JPS636854A - Foreign object inspection device - Google Patents
Foreign object inspection deviceInfo
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- JPS636854A JPS636854A JP61149520A JP14952086A JPS636854A JP S636854 A JPS636854 A JP S636854A JP 61149520 A JP61149520 A JP 61149520A JP 14952086 A JP14952086 A JP 14952086A JP S636854 A JPS636854 A JP S636854A
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Abstract
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体製造用ホトマスク上の微小異物を高速、
高感度で検出するのに好適な異物検査装置に関する。
〔従来の技術〕
ホトマスク上の異物を検出する装置は、特開昭59−6
5428号および特開昭54−101390号に開示さ
れて〜・る。
特開昭59−65428号には、直線偏光レーザ、特定
の入射角度で該レーザ光を入射する手段、偏光板および
レンズを用いた結像光学系を特徴とする異物検査装置が
開示されている。この装置では、直線偏光を照射した際
、ホトマスク基板およびノくターンからの散乱光は異物
からの散乱光と偏光方向が異なることを利用して異物だ
けを輝かせ検出している。(このことは、計測自動制御
学会論文集のVol、 17 、 Nn2 、 P23
2〜P242 、1981.に述べられている。)この
方式によれば、ノシターンからの散乱光強度は、2〜3
μm異物からの散乱光と比較して十分に小さく、2〜3
μm異物をパターンと弁別して検出することが可能であ
る。しかし、散乱光強度がパターンと同程度にまで小さ
な1μm以下の異物、及び平担状であるために、散乱光
の発生しない異物に関しては配慮されていなかった。
また、本発明は、画像微分の手法を参考にしている。こ
の手法は、−般の画像処理の参考書、例えば、日本工業
技術センター編、コンピュータ画像処理入門(総研出版
)第119頁から第126頁にかけて記載されている。
また、特開昭54−101390号には、レーザ光源。
該レーザ光を斜めから照射する手段、レンズによるフー
リエ変換光学系、フーリエ変換面[Industrial Application Field] The present invention removes minute foreign particles on photomasks for semiconductor manufacturing at high speed.
The present invention relates to a foreign substance inspection device suitable for highly sensitive detection. [Prior art] A device for detecting foreign matter on a photomask is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-6
No. 5428 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-101390. Japanese Patent Application Laid-open No. 59-65428 discloses a foreign matter inspection device characterized by a linearly polarized laser, means for making the laser beam incident at a specific angle of incidence, and an imaging optical system using a polarizing plate and a lens. . In this device, when linearly polarized light is irradiated, the scattered light from the photomask substrate and the nozzle has a different polarization direction from the scattered light from the foreign object, so that only the foreign object is illuminated and detected. (This is explained in Proceedings of the Society of Instrument and Control Engineers, Vol. 17, Nn2, P23.
2-P242, 1981. It is stated in ) According to this method, the intensity of scattered light from Nositane is 2 to 3
It is sufficiently small compared to the scattered light from μm foreign matter, 2 to 3 μm.
It is possible to distinguish micrometer foreign objects from patterns and detect them. However, no consideration has been given to foreign particles whose scattered light intensity is as small as the pattern, 1 μm or less, and foreign particles which do not generate scattered light because they are flat. Further, the present invention refers to an image differentiation method. This method is described in a general reference book on image processing, for example, from pages 119 to 126 of Introduction to Computer Image Processing (Souken Publishing), edited by Japan Industrial Technology Center. Furthermore, Japanese Patent Laid-Open No. 101390/1983 discloses a laser light source. A means for irradiating the laser beam obliquely, a Fourier transform optical system using a lens, and a Fourier transform surface.
【設置した空間フィル
タおよび結像光学系を特徴とする異物検査装置が開示さ
れている。この装置は、パターンは一般的に視野内で同
一方向かあるいは2〜3の方向の組み合わせで構成され
ていることに着目し、この方向のパターンによる回折光
をフーリエ変換面に設置した空間フィルタで除去するこ
とにより、異物からの反射光だけを強調して検出するも
のである。
また、シュリーレン方法は、−般の光学の参考書、例え
ば、久保田広著、応用光学(岩波全書)第129頁から
第136頁に記載されている。さらに、関連する技術と
して、位相差顕微債を応用した欠陥検査方法が特願昭5
9−186325号に、反射回折光を利用したパターン
欠陥検査装置が特開昭60−154634号および特開
昭60−154635号に開示されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の異物検査装置では、斜方照明による散乱光強度の
大小で異物とパターンとの弁別を行っていた。この方式
においては、微小な異物では、斜方照明により発生する
散乱光が、パターンと同程度あるいはそれ以下にまで微
弱なため、パターンとの弁別が不能となる問題点を有し
、更に平担状の異物では異物の大小に関係なく、斜方照
明てよる散乱光が発生しないため、検出が不能であると
いう問題点を有していた。
この問題点を明確にする為に行った実験について次に述
べる。そこで第6図K、従来技術をホトマスクに対して
用いた実験により検出された散乱光の大きさを示した。
第6図では、パターンエツジからの散乱光の大きさをパ
ターン角度に対して示している。ここでのパターン角度
とはホトマスクを上方から見た場合に、第6図において
、同図5を斜方照明光の方向、同図48をパターンとし
て、θであられされている角度である。第6図には、φ
0.5μm標準粒子、φ1.0μm標準粒子、φ2.0
μm標準粒子からの散乱光検出信号の大きさvo、、、
、 Vlj) 、 V2J)も併せて示しである。実
験によりφ0.5.φ1.0μm標準粒子では、散乱光
の発生が微弱なため、散乱光強度の大小では異物とパタ
ーンの弁別が不可能となる。このため、従来技術では、
約2μmの異物が安定して検出できる限界であることが
判明した。
−方、ホトマスク上の異物検出に対する要求性能は、L
SI加工技術の微細化に伴い、年々より微小な異物まで
検出することが求められている。
ホトマスクの中でも特にレチクルの場合、第23図にお
ける様に、レチクル71上のLSIチップパターン48
は、ウェハ59上に1チツプ毎に繰り返して露光される
。そこでレチクル71上に存在する異物49は、ウェハ
59において全てのチップに共通して露光されることと
なり、全チップに共通な欠陥72が発生する。このため
、レチクル上異物の検査装置には厳格な性能が求められ
る。従来の2μmルールにより微細加工されたLSI、
例えば256Kb DRAMにおいてはφ2μm以上の
異物検出性能がレチクル上異物の検査装置に求められた
。しかし今日の1.3μmルール、将来の0.8μmル
ールによって加工されたLSI、例えばIMb D R
AM 、 4Mb D RAM江おいては、それぞれφ
1μrn 、φ0.5μm以上の異物を検出することが
検査装置に要求されており、従来技術による検出能力と
は大きな差がある。
また、従来技術における問題点を明確にする目的で、従
来技術での異物見逃しの事例をFJ!4査した。
その結果、第12図に示される様な平担状の異物73は
、その太ささにかかわらず、従来技術による検出が不可
能であることが判明した。その解析の結果から、これは
第24図に示す如く、平担状の異物73の場合、斜方照
明47による散乱光が発生しないため、散乱光による検
出が出来ていないためであることが明らかになった。
本発明の目的は、前記問題点を解決することにより、従
来技術で検出が可能な異物に加えて、散乱光の発生がパ
ターンと弁別不可能な程微弱な異物、及び散乱光が発生
しない平担状異物を検出可能とする異物検査装置を提供
