、光ファイバ束３６の射出端３６ｄを光電検出器
２５Ｂの受光面の直前に配置する。

【００４３】これにより、結像レンズ２４Ａ，２４Ｃ及
び２４Ｅにより集光された光が光ファイバ束３５を介し
て光電検出器２５Ａに導かれ、結像レンズ２４Ｂ，２４
Ｄ及び２４Ｆにより集光された光が光ファイバ束３６を
介して光電検出器２５Ｂに導かれる。更に、光電検出器
２５Ａ及び２５Ｂの検出信号をそれぞれ異物信号処理部
２８Ａ及び２８Ｂに供給し、異物信号処理部２８Ａ及び
２８Ｂからの２値化信号をアンドゲート３０Ａに供給
し、アンドゲート３０Ａの出力信号を異物判定部３４に
供給する。

【００４４】本実施例において、一連の結像レンズ２４
Ａ〜２４Ｆ内で、走査線２２上の任意の位置にある異物
からの散乱光を光ファイバ束３５又は３６の入射端に導
くのは、或る隣接する２個の結像レンズ（例えば２４Ａ
及び２４Ｂ）のみである。従って、光ファイバ束３５の
３個の入射端３５ａ〜３５ｃ、及び光ファイバ束３６の
３個の入射端３６ａ〜３６ｃにおいて、異物を示す光が
入射するのはそれぞれ常に１つ以下であり、光ファイバ
束３５及び３６によりそれぞれ走査線２２からの散乱光
が混信しない状態で加算される。

【００４５】そして、任意の時点に光電検出器２５Ａ及
び２５Ｂから出力される検出信号は、常に結像レンズ２
４Ａ〜２４Ｆ内の隣接する２個の結像レンズにより集光
された光の光電変換信号であり、アンドゲート３０Ａか
ら出力される信号は、図２の５個のアンドゲート３０Ａ
〜３０Ｅから出力される信号の論理和信号と同じにな
る。従って、本来の回路パターンと異物とを弁別して、
走査線２２上の異物のみを正確に検出できる。

【００４６】本実施例においては、図２の第１実施例と
比較して光電検出器２５Ａ，２５Ｂの個数は１／３、異
物信号処理部２８Ａ，２８Ｂの個数は１／３、アンドゲ
ート３０Ａの個数は１／５となり、信号処理系が大幅に
簡略化されている。しかも、光ファイバ束３５及び３６
の使用により、受光系が簡略化され且つ小型化されてい
る。また、図５において、走査線２２のＸ方向の幅が広
がった場合には、結像レンズ２４Ａ〜２４Ｆに続けて同
じ結像レンズを、検査対象領域をずらして配置すると共
に、光ファイバ束３５，３６の代わりに入射端の個数が
多い光ファイバ束を使用するのみでよい。従って、信号
処理系を増設する必要がなく、信号処理系が小型であ
る。

【００４７】［第４実施例］次に、本発明の第４実施例
につき図６を参照して説明する。本実施例は、第１実施
例において走査線２２に沿ってそれぞれ各幅の１／２ず
つずらして設定されている検査対象領域２７Ａ〜２７Ｆ
の代わりに、走査線２２に沿ってそれぞれ各幅の１／３
ずつずらして設定されている検査対象領域３８Ａ〜３８
Ｆを使用するものであり、図６において図２及び図４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。

【００４８】図６は第４実施例の受光系及び信号処理系
を示し、この図６において、幅Ｒｍの走査線２２に沿っ
て、６個の結像レンズ２４Ａ〜２４Ｆが配置され、これ
ら結像レンズによる検査対象領域３８Ａ〜３８ＦのＸ方
向の幅は同一であり、検査対象領域３８Ｂ〜３８Ｆはそ
れぞれ検査対象領域３８Ａ〜３８Ｅを、Ｘ方向の幅の１
／３ずつＸ方向にずらしたものである。また、１番目の
検査対象領域３８Ａは幅の１／３が走査線２２にかか
り、６番目の検査対象領域３８Ｆも幅の１／３が走査線
２２にかかるように配置されている。そして、最初の３
個の検査対象領域３８Ａ〜３８Ｃの重複領域より第１の
部分検査領域３９Ａが形成され、以下３個の検査対象領
域３８Ｂ〜３８Ｄ、３８Ｃ〜３８Ｅ、及び検査対象領域
３８Ｄ〜３８Ｆの重複領域よりそれぞれ部分検査領域３
９Ｂ，３９Ｃ及び３９Ｄが形成されている。また、４個
の部分検査領域３９Ａ〜３９Ｄにより走査線２２が隙間
なく覆われている。その走査線２２は有効検査範囲に一
致している。