することにある。
〔問題点?解決するための手段〕
微小異物の検出については、試料の透過光検出信号中か
ら、パターンエツジ部位を抽出する回路(パターン抽出
回路)を設げ、その情報に基づき散乱光検出信号中から
異物による散乱光だけを弁別して、異物の有無を判定す
る異物判定回路を設けることにより達成される。また、
特開昭59−65428号に記載されたツー リエ変換
面上でパターンからの回折光の偏光方向が1つの方向に
そろっている平面領域が存在することを見い出し、直線
偏光レーザを使用し、この領域に偏光フィルタな左置し
、この領域以外の部分には100%遮光する空間フィル
タを配督した。さらに、直線偏光レーザと結1元学系は
上記開示技術と同じ目的・構成で用いる。この構成によ
り、パターンからの回折光を遮光し、微小異物を強調し
て検出できる。
平担状異物の検出については、透過光検出信号から、平
担状異物を検出する平担状異物検出回路、具体的には、
異物のエツジ部を強調する微分回路を設けることにより
達成される。また薄膜状異物は、レチクル基板(材質:
5iO2)上に屈折率の異なる物質が付着したもので
あることに着目し、透過照明と位相差顕微鏡な用いた構
成とした。この構成により、薄膜状異物をパターンも含
めた背景に対して明るく強調して検出できる。
〔作用〕
斜方照明による散乱光検出信号は、異物およびパターン
エツジ部の両者の散乱光検出信号を含んでいる。パター
ンエツジ抽出回路は、透過光検出信号を処理し、ホトマ
スク上のパターンエツジ部位を抽出する。異物判定回路
は、このバター/エツジ部位の情報に基づき、散乱光検
出信号からパターンエツジ部からの散乱光検出信号を除
去した上で異物検出の判定を行う。これにより、パター
ンエツジ部からの散乱光とは無関係に微小な異物の検出
が可能となる。
平担状異物検出回路は、透過光照明による検出信号を微
分処理し、異物のエツジ部分を強調した上で異物検出の
判定を行うつこれにより、半透明状の低コントラスト異
物まで含めた平担状異物が安定して検出できる。
自動制御学会論文集第21巻第8号「LS■ウェハパタ
ーンからの反射光の解析」(第86頁から第92頁)で
の解析をさらに進めた結果、フーリエ変換面上でパター
ンエツジからの回折光の偏光方向・が1つの方向にそろ
っている領域があることが判明した。この領域に偏光を
通さない向きの偏光フィルタを設置すると、パターンエ
ツジからの回折光は通過しない。これに対し、異物から
の反射散乱光は種々の偏光方向を持つ光束となるためこ
の偏光フィルタを通過する。さらに、この領域以外の領
域は100%遮光の空間フィルタにより光を遮光してし
まうため、これら2つのフィルタの後側には微小異物か
らの散乱光だけが到達することになる。結像光学系によ
り微小異物だけが強調され結像され、これを検出する。
薄膜状異物は、金属あるいは誘電体が薄膜状に付着した
ものであるため、ここを透過した光の位相は異物のない
部分を透過した光の位相より微かに連れる。従って、位
相差顕微鏡により、フーリエ変換面で異物のない部分を
通過した光の振幅を小さくし、位相をπ/4遅らせると
、異物の部分からだけ光が届いているように見える。す
なわち薄膜状異物だけを強調して検出することができる
。
〔実施例〕
以下、本発明の具体的実施例を第1図〜第19図を用い
て説明する。
(1)構成
第1図に本発明の全体構成例を示す。本発明は、X−Y
ステージ1.ステージ、駆動系2.クランプ3より構成
される試料台部4と、偏光レーザ5゜ビームエキスパン
ダ6、集光レンズ7、及び入射角度設定手段8より構成
される斜方照明部9と、対物レンズ10 、ハーフミラ
−11,IJシレーンズ12φ38、検光子13.干渉
フィルタ14.空間フィルタ26及び−次元固体撮像素
子15.信号増幅器42より構成される散1光検出部1
6と、水銀ランプ17.リング絞り28.コンデンサレ
ンズ18.干渉フィルタ19゜集光レンズ20より構成
される透過光照明部21と、対物レンズ10.リレーレ
ンズ12・399位相板27゜干渉フィルタ40.−次
元固体撮像素子41より1成される透過光検出部22と
、パターン部分抽出回路または後述する特定パターン抽
出回路23.塊状異物判定回路24.透過光検出信号微
分強調回路25゜平担状異物判定回路30.ステージ制
御系31 、 CRTデイスプレィ32.7’リンタ3
3.マイクロコンピュータ34より構成される側脚部3
5とから構成される。
(2)構成要素間の関係
以下、各構成部内の構成要素の関係を説明する。
試料台部4では、X−Xステージ1上にホトマスク36
がクランプ3により固定される。X−Xステージ1は、
被検査面をホトマスク36上の他に、ペリクル膜37(
これは、ホトマスク36上へ異物を近づけなくする為の
透明薄膜で、詳しくは特開昭59−65428等に記載
されている。)上へもとれろ様に、Z方向への位置決の
機構を有する。
Xステージは、約0.1秒の等加速時間と、0.1秒の
等速運動、および0.1秒の等減速時間を2分の1周期
とし、最高速度的1m/秒、振幅200龍の周期運動を
する。
Xステージは、Xステージの等加速時間と等減速時間に
同期し、0.15fiilずつステップ状に一方向へ送
る。1回の検査に670ステツプ送るとすると、約13
0秒で100闘送ることができる。
この構成により、100 X 100 txy、の領域
を約130秒で検査できる。
斜方照明部9では、直線偏光レーザから射出さレタ光は
、ビームエキスパンダ6、及び集光レンズ7を通してホ
トマスク36上へ入射する。この時の入射角度tは、入
射角度設定手段8により設定されている。ホトマスク3
6上で散乱した光は、散乱光検出部16に入り、対物レ
ンズ10.リレーレンズ12を通じてハーフミラ−11
で反射する。そして透過照明光を遮断するための干渉フ
ィルタ14.空間フィルタ26.検光子13ヲ通り、リ
レーレンズ38により一次元固体撮(#素子15上へ結
像される。検出された信号は、信号増幅器42により増
幅され、制御部35の異物判定回路24へ導かれる。
第2図では、斜方照明てよって散乱光を検出する様子を
示す。第2図(4)において検出器は、単−型の検出器
29である。第2図(b>において検出器は並列型の固
体撮像素子アレイ43である。固体撮像素子アレイの受
光部はシリコンフォトダイオードやGaAJPフォトダ
イオードであり、このうちで特にPTN接合型のものが
高速応答性、高感度の特性を有し、本発明の用途に最適
である。
第3図は固体撮像素子アレイ43の受光部分について説
明する。固体撮像鬼子アレイの隣接画素の間には不感帯
が存在する。この為、第3図(α)の様な矩形画素の固
体撮像素子アレイでは、不感帯を異物が通過した場合不
感帯の幅よりも大きな犬異物45は、検出可能であるが
、第3図(b)に示す微小異物44は検出不能となる。
そこで第3図(C)〜(−)の様(平行四辺形画素の固
体撮像素子アレイを用いることによりこの問題を解決す
る。この場合、異物46は複数の画素により検出され、
ダブルカウントされる。しかし、このダブルカウントを
避ける方法として特開昭56−132549や特開昭5
6−118187や特開昭57−66345や%開明5
6−126747や特開昭56−118647で述べて
いる方法を用いればよい。第4図(α)において、斜方
照射47されたパターンエツジ48及び塊状異物49上
を散乱光検出器50が走査する場合、検出器50による
検出出力vOは、同図(b)の様に変化する。そこで散
乱光検出の結果としては、第5図(α)に示す変化した
検出出力の最大値Vαを採用する。最大値Vαであるこ
とを認識する方式としては、第5図(b)の様に散乱光
出力の微分出力vOが正から負【なった時点の散乱光出
力値を最大値とする方法、同図CC)の様に一定区間t
ごとにリセットのかかるピークホールドを行い、リセッ
ト時点での散乱光出力値Vb;r:最犬値とする方法、
同図(d)の様に一定閾値より下がるとリセットのかか
るピークホールドを行い、リセット時点での散乱光出力
値VCを最大値とする方法等が考えられる。第2図にお
いて、斜方照明はS偏光レーザ5にて行われ、その入射
角度iは、特開昭59−82727で述べてい・ 1
゜
る様に、ホトマスク上に貼付けられたペリクル枠との干
渉を避ける様に設定される。散乱光は、対物レンズ10
にて拡大されP検光子13.リレーレンズ(図示せず)
を経て検出器に投影される。本異物検査装置では、必ず
しも偏光レーザ5.検光子13、及び空間フィルタ26
を必要とはしないが、それぞれを用いることにより、−
層の検出安定化が可能となる。
第6図にパターンエツジからの散乱光の大きさをパター
ン角度に対して示す。ここでのパターン角度とは、ホト
マスクを上方から見た場合に、第6図において、同図5
を斜方照明の方向、同図48をパターンエツジとして、
θであられされる角度である。
第6図には、パターンエツジからの散乱光出力の他にφ
2μm、φ1μm、φ0.5μm標準粒子からの散乱光
検出出力V2j) + vi、o 、VO5も示しであ
る。これによるとφ0.5μm標準粒子までの検出を考
慮した場合、散乱光の大きさによる検出だけではパター
ン角度θ=1cf〜30°のパターン(以下特定パター
ンと呼ぶ)と異物との弁別が不可能であることがわかる
。このための異物検出判定法について次に述べる。
第7図に孤立した大異物7α、孤立したφ0.5μm異
物7b、非特定パターンに接触したφ0.5μm異物7
c。
特定パターンに接触したφ0.5μm異物7d、非特定
パターン7#、特定パターン7fからの、S偏光レーザ
5照射による各々の散乱光検出出力を示す。同図vH、
vLの様に2つの閾値を設げる。ここで、■VHを越え
る散乱光検出出力が得られた場合は大異物7αまたは特
定パターンに接触している異物7dなので、「異物あり
」と判定する。■vLを越えない散乱光検出出力が得ら
れた場合は「異物なし」と判定する。■vHとvLの中
間の散乱光検出出力が得られ、かつ特定パターンが認識
され無い場合は、「異物あり」と判定する。■vHとv
Lの中間の散乱光検相出力が得られ、かつ特定パターン
が認識さゴた場合は「異物なし」と判定する。これより
、異物の検出結果りは、特定パターンの抽出結果Pと合
わせて、
D=(V□≧Va)IJ((Vo<Ha)l”1(Vo
≧VL)nP)で表される。第8図に上記アルゴリズム
の回路例を示す。散乱光検出部16の出力vOは、閾値
vHとの比較回路51.閾値vLとの比較回路52へ入
力される。
閾値vHとの比較回路51の出力は、OR回路56、及
びNOT回路54へ入力される。−方、透過光検出部2
2の出力は、特定パターン抽出回路23人力される。特
定パターン抽出回路23の出力P(特定パターンが抽出
された場合に 1 を出力)は、NOT回路53により
反転されてAND回路55へ入力される。
AND回路55へは、他に閾値vLとの比較回路52゜
NOT回路54の出力が入力される。AND回路55の
出力はOR回路56へ入力される。
第9図に、パターン角度θがぽ〜±4スのパターンに関
する散乱光検出出力Vθ、φ0.5μm標準粒子からの
散乱光検出出力vop 、閾値vL 、 vHl及び0
°〜±4fのパターンにφ0.5μm標準粒子が近接し
ていた場合の散乱光検出出力■θ+VO5を示す。前述
のアルゴリズムによるパターンと異物の弁別では、第9
図ΔvHが、パターンを誤検出しな(・ための余裕にな
る。またΔvLが、異物を見逃さないための余裕になる
。ここで■osを1とした場合、Δ■H1ΔvLはそれ
ぞれ約0.25となる。
以上のアルゴリズム及び回路により微小異物の検出は可
能となるが、ffH、ΔvLを大きくしてさらに安定し
た検出を行うアルゴリズムについて次に述べる。
パターンは、そのパターン角度θにより固有の強度の散
乱光を発する(第6図)。そこで■透過光検出によりホ
トマスク上のパターン角度θを認識する。■認識された
パターンに対応した散乱光検出出力値VR(メモリ上に
あらかじめ登録しである)に基づき第10図の如く閾値
vMを変化させる。
■Vo≧vMの場合「異物あり」と判定する。■Vo<
vMの場合「異物なし」と判定する。このアルゴリズム
においては、Δ■L、ΔvHは第10図の如くなりVO
5−¥1とした場合の比率はΔVL、ΔvHともに約0
.5となる。よって、前述のアルゴリズムと比較して2
倍の余裕を持った検出が可能となる。本アルゴリズムの
回路例を第11図に示す。散乱光検出部16の出力Vo
は、閾値vMとの比較回路58へ入力される。透過光検
出部22の出力は、パターン部分抽出回路23へ入力さ
れろ。パターン部分抽出回路23は、入力されたパター
ンのパターン角度θを認識し、θを閾値vM発生回路5
7へ出力する。閾値■M発生回路57の出力vMは、v
Mとの比較回路58へ入力される。
第12図〜第17図に特定パターンを抽出する方法につ
いて述べる。パターンの抽出法としては、透過光照明画
像において、特定パターンとして登鎌されている画熾と
パターンマツチングを行う方法が考えられるが、この方
法では特定パターンの抽出を高精度に行うためには、画
素を非常に小さくする必要がある。このため試料の走査
回数が増加し、検査時間が長くなる。例えば、0.5μ
m−物の検出に対し、0.5μmの画素で検出を行った
場合、試料走査テーブル及び検出器の動作速度の制限か
ら、100 X 100朋の走査に46分かかる。
以下により大きな検出器画素を用いて、高分解能な特定
パターンの抽出を行う方式について述べる。
第12図(a)に示す様に、光検出器の長方形画素63
(正方形画素でも良い)内にパターンエツジ48が存在
する場合、その光検出器は、第11図(A)の如くパタ
ーンエツジ48の検出器画素63長辺方向に対する平均
位置64(検出器画素63短辺方向における中心線上で
のパターンエツジの位置)に対応する検出出力値Vo”
A/A+Bを示す。従って第12図(C)の如く検出器
を複数個用いることにより、検出器画素内に存在するパ
ターンエツジの角度θを認識することができる。以上の
様に、本方式は、大きな検出器画素を用いても高分解能
な特定パターンの抽出が可能であり、高速な異物検査に
適している。
第13図に本方式の抽出例を示す。13αは、並列形の
検出器又は、単一型の検出器を走査することにより得ら
れた透過光照明画像である。13hは、パターン形状を
認識するための着目画素65及び、その周辺を3×3画
素で13αから切り出した様子である。13Cは、13
hにおける各画素の検出出力値を示したものであり、各
検出出力値は、検出器の飽和出力値を100とし℃正規
化しである。13dは、13Cの検出出力値をX方向に
3画素分加算した結果である。この結果は、第12図(
blに対応する。隣接する2組の3画素での加算値から
パターン角度θは求められる。13Lは、13dの加算
結果からパターン角度を算出したものである。パターン
角度の算出を、上部2列及び下部2列の画素から行うこ
とにより、第14図の如く、着目画素中にパターン角度
が存在した場合の判別も可能となる。本方式では、第1
2図(α)K対して、第15図(α) 、 (b)の如
く検出器63の長平方向にパターンエツジ48が横断し
ている場合には、算出結果が不正確となる。このため、
3×3画素をX方向に加算した結果から求めたパターン
角度θlの他にY方向に加算した結果からもパターン角
度の算出θ2を行い、算出結果θl。
θ2がO度≦101,21 <4s度及び135匿≦1
θ1,21<180度の場合01を、また45度≦10
1,2 l <135度の場合02をパターン角度θと
決定する。さらに、第16図(α)、(b)の如く、同
じ検出値でも2通りの状態が考えられろ為、第13図に
おいて、右端F13画素及び左端縦3′#J素の和の大
小を比較し、左端の方が大きい(明るい)場合には第1
6図(α)の、右端の方が大きい(明るい)場合には第
16図(h)の状態にあると判定する( Vo=:A/
A+B 、 (、’/C+D )。以上から、第17図
のQ口<、pH〜P33までの検出画素において検出器
出力Vll〜V33が得られた場合、着目画素P22に
おけるパターン角度θは、
となる。尚、パターン抽出法は、透過光検出法によらず
に、他の照明法でも適用できる。
次に、第1図中の空間フィルタ26の効果について述べ
る。
第1図において、斜方照明部9では、直線偏光レーザ5
が入射角度設定手段により固定されている。直線偏光レ
ーザ5から射出された光はビームエキスパンダ6及び集
光レンズ7を通してホトマスク36上に入射角変器で入
射する。ホトマスク36で反射回折した光は、対物レン
ズ10.リレーレンズ12を通して空間フィルタ26上
で集光する様に設計されている。すなわち、ビームエキ
スパンダ6゜集光レンズ7、対物レンズ10.リレーレ
ンズ12を通して直線偏光レーザ5の光源の実像が、空
間フィルタ26上に結像する。この構成により、ホトマ
スク上のパターン48の7ラウンホ一フ7回折像が空間
フィルタ26を含む平面内にできることKなる。
また、光束74の偏光の向きは、入射面(光束74と光
軸75を含む面)に対して垂直(P偏光)、あるいは平
行(S偏光)とする。
ただし、装置設計上は上記の構成をとらず近似的に以下
に示す構成とすることができる。すなわち、集光レンズ
7に入射する光束の径〜を0.5〜2 ms程度とし、
集光レンズ7からホトマスク36までの距離Lpを30
〜100111程度とし、ホトマスク36上に光源の像
を結像する。さらに対物レンズ10およびリレーレンズ
12だけを考えた時のフーリエ変換面に空間フィルタ2
6を設置する。この構成とした場合、ホトマスク36上
に照射される光束は平行光束に近いため、事実上は、対
物レンズ10およびリレーレンズ12だけによりフーリ
エ変換されると、近似的に考えられる。また、この場合
、ホトマスク36上の被照明部分は惰円となりその短軸
長さαtは以下の式で決定される。
αl = 1.22・λ・Lp/dp ・・・・
・・・・・・・・・・・(1)ここでλは照射光の波長
である。このαtは検出に必要な光強度と照明すべき対
象の大きさにより決定されるべきものである。本実施例
では、ctp=1朋、Lp=500としくLi=40t
trnとしている。
散乱光検出部16では、対物レンズ10およびリレーレ
ンズ12により、ホトマスク36上のパターン48や異
物49が一次元固体撮像素子15上に結像される。
ここで、直線偏光レーザ5の光源のビームエキスパンダ
6、集光レンズ7、リレーレンズ12および対物レンズ
10の結像面に、空間フィルタ26が設置される。また
、検光子(偏光フィルタ)13もこの位置に設置される
。検光子13の向きは、直線偏光レーザ5の光束を遮断
する方向にする。具体的には、S偏光入射の時は、偏光
軸が入射面に垂直に、P偏光入射の時は平行に設置する
。ここで検光子13は、上記の位置でなく、ホトマスク
36ト、−次元固体撮像素子150間のどの位置に設貨
代れていても良い。
また、空間フィルタ26の位置は、ホトマスク36と対
物レンズ10の間で、対物レンズ10の直前の位置であ
っても良い。これは、直線偏光レーザ5による光束74
は近似的に平行光であり、またホトマスク上のパターン
48は微細であるので、対物レンズ10等を用いなくて
もフラウンホーフッ回折像が得られるためである。しか
し、平担状異物の検出も行う場合は、平担状異物検出部
内に入れない方が良い。
リレーレンズ12は用いなくても良いが、実際は対物レ
ンズ10として集合レンズを用いる場合が多く、ビーム
エキスパンダ6、集光レンズ7、対物レンズ10による
直線偏向レーザ5の光源の結像位置が、対物レンズ10
の内部になることがある。この場合、リレーレンズ12
を通過した後の結像位置に、空間フィルタ26を設置す
べきである。さらに、リレーレンズ12として、フーリ
エ変換レンズを用いることもできる。この際、パターン
48のフーリエ変換像がシャープになるため、空間フィ
ルタにより、効果的に、パターン48からの光を遮光で
きる。
干渉フィルタ14により、透過光熱明部21による照明
光を遮光することができ、直線偏光レーザ5からの光だ
けを検出することができる。
次に、空間フィルタ26の形状について、第74図ない
し第88図を用いて説明する。この形状は、照明光の照
明方法、偏光方法により最適なものに設計されるべきも
のである。
まず、照明光の挙動について説明する。
第74図はホトマスク105の拡大図である。方向14
8に平行なエツジ147を持つパターン107カ、ホト
マスク基板146上に形成されている。パターン107
は酸化クロム、基板146は5iOzで形成されている
。また第75図は、ホトマスクに照明する際の照明光1
55と方向148のパターン107による回折[159
、160および対物レンズの開口164の関係を示す見
取図である。偏光方向を矢印158 、162゜163
で示しである。また、対物レンズ10の開口164と接
する球面165を想点し、回折光159および160と
球面165との交点161 、198上に、それぞれの
回折光の偏光162 、163を示しである。寸だ、こ
れら交点161 、198を含む曲線は円166になる
。
第76図は、第75図の平面図である。パターン方向1
48を変えた時の回折光と球面165の交点を含む円1
66は直線199ないし202で示されている。
また、入射光156および射出光157と球面165と
の交点はそれぞれ点205および点157で示される。
ここで、任意の入射角iで屈折率ルなる物質に入射した
直線偏光の反射光の偏光方向は以下の式で求められる。
(「LSIウェハパターンの反射光の解析」より)
(Rs 、 Rp ) = (S(g)Es 、 P(
i)Ep ) ・−・−−−−−−−−−(2)ここ
で、Es 、 Epは入射光の、Rs 、 Rpは反射
光のそれぞれS偏光成分、P偏光成分の強さである。
また、S (t) 、 P (t)は以下の式で求めら
れる。
この式を用いて、P偏光(入射面に平行な電界ベクトル
を持つ直線偏光)を入射した際の、回折光159の交点
161での偏光162を計算する。この際、第74図に
おいてパターン107のエツジ】47は、法線ベクトル
152 、153および154を持つ平面149 、1
50および151の集合と考え、それぞれの平面での反
射を考七、ている。すなわち、該平面149たいし15
1に入射角tで入射する光の反射光の方向と偏光方向を
式(2)で計算し、これを回折光159の方向と偏光1
62としている。
この結果を第76図に偏光方向コロ2の矢印で示してい
る。
以下、パターンからの回折光の遮断について説明する。
パターンからの回折光のI断は、入射光1550入射角
度り、空間フィルタ26.検光子13の3要素を用いて
効果的に遮断している。
第76図によれば、範囲167の範囲に回折する元はレ
ンズ開口164内に入射しない。すなわち、これらの回
折光は、照明光の入射角度の設定により遮断される。入
射角変器を大きくとった時、射出点157がレンズ開口
164から離れ、射出点174テなるため、遮断できる
回折光の範囲167は範囲206となりより広範囲な回
折光を遮断できる。
この入射角度iの設定により、この回折光を示す円16