【００４９】また、本実施例では、３個のそれぞれ２個
の入射端及び１個の射出端を有する光ファイバ束４０〜
４２を用いる。そして、２個置きの結像レンズ２４Ａ及
び２４Ｄの結像面にそれぞれ第１の光ファイバ束４０の
入射端４０ａ及び４０ｂを配置し、光ファイバ束４０の
射出端４０ｃを光電検出器２５Ａの受光面の直前に配置
する。これにより、結像レンズ２４Ａ及び２４Ｄにより
集光された光が光ファイバ束４０を介して光電検出器２
５Ａに導かれる。同様に、２個置きの結像レンズ２４Ｂ
及び２４Ｄの結像面にそれぞれ第２の光ファイバ束４１
の入射端４１ａ及び４１ｂを配置し、その射出端４１ｃ
を光電検出器２５Ｂの受光面の直前に配置し、残りの２
個置きの結像レンズ２４Ｃ及び２４Ｆの結像面にそれぞ
れ第３の光ファイバ束４２の入射端４２ａ及び４２ｂを
配置し、その射出端４２ｃを光電検出器２５Ｃの受光面
の直前に配置する。結像レンズ２４Ａ〜２４Ｆと各結像
レンズの像面に設置された光ファイバ束の入射端とによ
り、それぞれ受光系２６Ａ〜２６Ｆが構成されている。

【００５０】また、光電検出器２５Ａ〜２５Ｃの検出信
号をそれぞれ異物信号処理部２８Ａ〜２８Ｃに供給し、
異物信号処理部２８Ａ〜２８Ｃからの２値化信号を３入
力のアンドゲート３７の入力部に供給し、アンドゲート
３７の出力信号を異物判定部３４に供給する。異物信号
処理部２８Ａ〜２８Ｃでは、検出信号が所定の閾値レベ
ルより高いかどうかで予備的に異物検出を行う。

【００５１】本実施例において、一連の結像レンズ２４
Ａ〜２４Ｆ内で、走査線２２上の部分検査領域３９Ａ内
にある異物からの散乱光を光ファイバ束４０〜４２の入
射端に導くのは、隣接する３個の結像レンズ２４Ａ〜２
４Ｃのみである。そして、これら３個の結像レンズ２４
Ａ〜２４Ｃにより集光された光が、それぞれ混信するこ
となく光電検出器２５Ａ〜２５Ｃにより光電変換され、
これら光電変換信号を異物信号処理部２８Ａ〜２８Ｃに
より２値化した信号の論理積信号がアンドゲート３７に
より求められる。同様に、走査線２２上の任意の位置に
ある異物からの散乱光がそれぞれ対応する３個の結像レ
ンズを介して光電変換され、これら３個の光電変換信号
の２値化信号の論理積信号が検出される。

【００５２】従って、本実施例では、走査線２２上の異
物からの散乱光が隣接する３個の結像レンズ（例えば２
４Ａ〜２４Ｃ）により受光された場合にのみ、異物があ
るものと判定される。また、走査線２２上に回路パター
ンが描画され、この回路パターンからの回折光等が例え
ば隣接する２個の結像レンズにより受光されても、論理
積演算により異物検出とはみなされない。従って、レチ
クル１上に存在する本来の回路パターンと異物との弁別
精度が高まっている。

【００５３】また、この図６において、走査線２２の幅
が広がった場合には、結像レンズ２４Ａ〜２４Ｆに続け
て同じ結像レンズを、検査対象領域をずらして配置する
と共に、光ファイバ束４０〜４２の代わりに入射端の個
数が多い光ファイバ束を使用するのみでよい。従って、
信号処理系を増設する必要がなく、信号処理系が小型で
ある。