6に垂直な方向148のパターンすなわち、第76図(
(示した範囲171の方向を持つパターンからの回折光
を遮断できる。
次に、第76図において範囲168内の箔光は、近似的
に入射面に平行であることがわかる。これに対し、範囲
169および170内の偏光方向は、平行でない。
そこで、範囲168に入射する回折光は、偏光フィルタ
13:(より遮断する。さらに、範囲169および17
0に入射する回折光は、空間フィルタ26により遮断す
る。空間フィルタ26の形状を第77図に示す。
遮光部175.透過部176により形成される。ここで
、空間フィルタ26のエツジ208が曲寡なのは、レン
ズ開口164が平面であり、回折光159がレンズ開口
164と交わる点の集合が曲線となるからである。レン
ズ開口164は、フーリエ変換面になつ゛ているため、
ここでの形状を考えれば良い。すなわち空間フィルタ2
6はレンズ開口164上での回折光の状態を考えて、そ
の相似形に設計すれば良い。
ただし、開口164は平面であることは注意を要する。
範囲168に入射するのは、範囲172の方向を持つパ
ターンからの回折光であり、範囲169および170に
入射するのは、範囲173および174の方向を持つパ
ターンからの回折光である。
以上の3要素(入射角度i、偏光フィルタ13゜空間フ
ィルタ26)により、全ての方向を持つノくターンから
の回折光が遮断される。
これに対し、異物からの散乱光の偏光方向は、上記回折
光のごとく、一つの方向にそろわないため、範囲168
にも、方向209以外の偏光が入射するため、これらの
フィルタにより遮光されることはない、異物からの散乱
光の偏光方向の解析は、Born & Wolf著Pr
1rciples of 0ptics第652頁から
第656頁に記載されている。
同様に、S偏光(入射面に垂直な電界ベクトルを持つ直
線偏光)を入射した際の回折光の偏光方向を第78図に
示す。
この場合は、第77図に示すのと同じ空間フィルタによ
り、範囲178および210に入射する回折光を遮断し
、範囲177に入射する回折光は、第76図の場合の検
光子を90°回転して設置したものにより遮断する。
また、第79図に、垂直に入射した際の、入射光の偏光
方向211と、回折光の偏光方向212を示す。
この場合は、範囲179 、180 、181 、18
2および187に入射する回折光を、空間フィルタ26
で遮光し、範囲185 、186 、187および18
8に入射する回折光を検光子13により遮光すれば良い
。
また、直線偏光レーザ5の光束の入射角度を約60°に
した場合、パターン角度θが約23°のパターンからの
反射光が強いことが実験によりわかった。
そこで第81図に示すような形状を持つ空間フィルタを
用いるとよい。このフィルタは、上記2fのパターンか
らの回折光を効果的に遮光し、異物からの散乱光をより
多くとりこむことができる。
さらに、この入射角度を大きくとった方が、異物からの
散乱光を大きくすることができることも実験により判明
した。
ホトマスク105は、第82図に示した様な透明薄Ji
g (ペリクル膜)136とそれを保持する枠(ペリク
ル枠)137から構成される異物付着防止具(ペリクル
)を用いる場合もある。この場合、入射角度LtX:大
きくとると、枠137により遮光されて、照明できない
領域139が生じる。ここで、1800回転させた側か
らの照明として、斜方照明部9と同じ構成の斜方照明部
120も合わせて用いる構成により、この領域に照明し
、検査を可能にする。この場合、第84図に示す様に、
ノーーフミラー188により元来を分け、空間フィルタ
189.検光子(偏光フィルタ) 190 、干渉フィ
ルタ191.リレーレンズ110.−次元固体撮像素子
192による構成を追加し、それぞれに第81図に示し
た空間フィルタ26を26及び1℃9として互いに18
cf回転して用いて、領域139を検査する場合は、光
束141の照明により、検出器192で検査する。これ
により検査不能領域がなくなる。
もちろん、この検査不能領域は、レチクル5を180°
回転させることにより、検査することも可能である。
また斜方照明部12と、斜方照明部220の光源の波長
を変え、光束155と219の波長をそれぞれλl。
λ2としハーフミラ−188の変わりに波長分離ミラー
を用い、λ1.λ2を分離する構成でも良い。この方法
によれば、光源のスイッチングをしなくて良い。
さらに、これらの2方向照明には、別の効果もある。第
74図に示したように実際の微小異物は、対称なもので
ない。光束155による照明と光束219による照明で
は、反射面221 、222の大きさ、形状の相違によ
り散乱光の強度、偏光などが異なる。
このような場合、−方だけの場合、誤検出の恐れがある
のに対し、二方向照射の場合、2つの照明が同時に照射
される第83図の領域220では、どちらか−方では検
出できる可能性が高(なり検出の信頼性が向上する。
また第85図に示した空間フィルタを用いて、微小異物
検出部16は1つの光学系で検出することも可能である
。
また、この計算結果を用いれば、第86図に示したよう
に、部分的に検光子の向きを変えて効果的に、パターン
107からの反射光を遮光することができる。また、微
小な領域内で偏光方向が極端に変わる場合は、近似する
ことができないため、遮光板と併用しても良い。
この場合、パターン107を形成する材質、および基板
146の材質により、偏[1620分布が異なるため、
式(2)により、計算し、偏光板213の組み合わせを
設計しなおせば良い。
また、照明手段は、S偏光あるいは2g4元を用いて説
明したが、S偏光あるいはP偏光以外の偏光方向を持つ
直線偏光照明に対する反射光の偏光を計算することで1
.任意の偏光の直線偏光照明に対して効果的にパターン
からの反射光を遮光する偏光フィルタを設計することが
できる。
また、実際のホトマスク105のパターン107は、第
87図に示した様に、θ=0°及び90′のパターンだ
けの組み合わせによる場合がある。この場合、第88図
に示した様な空間フィルタによつ℃、θ=0゜のパター
ンからの散乱光な遮光部175により遮光するフィルタ
を設置すれば良い。斜方からの照明によりθ=90°の
パターンからの散乱光は、対物レンズ10に入射しない
ことはすでに説明した。パターンのコーナ部223から
の散乱光は、無視できる強度である。
入射光の偏光方何、入射角度、空間フィルタの形状偏光
フィルタの向きは、上記の考え方によって設計されるべ
きものである。
第1図及び第18図〜第22図を用いて平担状異物の検
出について述べる。
第1図の透過光照明部21において、水銀ランプ又はキ
セノン−水銀ランプ等の透過光光臨17を出た光は、リ
ング絞り28.コンデンサレンズ18.波長選択フィル
タ19.集光レンズ20を通りホトマスタへ照射される
。リング絞りは、後述の位相差顕微鏡を構成する場合の
み用いられるホトマスク36を透過した透過は対物レン
ズ10で集光され、リレーレンズ12.ハーフミラ−1
1,散乱光と波長分雅するための干渉フィルタ409位
相板27.リレーレンズ39を通り一次元固体撮像素子
41上へ結像する。
位相板は、後述の位相差顕微鏡を構成する揚台のみ用い
られろ。検出された透過光像は、平担状異物を強調する
ための透過光検出信号の微分強調回路25へ送られ、平
担状異物判定回路30においてパターンと弁別して異物
を検出される。
また、低遮光性の異物では、透過光が通過する際内部で
多重干渉を起こし、透過光量が減少する場合がある。こ
の現象は光の干渉によるものなので、透過光の波長によ
り、発生状況が変化する。
そこで、露光時に有害となる異物を発見するためには、
検査の透過光を露光光と同一の波長にする必要がある。
このため、透過光照明部21には、露光光と同一の?皮
長な選択するためのフィルタ19を設ける。
透過光検出信号の微分強調回路25について説明する。
第18図の如く、ホトマスク36上の異物が高遮光性6
0の場合、ウェハ59上での光強度分布Iは著しく小さ
くなり、その結果、高遮光性異物60が転写に及ぼす影
響は大きい。−方、ホトマスク36上の異物が低遮光性
61の場合、ウェハ59上での光強度分布工は、高遮光
性異物60の場合より小さくならない。従って、低遮光
性異物61が転写に及ぼす影響は高遮光性異物60の場
合と比較して小さい。
しかし、異物を構成する物質が低遮光性の物質であって
も、異物に微小な凹凸またはエツジ部が存在する場合、
異物が露光へ及ぼす影響が大きくなることが実験により
明らかにされた。これは、第19図に示すごとく、微小
な凹凸部、エツジ部68で露光光(透過光)69が回折
70を起こし、その結果、透過光量vTが減少するため
である。そこで、低遮光性の異物の場合、微小な凹凸部
、エツジを顕在化させて検出する必要がある。その方法
としては、透過光検出系22を位相差顕微鏡で構成する
方法や、透過光検出信号を電気的に微分処理して行う方
法等が考えられる。第19図(h)に示す如く、透過光
検出信号vTを微分処理IVT’lでは、微小な凹凸部
。
エツジ部68が顕在化されている。
次に異物とパターンの弁別について述べる。第18図体
)は、ホトマスク36上のパターン48及び低遮光性平
担状大異物66及び高遮光性の平担状小異物67である
。パターン48は高遮光性の金属膜で形成されているた
めに、透過光照明による検出出力は著しく小さい。また
、第18図(A1−(et)は、同図(α)の透過光照
明による検出信号vTである。同図(h)では、高遮光
性の平担状小異物67とパターン48による検出信号を
閾値により弁別することは不可能である。
第18図(C)は、同図<h>よりも低解像な光学系に
よる検出結果である。第18図(d)は、同図(A)よ
りも大きな寸法の検出器による検出結果である。どちら
も検出系の分解能が低く、高遮光性の平担状異物67に
よる検出信号vTは、パターン48による検出信号vT
まセは低くならない。このため、閾値■ユ、■!を設定
することによりパターンとの弁別が可能である。この様
に、適度な分解能と閾値により透過光検出信号を2値化
した信号Vp (第18図(e))から、これを画素拡
大した信号VM(第18図(イ))を作る。
このvMを用いて第21図の如く透過光検出信号vTを
微分処理した信号IVT’lをマスヤング処理すること
により、異物だけを、パターン48と弁別して検出した
信号Vsが得られ、異物が検出できる。
第22図に平和状異物検出回路30の構成を示す。
透過光検出回路71により得られた検出信号vTは、微
分強調回路25にて微分強調される( lVT’l )
。
−方、vTは比較回路77にて閾値vrL又はvgと比
較され、パターン部分が認識される。(Vp)。画素拡
大回路78はvpを拡大し、マスキング用信号vMを作
る。そして、vMは反転回路53を通り、ANT)回路
80によりlVT’lと論理積がとられ、パターンの影
響を除いた透過光微分強調信号Vsを得る。Vsは、比
較回路79にて閾値Vkと比較され、異物検出信号りを
得る。
次に透過光検出部を位相差顕微鏡として構成した場合に
ついて述べる。
第1図において透過光照明部では、光源17からの光が
輪帯状の開口を有するリング絞り28上を照明する。リ
ング絞りから射出した光は、コンデンサレンズ18.干
渉フィルタ19.集光レンズ20を通してホトマスク3
6を裏側から照明し、対物レンズ13、リレーレンズ1
2.ハーフミラ−11,斜方照明部9からの光を遮光す
る干渉フィルタ401!を通して位相板21上に結像す
る。
位相差顕微鋼については、多くの文献に説明されている
ので、ここでは説明を省略する。(例:久保田著、応用
光学、岩波全書、第129頁から第136頁)
この検出系で検出できる平担状異物は、位相差が生じれ
ば良いので、10nr4度以上のものである。
また厚い場合でも、異物の不均一さから位相が生じて検
出可能となる。従って実際には、10ルmから数μmま
での任意の厚さの異物の検出が可能となる。
位相差顕微鏡による構成では、位相差の生じた部分、即
ち異物が存在する部分のみが明るくなり検出することが
可能であり、この場合前述の様なパターン部分を認識す
る必要がなく、装置構成が簡単になる特徴を有する。
(3)装置構成のブロック図
以上の考案は、以下第25図〜第72図のブロック図で
示す様に構成される。
第25図において、試料36は、透過光検出用の透過光
照明21と散乱光検出用の斜方照明9により照明される
。透過光段は、透過光検出系22にて光電変換さnる。
平担状異物検出回路83は、透過光検出信号を必要によ
っては微分強調するなどの処理を行い、平担状異物を噴
出する。散乱光像は、散乱光検出系16ににて光電変換
される。塊状異物検出回路93は、散乱光検出信号から
塊状異物を検出する。検出された平担状異物と塊状異物
は、OR回路81にて2つの検出系の結果の重なりを除
去された後に異物表示装置82にて表示される。第26
図の構成は、第25図のものに平担状異物表示装置84
と塊状異物表示装置85を設け、OR回路81に入る前
の検出結果をも表示させる様にしたものである。
第27図の構成は、第25図の構成(パターン抽出回路
23f!!:設け、・平担状異物判定回路86(必要に
応じて微分強調回路25を含む)の平担状異物判定結果
から、透過光検出用のパターン部分インヒビット回路8
7にてパターン部分の虚報をインヒビットし、さらに塊
状異物判定回路88の判定結果から、散乱光検出用のパ
ターン部分インヒビット回路89にてパターン部分から
の散乱光による虚報をインヒビットする様にしたもので
ある。
第28図の構成は、第26図の構成に、パターン抽出回
路23、及びパターン部分のインヒビット回路87 、
89を設けたものである。
第29図の構成は、第27図の構成がパターン部分のイ
ンヒビット回路87.89を異物判定回路86 、88
の後に設けたのに対して、前に設けたものである。
第30図の構成は、第28図の構成がパターン部分のイ
ンヒビット回路87 、89を異物判定回路86 、8
8の後に設けたのに対して、前に設けたものである。
101を設け、光学的にパターン部分からの検出像をイ
ンヒビットするものである。
第31図、第32図の構成は、第25図、第26図の構
成に散乱光検出用の空間フィルタ又は検光子、又は空間
フィルタと検光子96及び位相差顕微鏡用の光源94と
位相差顕微鏡用の空間フィルタ95を設け、光学的にパ
ターン部分からの検出像をインヒビットするものである
。
第33図〜第36図の構成は、第27図〜第30図の構
成に、空間フィルタ又は検光子又は空間フィルタと検光
子95 、96を設け、パターン抽出回路23.イ。
ンビット回路87 、89と併用することにより、パタ
ーン部分からの検出信号のインヒビットを電気的にも光
学的にも行うものである。
第37・38・40・41・43・44・46・47・
49・50・52・53図の構成は、第25図〜第36
図の構成に試料58を走査するステージ1、及びその駆
動系2を設けたものである。異物検出の結果は、駆動系
2から得られたステージの座標、つまり検出された異物
の座標と合わせて異物表示装置82にて表示される。
第39・42・45・48・51・54図の構成は、第
3841・44・47・50・53図の構成がステージ
の座標を異物表示装置82にて異物検出結果と合わせて
表示しているのに対し、ステージの座標を、OR回路8
1の前に異物検出結果と合わせ、平担状異物表示装置8
4または、塊状異物表示装置85にて検出結果とその異
物の座標を示す。
第55図〜第72図の構成は、第37図〜第54図の構
成が試料58を走査する手段1,2を有しているのに対
し、検出系90を走査する手段、検出系走青機構91.
検出系走査駆動系92を有するものである。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、ホトマスクの透過
光信号を用いてパターンを認識し、異物からの散乱光と
パターンからの散乱光を弁別できるので、従来技術では
不可能なサブミクロンの異物検出が可能となる効果を奏
する。
また、本発明によれば、透過光信号を微分処理すること
により、平担状異物のエツジ部分を強調できるので、従
来技術では不可能な平担状異物の検出が可能となる効果
を奏する。[A foreign object inspection device is disclosed that features an installed spatial filter and an imaging optical system. This device focuses on the fact that patterns generally consist of the same direction or a combination of two or three directions within the field of view, and uses a spatial filter installed on the Fourier transform surface to capture the diffracted light from the pattern in this direction. By removing the foreign matter, only the light reflected from the foreign object is emphasized and detected. Further, the Schlieren method is described in general optical reference books, for example, written by Hiroshi Kubota, Applied Optics (Iwanami Zensho), pages 129 to 136. Furthermore, as a related technology, a defect inspection method using a phase contrast microscope was proposed in a patent application filed in 1973.
9-186325, and pattern defect inspection apparatuses using reflected diffraction light are disclosed in JP-A-60-154634 and JP-A-60-154635. [Problems to be Solved by the Invention] In the conventional foreign object inspection apparatus, foreign objects and patterns are discriminated based on the intensity of scattered light by oblique illumination. This method has the problem that when it comes to minute foreign objects, the scattered light generated by oblique illumination is as weak as or even weaker than the pattern, making it impossible to distinguish it from the pattern. The problem is that foreign objects of the size of the object cannot be detected because no scattered light is generated by oblique illumination, regardless of the size of the foreign object. The following describes an experiment conducted to clarify this problem. Therefore, FIG. 6K shows the magnitude of scattered light detected in an experiment using the conventional technique for a photomask. FIG. 6 shows the magnitude of scattered light from the pattern edge with respect to the pattern angle. The pattern angle here is the angle defined by θ when the photomask is viewed from above, and in FIG. 6, the direction of the oblique illumination light is shown in FIG. 5, and the pattern is shown in FIG. 48. In Figure 6, φ
0.5μm standard particle, φ1.0μm standard particle, φ2.0
The magnitude of the scattered light detection signal from the μm standard particle vo,...
, Vlj) and V2J) are also shown. According to experiments, φ0.5. With standard particles having a diameter of 1.0 μm, the generation of scattered light is weak, so it is impossible to distinguish between foreign matter and patterns based on the intensity of the scattered light. Therefore, in the conventional technology,
It has been found that foreign matter of about 2 μm is the limit that can be stably detected. - On the other hand, the required performance for detecting foreign matter on a photomask is L
With the miniaturization of SI processing technology, it is required to detect even minuter foreign objects year by year. Among photomasks, especially in the case of a reticle, as shown in FIG.