【００５４】なお、第１実施例と同様に、被検物上に回
路パターン等が存在しない場合には、図６のアンドゲー
ト３０Ａの代わりにオアゲートを使用して、３個の異物
信号処理部２８Ａ〜２８Ｃからの２値化信号の論理和を
とってもよい。これにより、走査線２２上にある異物に
対する検出感度が高まる。以上の種々の実施例において
は、隣接する検査対象領域の重複領域が各検査対象領域
の幅の１／２又は２／３の場合を扱っている。これを一
般化すると次のようになる。即ち、一連の受光系の検査
対象領域の走査方向の幅を共通にｘとして、１番目の受
光系の検査対象領域に対して、その受光系の隣りに位置
する２番目の受光系の検査対象領域を｛（ｎ−１）／
ｎ｝ｘ（ｎは２以上の整数）だけ重複させるように設定
する。更に、その隣りの３番目の受光系については、そ
の検査対象領域を１番目の受光系に対して｛（ｎ−２）
／ｎ｝ｘ、２番目の受光系の検査対象領域に対して
｛（ｎ−１）／ｎ｝ｘだけ重複させるように設定する。
同様に、ｎ_i(ｎ_iは４以上の整数）番目の受光系は、そ
の検査対象領域を１番目の受光系に対して｛（ｎ−ｎ_i)
／ｎ｝だけ重複させるように設定する。

【００５５】この場合、走査線上の各点は、それぞれ隣
接するｎ個の受光系の検査対象領域の重複領域に属する
ため、例えば隣接するｎ個の受光系の光電変換信号の２
値化信号の論理積を取ることにより、検出対象でない回
路パターンと検出対象である異物との弁別が高精度に行
われる。但し、回路パターンが問題にならないときに
は、ｎ個の２値化信号の論理和をとる方法も考えられ
る。更に、ｎ個毎の受光系で集光された光は、例えば図
６（ｎ＝３の場合）に示すように光ガイド等を介してそ
れぞれ１個の光電検出器でまとめて光電変換することが
でき、全体の信号処理系は、ｎ個の光電検出器、ｎ個の
異物信号処理部、１個のｎ入力のアンドゲート（又はオ
アゲート）、及び１個の異物判定部を用いて構成でき
る。

【００５６】従って、全ての受光系に対してそれぞれ光
電検出器等を設ける場合に比較して、信号処理系の回路
規模を大幅に小さくできる。しかも、本実施例の手法に
よれば、受光系の個数が増加した場合でも、信号処理系
の規模は同じでよく、例えば光ガイドの入射端の個数を
増加させるだけで対応できるため、異物検査範囲が広が
っても信号処理系の回路規模は同じで済む利点がある。

【００５７】［第５実施例］次に、本発明の第５実施例
につき図７を参照して説明する。本実施例は、第１実施
例において、特開平４−１２２０４２号公報に開示され
ている瞳分割フィルタの手法を適用したものであり、図
７において図２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。

【００５８】図７は第５実施例の受光系及び信号処理系
を示し、この図７において、幅Ｒｍの走査線２２に沿っ
て、６個の結像レンズ２４Ａ〜２４Ｆが配置され、これ
ら結像レンズによる検査対象領域２８Ａ〜２８Ｆにより
走査線２２が重複して覆われている。更に、結像レンズ
２４Ａ〜２４Ｆの瞳面（フーリエ変換面）にそれぞれ複
数本（図７では３本）のスリットが形成された瞳分割ス
リット板４３Ａ〜４３Ｆを配置する。これら瞳分割スリ
ット板４３Ａ〜４３Ｆにより、走査線２２からの散乱光
を指向性に応じて個別に検出する。本実施例では、瞳分
割スリット板４３Ａ〜４３Ｆの各スリットを通過した光
を個別に受光するために、６個のそれぞれ３つの入射端
及び１つの射出端を有する光ファイバ束４４Ａ〜４４Ｆ
を用いる。