is repeatedly exposed onto the wafer 59 for each chip. Therefore, the foreign matter 49 present on the reticle 71 is commonly exposed to all the chips on the wafer 59, and a defect 72 common to all the chips occurs. For this reason, a device for inspecting foreign matter on a reticle is required to have strict performance. LSI microfabricated according to the conventional 2μm rule,
For example, in a 256 Kb DRAM, a foreign object inspection device on a reticle is required to have the ability to detect foreign objects with a diameter of 2 μm or more. However, LSIs processed according to today's 1.3 μm rule and future 0.8 μm rule, such as IMb D R
For AM and 4Mb D RAM, respectively φ
Inspection equipment is required to detect foreign particles with a diameter of 1 μrn and a diameter of 0.5 μm or more, which is a large difference from the detection ability of conventional technology. In addition, for the purpose of clarifying the problems with the conventional technology, FJ! I inspected 4. As a result, it was found that a flat foreign object 73 as shown in FIG. 12 cannot be detected by the prior art, regardless of its thickness. From the results of the analysis, it is clear that this is because, as shown in FIG. 24, in the case of a flat foreign object 73, scattered light is not generated by the oblique illumination 47, so detection by scattered light is not possible. Became. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, so that in addition to foreign objects that can be detected using conventional techniques, foreign objects that are so weak that the generated scattered light cannot be distinguished from patterns, and foreign objects that do not generate scattered light can be detected. An object of the present invention is to provide a foreign matter inspection device that can detect carrier-like foreign matter. 〔problem? Measures to solve the problem] To detect minute foreign objects, we have installed a circuit (pattern extraction circuit) that extracts pattern edge parts from the transmitted light detection signal of the sample, and based on that information, detect the presence of foreign objects from the scattered light detection signal. This is achieved by providing a foreign matter determination circuit that discriminates only scattered light to determine the presence or absence of foreign matter. Also,
He discovered that there is a flat region on the Twolier transform surface in which the polarization direction of the diffracted light from the pattern is aligned in one direction, as described in JP-A No. 59-65428. A polarizing filter was placed on the left side of this area, and a spatial filter that blocked 100% light was placed outside this area. Furthermore, the linearly polarized laser and the single-element system are used for the same purpose and configuration as the disclosed technology. With this configuration, diffracted light from the pattern can be blocked and minute foreign objects can be emphasized and detected. Regarding the detection of the flat foreign matter, a flat foreign matter detection circuit that detects the flat foreign matter from the transmitted light detection signal, specifically,
This is achieved by providing a differentiating circuit that emphasizes the edges of foreign objects. In addition, thin film-like foreign matter can be removed from the reticle substrate (material:
Focusing on the fact that substances with different refractive indexes are attached to 5iO2), we designed a structure using transmitted illumination and a phase contrast microscope. With this configuration, it is possible to detect a thin film-like foreign object while highlighting it brightly against the background including the pattern. [Operation] The scattered light detection signal due to oblique illumination includes the scattered light detection signals of both the foreign object and the pattern edge portion. The pattern edge extraction circuit processes the transmitted light detection signal and extracts pattern edge portions on the photomask. The foreign matter determination circuit removes the scattered light detection signal from the pattern edge portion from the scattered light detection signal based on the butter/edge portion information, and then determines whether foreign matter has been detected. This makes it possible to detect minute foreign objects regardless of the scattered light from the pattern edges. The flat foreign object detection circuit performs differential processing on the detection signal generated by transmitted light illumination, emphasizes the edges of the foreign object, and then makes a determination as to whether the foreign object is detected. Foreign matter can be detected stably. As a result of further progressing the analysis in Proceedings of the Society of Automatic Control Engineers, Vol. 21, No. 8, "LS ■Analysis of reflected light from wafer patterns" (pages 86 to 92), we found that It has been found that there is a region where the polarization direction of the diffracted light is aligned in one direction. If a polarizing filter is installed in this region in a direction that does not allow polarized light to pass through, the diffracted light from the pattern edges will not pass through. On the other hand, reflected and scattered light from a foreign object becomes a light beam having various polarization directions, and therefore passes through this polarizing filter. Furthermore, since light is blocked in areas other than this area by 100% light-blocking spatial filters, only the scattered light from minute foreign objects reaches the rear side of these two filters. Only minute foreign matter is highlighted and imaged by the imaging optical system, and then detected. Since a thin film-like foreign object is a thin film of metal or dielectric material, the phase of the light that passes through it is slightly different from the phase of the light that passes through a part without the foreign object. Therefore, by using a phase-contrast microscope to reduce the amplitude of light that has passed through a portion of the Fourier transform surface where there is no foreign object and to delay the phase by π/4, it appears that the light is reaching only from the foreign object. In other words, only the thin film-like foreign matter can be emphasized and detected. [Example] Hereinafter, specific examples of the present invention will be described using FIGS. 1 to 19. (1) Configuration FIG. 1 shows an example of the overall configuration of the present invention. The present invention
Stage 1. Stage, drive system 2. A sample stage section 4 consisting of a clamp 3, an oblique illumination section 9 consisting of a polarized laser 5° beam expander 6, a condensing lens 7, and an incident angle setting means 8, an objective lens 10, and a half mirror 11. , IJ Sirens 12φ38, Analyzer 13. Interference filter 14. Spatial filter 26 and -dimensional solid-state image sensor 15. Diffused light detection unit 1 consisting of a signal amplifier 42
6 and a mercury lamp 17. Ring aperture 28. Condenser lens 18. A transmitted light illumination section 21 composed of an interference filter 19 and a condensing lens 20, and an objective lens 10. Relay lens 12, 399 phase plate 27° interference filter 40. - A transmitted light detection section 22 composed of a -dimensional solid-state image sensor 41, and a pattern portion extraction circuit or a specific pattern extraction circuit 23, which will be described later. Blocky foreign matter determination circuit 24. Transmitted light detection signal differential enhancement circuit 25° flat particle foreign object determination circuit 30. Stage control system 31, CRT display 32.7' printer 3
3. Side leg portion 3 composed of a microcomputer 34
It consists of 5. (2) Relationship between components The relationship between the components within each component will be explained below. In the sample stage section 4, a photomask 36 is placed on the XX stage 1.
is fixed by the clamp 3. XX stage 1 is
In addition to the photomask 36, the surface to be inspected is placed on the pellicle film 37 (
This is a transparent thin film for preventing foreign matter from approaching the photomask 36, and is described in detail in Japanese Patent Laid-Open No. 59-65428. ) It has a mechanism for positioning in the Z direction so that it can be moved upward. The X stage has a uniform acceleration time of approximately 0.1 seconds, uniform motion of 0.1 seconds, and uniform deceleration time of 0.1 seconds with a half period, maximum speed of 1 m/second, and amplitude of 200. Do the periodic movements of the dragon. The X stage is synchronized with the uniform acceleration time and uniform deceleration time of the X stage, and feeds in one direction in steps of 0.15 fiil. If 670 steps are sent for one test, approximately 13
You can send 100 battles in 0 seconds. With this configuration, an area of 100 x 100 txy can be inspected in about 130 seconds. In the oblique illumination section 9 , the letter light emitted from the linearly polarized laser passes through the beam expander 6 and the condensing lens 7 and enters onto the photomask 36 . The incident angle t at this time is set by the incident angle setting means 8. Photomask 3
The light scattered on 6 enters the scattered light detection section 16 and enters the objective lens 10. Half mirror 11 through relay lens 12
reflect. and an interference filter 14 for blocking transmitted illumination light. Spatial filter 26. It passes through the analyzer 13 and is imaged onto the one-dimensional solid-state imaging (# element 15) by the relay lens 38. The detected signal is amplified by the signal amplifier 42 and guided to the foreign object determination circuit 24 of the control section 35. Fig. 2 shows how scattered light is detected by oblique illumination. In Fig. 2 (4), the detector is a single-type detector 29. In Fig. 2 (b>), the detector is This is a parallel type solid-state image sensor array 43.The light receiving part of the solid-state image sensor array is a silicon photodiode or a GaAJP photodiode, and among these, the PTN junction type has particularly high-speed response and high sensitivity characteristics. , is most suitable for the application of the present invention. FIG. ), if a foreign object passes through the dead zone, it is possible to detect a dog foreign object 45 that is larger than the width of the dead zone, but a minute foreign object 44 shown in FIG. 3(b) cannot be detected. Therefore, this problem is solved by using a solid-state imaging device array of parallelogram pixels as shown in FIGS.
Double counted. However, as a way to avoid this double counting,
6-118187, JP-A-57-66345 and % Kaimei 5
The method described in JP-A-6-126747 and JP-A-56-118647 may be used. In FIG. 4(α), when the scattered light detector 50 scans the pattern edge 48 and the lumpy foreign object 49 that have been obliquely irradiated 47, the detection output vO by the detector 50 is as shown in FIG. 4(b). Change. Therefore, as the result of scattered light detection, the maximum value Vα of the changed detection output shown in FIG. 5 (α) is adopted. As a method for recognizing the maximum value Vα, there is a method in which the scattered light output value at the time when the differential output vO of the scattered light output changes from positive to negative as shown in FIG. 5(b) is set as the maximum value, and A certain interval t as shown in Figure CC)
A method of performing peak hold that requires a reset every time, and setting the scattered light output value Vb;r to the maximum value at the time of reset,
A conceivable method is to carry out a peak hold that is reset when the value falls below a certain threshold, as shown in FIG. In FIG. 2, oblique illumination is performed by an S-polarized laser 5, and its incident angle i is as described in JP-A-59-82727.
It is set so as to avoid interference with the pellicle frame attached to the photomask. The scattered light is transmitted through the objective lens 10.
P analyzer 13. Relay lens (not shown)
The image is then projected onto the detector. In this foreign matter inspection device, the polarized laser 5. Analyzer 13 and spatial filter 26
is not required, but by using each, −
Stabilization of layer detection becomes possible. FIG. 6 shows the magnitude of scattered light from the pattern edge with respect to the pattern angle. The pattern angle here refers to the pattern angle shown in Fig. 5 when the photomask is viewed from above.
is the direction of oblique illumination, and 48 in the same figure is the pattern edge,
θ is the angle that is created. In Figure 6, in addition to the scattered light output from the pattern edge, φ
Scattered light detection outputs V2j) + vi, o and VO5 from standard particles of 2 μm, φ1 μm, and φ0.5 μm are also shown. According to this, when considering the detection of standard particles up to φ0.5 μm, it is impossible to distinguish between a pattern with a pattern angle θ = 1 cf ~ 30° (hereinafter referred to as a specific pattern) and foreign matter by detecting only the size of scattered light. It can be seen that it is. The foreign object detection/judgment method for this purpose will be described next. FIG. 7 shows an isolated large foreign object 7α, an isolated φ0.5 μm foreign object 7b, and a φ0.5 μm foreign object 7 in contact with a non-specific pattern.
c. The detection outputs of scattered light from the φ0.5 μm foreign object 7d, the non-specific pattern 7#, and the specific pattern 7f, which are in contact with the specific pattern, by irradiation with the S-polarized laser 5 are shown. Same figure vH,
Two thresholds are set like vL. Here, if a scattered light detection output exceeding (VH) is obtained, it is a large foreign object 7α or a foreign object 7d that is in contact with the specific pattern, and therefore it is determined that there is a foreign object. (2) If a scattered light detection output that does not exceed vL is obtained, it is determined that there is no foreign object. (2) If a scattered light detection output between vH and vL is obtained and no specific pattern is recognized, it is determined that there is a "foreign object". ■vH and v
If a scattered light phase detection output in the middle of L is obtained and a specific pattern is recognized, it is determined that there is no foreign object. From this, the foreign object detection result, together with the specific pattern extraction result P, is D=(V□≧Va)IJ((Vo<Ha)l”1(Vo
≧VL)nP). FIG. 8 shows a circuit example of the above algorithm. The output vO of the scattered light detection section 16 is compared with the threshold value vH by a comparison circuit 51. It is input to the comparison circuit 52 with the threshold value vL. The output of the comparison circuit 51 with the threshold vH is input to the OR circuit 56 and the NOT circuit 54. - direction, transmitted light detection section 2
The output of 2 is inputted to the specific pattern extraction circuit 23. The output P of the specific pattern extraction circuit 23 (which outputs 1 when a specific pattern is extracted) is inverted by the NOT circuit 53 and input to the AND circuit 55 . The AND circuit 55 also receives the output of the comparison circuit 52°NOT circuit 54 with the threshold value vL. The output of the AND circuit 55 is input to the OR circuit 56. FIG. 9 shows the scattered light detection output Vθ, the scattered light detection output vop from a φ0.5 μm standard particle, the threshold values vL, vHl, and 0 for a pattern with a pattern angle θ of 0 to ±4 degrees.
Scattered light detection output ■θ+VO5 when a φ0.5 μm standard particle is close to a pattern of ° to ±4 f is shown. In the pattern and foreign object discrimination using the above-mentioned algorithm, the 9th
ΔvH in the figure is a margin to avoid incorrectly detecting a pattern. Also, ΔvL is a margin to prevent a foreign object from being overlooked. Here, if ■os is 1, Δ■H1ΔvL is approximately 0. 25. The above algorithm and circuit make it possible to detect minute foreign objects, but the following describes an algorithm for more stable detection by increasing ffH and ΔvL.A pattern has a unique strength depending on its pattern angle θ. The scattered light of ), the threshold value vM is changed as shown in Fig. 10. ■If Vo≧vM, it is determined that there is a foreign object.■Vo<
In the case of vM, it is determined that there is no foreign object. In this algorithm, Δ■L and ΔvH are as shown in Figure 10, and VO
When 5-¥1, the ratio is approximately 0 for both ΔVL and ΔvH.
.. It becomes 5. Therefore, compared to the previous algorithm, 2
Detection with twice the margin becomes possible. A circuit example of this algorithm is shown in FIG. Output Vo of the scattered light detection section 16
is input to the comparison circuit 58 with the threshold value vM. The output of the transmitted light detection section 22 is input to the pattern portion extraction circuit 23. The pattern portion extraction circuit 23 recognizes the pattern angle θ of the input pattern, and sets θ to the threshold value vM generation circuit 5.
Output to 7. The output vM of the threshold value ■M generation circuit 57 is v
It is input to a comparison circuit 58 with M. A method for extracting a specific pattern will be described in FIGS. 12 to 17. A possible method for extracting patterns is to perform pattern matching on images that are used as specific patterns in transmitted light illumination images, but in order to extract specific patterns with high precision, this method requires , the pixels need to be made very small. Therefore, the number of times the sample is scanned increases and the inspection time becomes longer. For example, 0.5μ
When detecting m-objects using 0.5 μm pixels, it takes 46 minutes to scan 100×100 pixels due to the limitations of the sample scanning table and the operating speed of the detector. A method for extracting a specific pattern with high resolution using larger detector pixels will be described below. As shown in FIG. 12(a), the rectangular pixel 63 of the photodetector
When a pattern edge 48 exists within a square pixel (which may also be a square pixel), the photodetector is located at an average position 64 (detector pixel 63) of the pattern edge 48 with respect to the long side direction of the detector pixel 63, as shown in FIG. Detection output value Vo” corresponding to the position of the pattern edge on the center line in the short side direction
Indicates A/A+B. Therefore, by using a plurality of detectors as shown in FIG. 12(C), it is possible to recognize the angle θ of a pattern edge existing within a detector pixel. As described above, this method is capable of extracting a specific pattern with high resolution even when using large detector pixels, and is suitable for high-speed foreign object inspection. FIG. 13 shows an example of extraction using this method. 13α is a transmitted light illumination image obtained by scanning parallel detectors or a single detector. 13h shows a pixel of interest 65 for recognizing the pattern shape and its surroundings cut out from 13α with 3×3 pixels. 13C is 13
The detection output value of each pixel at h is shown, and each detection output value is normalized to ℃ with the saturation output value of the detector set to 100. 13d is the result of adding the detection output values of 13C for three pixels in the X direction. This result is shown in Figure 12 (
Corresponds to bl. The pattern angle θ is determined from the sum of the two sets of three pixels adjacent to each other. 13L is the pattern angle calculated from the addition result of 13d. By calculating the pattern angle from the pixels in the upper two columns and the lower two columns, it is also possible to determine when a pattern angle exists in the pixel of interest, as shown in FIG. In this method, the first
In contrast to FIG. 2(α)K, if the pattern edge 48 crosses the longitudinal direction of the detector 63 as shown in FIGS. 15(α) and (b), the calculation result will be inaccurate. For this reason,
In addition to the pattern angle θl obtained from the result of adding 3×3 pixels in the X direction, the pattern angle θ2 is also calculated from the result of adding 3×3 pixels in the Y direction, and the calculation result θl is obtained. θ2 is O degrees≦101,21 <4s degrees and 135 degrees≦1
01 if θ1,21<180 degrees, and 45 degrees≦10
When 1,2 l <135 degrees, 02 is determined as the pattern angle θ. Furthermore, as shown in Fig. 16 (α) and (b), the same detected value can have two different states, so in Fig. 13, the sum of the rightmost F13 pixel and the leftmost vertical 3'#J pixel is calculated. Compare, and if the left end is larger (brighter), the first
If the right end of Figure 6 (α) is larger (brighter), it is determined that the state is in Figure 16 (h) (Vo=:A/
A+B, (,'/C+D). From the above, when the detector outputs Vll to V33 are obtained at the detection pixels of Q<, pH to P33 in FIG. 17, the pattern angle θ at the pixel of interest P22 is as follows. Note that the pattern extraction method can be applied not only to the transmitted light detection method but also to other illumination methods. Next, the effect of the spatial filter 26 in FIG. 1 will be described. In FIG. 1, in the oblique illumination section 9, a linearly polarized laser 5
is fixed by the incident angle setting means. The light emitted from the linearly polarized laser 5 passes through the beam expander 6 and the condensing lens 7 and enters the photomask 36 at an angle of incidence. The light reflected and diffracted by the photomask 36 is transmitted through the objective lens 10. The light is designed to be focused on a spatial filter 26 through a relay lens 12. That is, a beam expander 6° condensing lens 7, an objective lens 10. A real image of the light source of the linearly polarized laser 5 is formed on the spatial filter 26 through the relay lens 12 . With this configuration, seven Raunhoft and seven diffraction images of the pattern 48 on the photomask can be formed within the plane containing the spatial filter 26. Further, the direction of polarization of the light beam 74 is perpendicular (P polarization) or parallel (S polarization) to the plane of incidence (plane including the light beam 74 and the optical axis 75). However, in terms of device design, the above configuration may not be adopted and the configuration shown below may be used approximately. That is, the diameter of the light beam incident on the condenser lens 7 is set to about 0.5 to 2 ms,
The distance Lp from the condenser lens 7 to the photomask 36 is 30
~100111, and an image of the light source is formed on the photomask 36. Furthermore, when only the objective lens 10 and the relay lens 12 are considered, a spatial filter 2 is placed on the Fourier transform surface.
Install 6. In this configuration, since the light beam irradiated onto the photomask 36 is close to a parallel light beam, it can be approximately considered that the light beam is actually Fourier transformed only by the objective lens 10 and the relay lens 12. Further, in this case, the illuminated portion on the photomask 36 becomes an inertia circle, and its minor axis length αt is determined by the following formula. αl = 1.22・λ・Lp/dp...
(1) Here, λ is the wavelength of the irradiated light. This αt should be determined based on the light intensity required for detection and the size of the object to be illuminated. In this example, ctp=1, Lp=500, and Li=40t.
It is set as trn. In the scattered light detection section 16 , the pattern 48 and foreign matter 49 on the photomask 36 are imaged onto the one-dimensional solid-state image sensor 15 by the objective lens 10 and the relay lens 12 . Here, a spatial filter 26 is installed on the imaging plane of the beam expander 6, condensing lens 7, relay lens 12, and objective lens 10 of the light source of the linearly polarized laser 5. Further, an analyzer (polarizing filter) 13 is also installed at this position. The analyzer 13 is oriented in a direction that blocks the light beam of the linearly polarized laser 5. Specifically, the polarization axis is set perpendicular to the incident plane when S-polarized light is incident, and parallel to the incident plane when P-polarized light is incident. Here, the analyzer 13 may be placed at any position between the photomask 36 and the -dimensional solid-state image sensor 150 instead of the above-mentioned position. Further, the spatial filter 26 may be located between the photomask 36 and the objective lens 10 and immediately in front of the objective lens 10. This is the light beam 74 produced by the linearly polarized laser 5.
is approximately parallel light, and the pattern 48 on the photomask is minute, so a Fraunhogh diffraction image can be obtained without using the objective lens 10 or the like. However, if a flat foreign object is also to be detected, it is better not to enter the flat foreign object detection section. Although it is not necessary to use the relay lens 12, in reality, a collective lens is often used as the objective lens 10, and the imaging position of the light source of the linearly polarized laser 5 by the beam expander 6, condensing lens 7, and objective lens 10 is Objective lens 10
It may be inside. In this case, the relay lens 12
A spatial filter 26 should be installed at the imaging position after passing through. Furthermore, a Fourier transform lens can also be used as the relay lens 12. At this time, since the Fourier transformed image of the pattern 48 becomes sharp, the light from the pattern 48 can be effectively blocked by the spatial filter. The interference filter 14 can block the illumination light from the transmitted light heat bright section 21, and only the light from the linearly polarized laser 5 can be detected. Next, the shape of the spatial filter 26 will be explained using FIGS. 74 to 88. This shape should be optimally designed depending on the illumination method and polarization method of the illumination light. First, the behavior of illumination light will be explained. FIG. 74 is an enlarged view of the photomask 105. direction 14
A pattern 107 having edges 147 parallel to 8 is formed on a photomask substrate 146. pattern 107
is made of chromium oxide, and the substrate 146 is made of 5 iOz. FIG. 75 shows illumination light 1 when illuminating a photomask.