【００５９】具体的に、１個置きの結像レンズ２４Ａ，
２４Ｃ，２４Ｅの瞳面の瞳分割スリット板４３Ａ，４３
Ｃ，４３Ｅの第１スリットを通過した光を、それぞれ光
ファイバ束４４Ａを介して光電検出器２５Ａに導き、第
２スリットを通過した光を、それぞれ光ファイバ束４４
Ｂを介して光電検出器２５Ｂに導き、第３スリットを通
過した光を、それぞれ光ファイバ束４４Ｃを介して光電
検出器２５Ｃに導く。そのため、例えば光ファイバ束４
４Ａの第１の入射端４４Ａａが瞳分割スリット板４３Ａ
の第１スリットの直後に配置され、その射出端４４Ａｄ
が光電検出器２５Ａの受光面に対向して配置されてい
る。

【００６０】また、１個置きの結像レンズ２４Ｂ，２４
Ｄ，２４Ｆの瞳面の瞳分割スリット板４３Ｂ，４３Ｄ，
４３Ｆの第１スリットを通過した光を、それぞれ光ファ
イバ束４４Ｄを介して光電検出器２５Ｄに導き、第２ス
リットを通過した光を、それぞれ光ファイバ束４４Ｅを
介して光電検出器２５Ｅに導き、第３スリットを通過し
た光を、それぞれ光ファイバ束４４Ｆを介して光電検出
器２５Ｆに導く。本実施例では、結像レンズ２４Ａ〜２
４Ｆと、瞳分割スリット板４３Ａ〜４３Ｆと、３個の光
ファイバ束の各１つの入射端とより、それぞれ受光系２
６Ａ〜２６Ｆが構成されている。

【００６１】それら光電検出器２５Ａ〜２５Ｃの検出信
号を異物信号処理部４５Ａの３個の入力部に供給し、光
電検出器２５Ｄ〜２５Ｆの検出信号を異物信号処理部４
５Ｂの３個の入力部に供給する。異物信号処理部４５Ａ
及び４５Ｂでは、それぞれ供給された３個の検出信号内
から予め指定された検出信号が、所定の閾値レベルより
高いかどうかで予備的に異物検出を行う。即ち、異物判
定部４５Ａ及び４５Ｂは、それぞれ予め指定された検出
信号が所定の閾値レベルより大きいときにハイレベル
“１”となり、それ以外のときのローレベル“０”とな
る２値化信号を生成する。そして、異物信号処理部４５
Ａ及び４５Ｂは、指定された検出信号の２値化信号が全
部ハイレベル“１”のときにハイレベル“１”となり、
それ以外ではローレベル“０”となる異物検出信号を生
成してアンドゲート３０Ａの入力部に供給する。例えば
それぞれ３個の検出信号が指定された場合には、異物信
号処理部４５Ａ及び４５Ｂは入力する３つの検出信号の
２値化信号が全部ハイレベル“１”であるときにハイレ
ベル“１”となる異物検出信号をそれぞれアンドゲート
３０Ａの入力部に供給する。

【００６２】本実施例においても、走査線２２上の各点
からの散乱光は隣接する２つの受光系（例えば２６Ａ及
び２６Ｂ）により受光される。そのため、光ファイバ束
４４Ａ〜４４Ｆを用いて、１個置きの受光系で集光され
た光を物理的に加算しても、混信が生ずることがない。
また、アンドゲート３０Ａにより、異物信号処理部４５
Ａ及び４５Ｂの２値化信号の論理積をとっているのは、
隣接する２個の受光系で集光された光の光電変換信号の
２値化信号の論理積をとることを意味する。この論理積
演算により、回路パターンと異物との弁別が行われる。

【００６３】次に、瞳分割スリット板４３Ａ〜４３Ｆの
使用方法としては、例えば回路パターンからの光の除去
がある。即ち、レチクル１上に周期的な回路パターンが
形成されていると、レーザ光の走査によりその回路パタ
ーンから所定の方向に回折光が射出される。この回折光
は例えば瞳分割スリット板４３Ａ〜４３Ｆの第１スリッ
トを通過するものとすると、瞳分割スリット板４３Ａ〜
４３Ｆがない場合には、隣接する受光系（例えば２６Ａ
及び２６Ｂ）により同時にその回折光が検出され、その
周期的な回路パターンを異物として検出する恐れがあ
る。

【００６４】このような場合、本実施例では、異物信号
処理部４５Ａ及び４５Ｂにおいて、それぞれ光電検出器
２５Ａ及び２５Ｄからの検出信号を除外して、他の光電
検出器２５Ｂ，２５Ｃ及び２５Ｅ，２５Ｆからの検出信
号を用いて異物検出を行う。これにより、周期的な回路
パターンを誤って異物として検出することが防止できる
利点がある。

【００６５】また、図７と図５とを比較して分かるよう
に、隣接する受光系（例えば２６Ａ，２６Ｂ）の検査対
象領域の重複領域の幅を各検査対象領域の幅の（ｎ−
１）／ｎとして、各受光系２６Ａ〜２６Ｆの瞳面にｍ個
（ｍは２以上の整数）のスリットを有する瞳分割スリッ
ト板４３Ａ〜４３Ｆを配置した場合には、全体でｎ×ｍ
個の光電検出器と、ｎ個の異物信号処理部と、１個のア
ンドゲートとを用いて信号処理系が構成できる。しか
も、走査線２２が長くなり受光系２６Ａ〜２６Ｆの個数
を増加させた場合でも、信号処理系を増設する必要がな
く、且つ異物検出能力の低下もない。

【００６６】［第６実施例］この第６実施例では、レチ
クル１Ａ上の走査線２２をレーザ光で照射するための照
射系がテレセントリックである場合を扱う。その照射系
は大別して、図８（ａ）に示すテレセントリックな走査
光学系と、図８（ｂ）に示す非テレセントリックな走査
光学系とに分類される。そして、この第６実施例で使用
される図８（ａ）に示すテレセントリックな走査光学系
においては、レーザ光Ｌ１はガルバノスキャナミラー６
により反射偏向された後、走査レンズ８Ａを介してレチ
クル１Ａ上の走査線２２に対して走査レンズ８Ａの光軸
に平行に入射する。従って、走査線２２の全範囲におい
て、レーザ光の照射条件は等しくなっている。

【００６７】図９はこの実施例の受光系の配列を示し、
この図９において、５個の受光系２６Ａ〜２６Ｅが走査
線２２に対向するように、且つ光軸が平行になるように
配置されている。そして、走査レンズ８Ｂを通過したレ
ーザ光が走査線２２に対して入射角αで入射するのに対
して、走査線２２からの散乱光Ｌ３はほぼ受光角β（β
＜α）で受光系２６Ａ〜２６Ｅに入射する。このよう
に、テレセントリックな走査の場合は、各受光系２６Ａ
〜２６Ｅに対してレーザ光の照射条件と受光条件とが等
しいので、各々の受光系２６Ａ〜２６Ｅの走査方向であ
るＸ方向への感度曲線（検出信号強度の分布曲線）を求
めると、例えば図１０に示すように、ほぼ中央での値Ｉ
₀に近い一様な分布となる。従って、Ｘ方向への感度補
正曲線は、ほぼ各受光系２６Ａ〜２６Ｅに対してそれぞ
れ一定の直線となる。なお、レチクル１ＡはＹ方向へは
一定速度で駆動されるため、Ｙ方向での感度変動は殆ど
なく、Ｙ方向への感度補正は行う必要はない。

【００６８】Ｘ方向への感度分布の測定方法の一例は、
図８（ａ）において、例えばレチクル１Ａの表面（被検
面）上にポリスチレン製真球ビーズ等の微小異物に相当
するサンプルをほぼ均一に付着させ、それに対して実際
に異物検査を行って、各受光系から得られる検出信号の
信号強度をプロットするものである。この場合、ガルバ
ノスキャナミラー６の偏向角信号からＸ座標を求め（Ｘ
座標の原点はレチクル１Ａの中心線上とする）、Ｘ座標
に対して各受光系からの検出信号の信号強度Ｉをプロッ
トすることにより、図１０のような感度曲線が得られ
る。なお、図９でレーザ光の入射角αと受光角βとの関
係について、α＞βとしているが、α≦βとしても構わ
ない。

【００６９】［第７実施例］この第７実施例では、レチ
クル１Ａ上の走査線２２をレーザ光で照射するための照
射系が非テレセントリックである場合を扱う。図８
（ｂ）は、本実施例の照射系を示し、入射するレーザ光
Ｌ１は、ガルバノスキャナミラー６により反射偏向され
た後、走査レンズ８Ａを経てレチクル１Ａ上に入射する
際に、走査線２２の中央部においては走査レンズ８Ａの
光軸に対して平行に入射するが、左右両端部においては
ある角度θをもって入射している。従って、走査線２２
上のＸ方向の位置によって、レーザ光の入射条件が異な
っている。そのため、受光系側から考察した場合も、走
査線２２の中央部の受光系では、後方散乱光を検出する
のに対し、左右両端部の受光系では、後方ではなく別の
角度をもった方向への散乱光を検出しているため、Ｘ方
向の位置によって受光条件が異なる。

【００７０】更に、走査線２２上のＸ方向の位置によ
り、レーザ光のレチクル１Ａに対する入射角が変わるた
め、レチクル１Ａ上でのレーザ光のスポット径も変わっ
てしまう。このため、非テレセントリックな走査による
照射方式での感度曲線を得ると、走査線２２上の中央部
と左右両端部とでは大きな感度のばらつきが生じ、その
感度曲線に基づいて得られる感度補正曲線を用いて、各
受光系の感度のばらつきを平均化する必要がある。この
感度補正曲線を用いた感度平均化の第１の方法として、
図１１に示すように、各受光系の感度補正曲線を連続的
につなぎ合わせて、Ｘ方向全体の感度補正曲線（実線又
は点線の曲線）を作成し、これを用いて各受光系から得
られる検出信号を一括補正する方法がある。また、第２
の方法として、図１３に示すように、各受光系での個々
の感度補正曲線（点線の曲線）を独立に有し、これを用
いて各受光系の検出信号を個別に補正する方法が考えら
れる。

【００７１】ここで、図１１に示す第１の方法において
は、一括補正できる利点はあるが、基準感度（例えばＸ
＝０での検出信号強度）に対して、各受光系の感度のば
らつきを小さく抑えることができない。つまり、微調整
用としての利用価値が低下してしまう。また、各受光系
の接続部で感度のずれが生じるため、隣り合った受光系
の感度補正曲線の境界部における補正値が一致しない
か、又は両者の境界部での補正値のずれが無視できない
程度になることがある。このように、隣接する受光系の
境界部で検出感度の補正曲線が不連続になると、感度補
正が正確にできなくなる場合も生ずることになる。

【００７２】それに比べて図１３に示す第２の方法にお
いては、図１２の階段状に変化する曲線に示すとおり、
個々の受光系で個別に感度を調整することとなる。従っ
て、隣接する受光系の境界部を超えて補正を行う必要が
なくなるため、その境界部で感度補正曲線が不連続であ
っても正確に補正を行うことができる。また、各受光系
の感度補正曲線が境界部で不連続となっても、感度補正
後の検出信号の信号強度分布は不連続な領域のない十分
に一様な分布となる。

【００７３】［第８実施例］次に、本発明の第８実施例
につき図１４を参照して説明する。図１４は第８実施例
の受光系の配置を示し、この図１４において、走査線２
２に沿ってテレセントリック方式でレーザ光の走査が行
われている。その走査線２２に沿って、６個の結像レン
ズ２４Ａ〜２４Ｆが配置され、結像レンズ２４Ａ〜２４
Ｆの後にそれぞれ光電検出器２５Ａ〜２５Ｆが配置され
ている。これら結像レンズ２４Ａ〜２４Ｆの検査対象領
域２７Ａ〜２７Ｆにより走査線２２が重複して覆われて
いる。

【００７４】本実施例においては、全ての受光系の光軸
を必ずしも平行に設定しない。即ち、中央部のそれぞれ
結像レンズ２４Ｃ，２４Ｄ及び光電検出器２５Ｃ，２５
Ｄよりなる２つの受光系については、光軸をほぼ走査線
２２に垂直で且つ互いに平行に設定する。しかし、その
外側のそれぞれ結像レンズ２４Ｂ，２４Ｅ及び光電検出
器２５Ｂ，２５Ｅよりなる２つの受光系については、光
軸を走査線２２に垂直な直線に対して角度θ₂だけ傾斜
させ、更にその外側のそれぞれ結像レンズ２４Ａ，２４
Ｆ及び光電検出器２５Ａ，２５Ｆよりなる２つの受光系
については、光軸を走査線２２に垂直な直線に対して角
度θ₁(＞θ₂)だけ傾斜させる。言い換えると、走査線２
２の中心から遠ざかるにつれて、各受光系の光軸と走査
線２２に垂直な直線とが成す角度を少しずつ変化するよ
うに配置している。このように各受光系の光軸を傾斜さ
せることにより、検出感度を補正することができ、信号
処理系での感度補正の負担を軽減できる。

【００７５】なお、図１４の配置方式を非テレセントリ
ックな走査方式の場合に適用すると、図１５に示すよう
な配置となる。図１５において、走査線２２はレーザ光
Ｌ２により非テレセントリックな状態で照明され、中央
部のそれぞれ結像レンズ２４Ｃ，２４Ｄ及び光電検出器
２５Ｃ，２５Ｄよりなる２つの受光系については、光軸
がほぼ走査線２２に垂直で且つ互いに平行に設定されて
いる。また、その外側のそれぞれ結像レンズ２４Ｂ，２
４Ｅ及び光電検出器２５Ｂ，２５Ｅよりなる２つの受光
系については、光軸がほぼ走査線２２に垂直な直線に対
して角度θ₄だけ傾斜し、更にその外側のそれぞれ結像
レンズ２４Ａ，２４Ｆ及び光電検出器２５Ａ，２５Ｆよ
りなる２つの受光系については、光軸が走査線２２に垂
直な直線に対して角度θ₃(＞θ₄)だけ傾斜している。こ
の場合、角度θ₄とθ₃の関係は、θ₄≦θ₃でもθ₃
≦θ₄でもよく、受光及び信号処理上で困難のない最適
値を選択すればよい。

【００７６】なお、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こ
とは勿論である。

【００７７】

【発明の効果】本発明によれば、走査された光ビームに
よる散乱光等を受光するための複数の受光光学系を、検
査対象領域が一部ずつ重複するように複数個設けている
ため、検査範囲が広がった場合でも、受光光学系の個数
を増加させるだけの簡単な構成で、且つ各受光光学系を
大型化することなく、正確に異物検査を行える利点があ
る。しかも、検査対象領域が重複しているため、隣接す
る受光光学系により集光された光の光電変換信号の例え
ば論理積を求めることにより、本来の検出対象でないパ
ターンと異物との弁別を正確に行うこともできる。

【００７８】また、複数個の受光光学系の内で隣接する
受光光学系の検査対象領域を、走査方向にその走査方向
の幅の１／ｎずつ（ｎは２以上の整数）順次ずれるよう
に重複させ、その走査方向に沿って配列されたｎ個毎の
受光光学系で集光された光の光電変換信号に基づいて異
物検査を行う場合には、被検物上の各点からの光がｎ個
の受光光学系により受光されるようになる。従って、例
えばそれらｎ個の受光光学系で集光された光の光電変換
信号の論理積を求めることにより、本来のパターンと異
物との弁別を高精度に行うことができる。しかも、受光
光学系の個数が増加した場合でも、信号処理系は基本的
にｎ個の受光光学系用の処理系でよいため、信号処理系
が複雑化しない。

【００７９】特に、複数個の受光光学系の内の走査方向
に沿ってｎ個間隔で配列された受光光学系で集光された
光をそれぞれ光ガイドを介して１個の光電変換手段に導
くようにした場合には、受光光学系の個数が増加しても
その光ガイドの入射端の個数を増加させるだけで対応で
きるため、信号処理系は同一の小型のものを共通に使用
できる。

【００８０】更に、複数個の受光光学系のそれぞれのフ
ーリエ変換面に所定の領域の光のみを選択して通過させ
るフィルタ部材（瞳分割フィルタ板）を配置し、これら
フィルタ部材を通過した光を対応する光電変換手段に導
く場合には、そのフィルタ部材により特定の回路パター
ン等からの光を遮光することにより、検出対象でないパ
ターンと異物との弁別精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による異物検査装置の第１実施例の光ビ
ーム走査系と受光系との位置関係を示す要部の斜視図で
ある。

【図２】第１実施例における受光系及び信号処理系を示
す構成図である。

【図３】（ａ）は図２中の隣接する３個の受光系の位置
関係を示す拡大図、（ｂ）は図２中の１個の受光系の集
光の様子を示す一部を切り欠いた拡大図である。

【図４】本発明による第２実施例の受光系及び信号処理
系を示す構成図である。

【図５】本発明による第３実施例の受光系及び信号処理
系を示す構成図である。

【図６】本発明による第４実施例の受光系及び信号処理
系を示す構成図である。

【図７】本発明による第５実施例の受光系及び信号処理
系を示す構成図である。

【図８】（ａ）はテレセントリックな走査光学系による
照射状態を示す図、（ｂ）は非テレセントリックな走査
光学系による照射状態を示す図である。

【図９】本発明による第６実施例の光ビーム走査光学系
と複数の受光系との位置関係を示す斜視図である。

【図１０】第６実施例における受光系の感度曲線を示す
図である。

【図１１】本発明による第７実施例の第１の感度補正方
法での感度補正曲線を示す図である。

【図１２】第７実施例の第２の感度補正方法での、各受
光系に対する個別の感度補正曲線を示す図である。

【図１３】第７実施例の第２の感度補正方法での、各受
光系に対する全体としての感度補正曲線を示す図であ
る。

【図１４】本発明による第８実施例の個々の受光系の配
置を示す配置図である。

【図１５】第８実施例を非テレセントリックな光ビーム
走査方式に適用した場合の各受光系の配置を示す配置図
である。

【図１６】従来の異物検査装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１Ａレチクル２Ａステージ６ガルバノスキャナミラー２４Ａ〜２４Ｆ結像レンズ２５Ａ〜２５Ｆ光電検出器２６Ａ〜２６Ｆ受光系２７Ａ〜２７Ｆ検査対象領域２８Ａ〜２８Ｆ異物信号処理部２９異物判定部３０Ａ〜３０Ｅアンドゲート３１統合判定部３２メモリ３３Ａ，３３Ｂ異物信号処理部３５，３６，４４Ａ〜４４Ｆ光ファイバ束４０，４１，４２光ファイバ束

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田代英之東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式会社ニコン内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検物上で所定の走査方向に相対的に光
ビームを走査する光ビーム走査手段を有し、前記被検物
からの散乱光に基づいて前記被検物上の異物の検査を行
う装置において、前記所定の走査方向に沿って配列され、それぞれ前記被
検物上の対応する検査対象領域からの散乱光を集光する
複数個の受光光学系と、該複数個の受光光学系により集光された光を受光する複
数個の光電変換手段と、を設け、前記複数個の受光光学系の内で隣接する受光光学系の前
記検査対象領域の前記所定の走査方向の一部を重複さ
せ、前記複数個の光電変換手段からの光電変換信号に基づい
て前記被検物上の異物検査を行うようにしたことを特徴
とする異物検査装置。
【請求項２】前記複数個の受光光学系の内で隣接する
受光光学系の前記検査対象領域を、前記所定の走査方向
に前記所定の走査方向の幅の１／ｎずつ（ｎは２以上の
整数）順次ずれるように重複させ、順次、前記複数個の受光光学系の内の前記所定の走査方
向に沿って配列されたｎ個毎の受光光学系で集光された
光の光電変換信号に基づいて前記被検物の異物検査を行
うことを特徴とする請求項１記載の異物検査装置。
【請求項３】前記複数個の受光光学系の内の前記所定
の走査方向に沿ってｎ個間隔で配列された受光光学系で
集光された光をそれぞれ光ガイドを介して１個の前記光
電変換手段に導くようにしたことを特徴とする請求項２
記載の異物検査装置。
【請求項４】前記複数個の受光光学系のそれぞれのフ
ーリエ変換面に所定の領域の光のみを選択して通過させ
るフィルタ部材を配置し、該フィルタ部材を通過した光
を対応する前記光電変換手段に導くことを特徴とする請
求項１、２、３又は４記載の異物検査装置。