55 and direction 148 by pattern 107 [159
, 160 and an aperture 164 of an objective lens. Polarization direction is indicated by arrow 158, 162°163
It is shown by . Also, assuming a spherical surface 165 in contact with the aperture 164 of the objective lens 10, the polarized lights 162 and 163 of the diffracted lights are shown on the intersections 161 and 198 of the diffracted lights 159 and 160 and the spherical surface 165, respectively. Indeed, the curve including these intersection points 161 and 198 becomes a circle 166. FIG. 76 is a plan view of FIG. 75. pattern direction 1
Circle 1 including the intersection of the diffracted light and the spherical surface 165 when changing 48
66 is indicated by straight lines 199-202. Further, the intersections of the incident light 156 and the outgoing light 157 with the spherical surface 165 are indicated by points 205 and 157, respectively. Here, the polarization direction of reflected light of linearly polarized light incident on a substance with a refractive index l at an arbitrary incident angle i is determined by the following equation. (From "Analysis of reflected light from LSI wafer pattern") (Rs, Rp) = (S(g)Es, P(
i) Ep) ・−・−−−−−−−−−(2) Here, Es and Ep are the intensities of the S polarized light component and P polarized light component of the reflected light, respectively, and Rs and Rp are the intensities of the S polarized light component and the P polarized light component of the reflected light, respectively. . Further, S (t) and P (t) are determined by the following formulas. Using this equation, the polarized light 162 at the intersection 161 of the diffracted light 159 when P-polarized light (linearly polarized light having an electric field vector parallel to the plane of incidence) is incident is calculated. In this case, in FIG. 74, the edge 47 of the pattern 107 is a plane 149,
50 and 151, and reflection on each plane is considered. That is, the planes 149 to 15
The direction and polarization direction of the reflected light of the light incident on 1 at the incident angle t are calculated using equation (2), and this is calculated as the direction of the diffracted light 159 and the polarization direction of the light 159.
It is set at 62. This result is shown in FIG. 76 by the arrow of polarization direction roller 2. Hereinafter, blocking of diffracted light from the pattern will be explained. The I section of the diffracted light from the pattern has an incident angle of 1550, and a spatial filter 26. Three elements of the analyzer 13 are used to effectively block the light. According to FIG. 76, the source diffracted into the range 167 does not enter the lens aperture 164. That is, these diffracted lights are blocked by setting the incident angle of the illumination light. When the incident angle variable is made large, the emission point 157 moves away from the lens aperture 164 and becomes the emission point 174, so the range 167 of the diffracted light that can be blocked becomes the range 206, and a wider range of diffracted light can be blocked. By setting this incident angle i, a circle 16 indicating this diffracted light
6, that is, the pattern in the direction 148 perpendicular to
(The diffracted light from the pattern having the direction of the range 171 shown can be blocked. Next, in FIG. 76, it can be seen that the foil light within the range 168 is approximately parallel to the incident plane. The polarization directions within ranges 169 and 170 are not parallel. Therefore, the diffracted light incident on range 168 is blocked by polarizing filter 13: (furthermore, ranges 169 and 17
The diffracted light incident on the 0 is blocked by the spatial filter 26. The shape of the spatial filter 26 is shown in FIG. Light shielding part 175. It is formed by a transparent section 176. Here, the edge 208 of the spatial filter 26 is curved because the lens aperture 164 is a plane, and the set of points where the diffracted light 159 intersects with the lens aperture 164 forms a curve. Since the lens aperture 164 is a Fourier transform surface,
Just consider the shape here. That is, spatial filter 2
6 may be designed to have a similar shape by considering the state of diffracted light on the lens aperture 164. However, it should be noted that the opening 164 is a flat surface. What is incident on range 168 is the diffracted light from the pattern having the direction in range 172, and what is incident on ranges 169 and 170 is the diffracted light from the pattern having the direction in ranges 173 and 174. The above three elements (incident angle i, polarization filter 13° and spatial filter 26) block diffracted light from the nodules having all directions. On the other hand, the polarization direction of the scattered light from the foreign object is not aligned in one direction like the above-mentioned diffracted light, so the range 168
Since polarized light in directions other than direction 209 is also incident on these filters, it is not blocked by these filters.An analysis of the polarization direction of scattered light from foreign objects is described in Born &Wolf's Pr.
1 ciples of 0ptics, pages 652 to 656. Similarly, FIG. 78 shows the polarization direction of diffracted light when S-polarized light (linearly polarized light having an electric field vector perpendicular to the plane of incidence) is incident. In this case, the same spatial filter as shown in FIG. 77 blocks the diffracted light incident on ranges 178 and 210, and the diffracted light incident on range 177 rotates the analyzer by 90 degrees in the case of FIG. It is shut off by something installed. Further, FIG. 79 shows the polarization direction 211 of the incident light and the polarization direction 212 of the diffracted light when the light is incident perpendicularly. In this case, the range 179, 180, 181, 18
The diffracted light incident on 2 and 187 is filtered through the spatial filter 26
185, 186, 187 and 18
The diffracted light incident on the analyzer 8 may be blocked by the analyzer 13. Moreover, it has been found through experiments that when the incident angle of the light beam of the linearly polarized laser 5 is set to about 60 degrees, the reflected light from a pattern having a pattern angle θ of about 23 degrees is strong. Therefore, it is preferable to use a spatial filter having a shape as shown in FIG. This filter can effectively block the diffracted light from the 2f pattern and allow more of the scattered light from foreign objects to be taken in. Furthermore, it has been found through experiments that the larger the angle of incidence, the greater the amount of light scattered from foreign objects. The photomask 105 is a transparent thin film as shown in FIG.
g A foreign matter adhesion prevention device (pellicle) consisting of a (pellicle membrane) 136 and a frame (pellicle frame) 137 for holding it may be used. In this case, if the incident angle LtX is set to a large value, a region 139 will be created that is blocked by the frame 137 and cannot be illuminated. Here, by using a configuration in which an oblique illumination section 120 having the same configuration as the oblique illumination section 9 is also used as illumination from the side rotated by 1800 degrees, this area is illuminated to enable inspection. In this case, as shown in Figure 84,
The origin is separated by a noof mirror 188, and a spatial filter 189. Analyzer (polarizing filter) 190 , interference filter 191 . Relay lens 110. - dimensional solid-state image sensor 192 is added, and the spatial filters 26 shown in FIG.
When inspecting the region 139 using the cf rotation, the detector 192 inspects the area by illuminating the light beam 141. This eliminates uninspectable areas. Of course, in this uninspectable area, the reticle 5 is
It is also possible to inspect by rotating it. In addition, the wavelengths of the light sources of the oblique illumination unit 12 and the oblique illumination unit 220 are changed, and the wavelengths of the light beams 155 and 219 are set to λl, respectively. λ2 and a wavelength separation mirror is used instead of the half mirror 188, and λ1. A configuration in which λ2 is separated may also be used. According to this method, there is no need to switch the light source. Furthermore, these two-way illuminations have other effects as well. As shown in FIG. 74, actual minute foreign matter is not symmetrical. The intensity, polarization, etc. of the scattered light differ between the illumination by the light beam 155 and the illumination by the light beam 219 due to the difference in size and shape of the reflecting surfaces 221 and 222. In such a case, there is a risk of false detection if only the - side is illuminated, whereas in the case of bidirectional illumination, in the area 220 in Fig. 83 where two lights are irradiated at the same time, either side can be detected. There is a high possibility that the detection reliability will be improved.Also, using the spatial filter shown in FIG. Using the results, it is possible to partially change the direction of the analyzer to effectively block the reflected light from the pattern 107, as shown in FIG. If the value changes drastically, it cannot be approximated, so a light shielding plate may be used in combination.
It is sufficient to perform calculations using equation (2) and redesign the combination of polarizing plates 213. In addition, although the illumination means has been explained using S-polarized light or 2g4 element, it is possible to
.. It is possible to design a polarizing filter that effectively blocks reflected light from a pattern for linearly polarized illumination of any polarization. Further, the actual pattern 107 of the photomask 105 may be a combination of only patterns with θ=0° and 90', as shown in FIG. In this case, a spatial filter as shown in FIG. 88 may be installed to block light scattered from the pattern at .degree. C. and .theta.=0.degree. by means of a light blocking portion 175. It has already been explained that the scattered light from the pattern of θ=90° due to oblique illumination does not enter the objective lens 10. The intensity of the scattered light from the corner portion 223 of the pattern is negligible. The polarization direction of the incident light, the angle of incidence, the shape of the spatial filter, and the orientation of the polarizing filter should be designed based on the above concept. Detection of a flat foreign object will be described using FIG. 1 and FIGS. 18 to 22. In the transmitted light illumination unit 21 of FIG. 1, the light exiting the transmitted light illumination unit 17 such as a mercury lamp or a xenon-mercury lamp is transmitted to a ring diaphragm 28. Condenser lens 18. Wavelength selection filter 19. The light passes through the condensing lens 20 and is irradiated onto the photomaster. The ring diaphragm is used only when constructing a phase contrast microscope, which will be described later. Transmitted light transmitted through a photomask 36 is condensed by an objective lens 10, and is condensed by a relay lens 12. Half mirror 1
1. Interference filter 409 and phase plate 27 for separating scattered light and wavelength. The image passes through a relay lens 39 and is imaged onto a one-dimensional solid-state image sensor 41 . The phase plate is used only in the platform that constitutes the phase contrast microscope described later. The detected transmitted light image is sent to a transmitted light detection signal differential enhancement circuit 25 for emphasizing flat foreign matter, and is discriminated from a pattern by a flat foreign matter determining circuit 30 to detect the foreign matter. In addition, foreign matter with low light-shielding properties may cause multiple interference inside when transmitted light passes through it, reducing the amount of transmitted light. Since this phenomenon is caused by light interference, the situation in which it occurs changes depending on the wavelength of the transmitted light. Therefore, in order to discover harmful foreign substances during exposure,
It is necessary to make the transmitted light for inspection the same wavelength as the exposure light. Therefore, the transmitted light illumination section 21 uses the same light as the exposure light. A filter 19 is provided to select the desired length. The differential emphasis circuit 25 for the transmitted light detection signal will be explained. As shown in FIG. 18, the foreign matter on the photomask 36 has a high
In the case of 0, the light intensity distribution I on the wafer 59 becomes significantly small, and as a result, the highly light-shielding foreign matter 60 has a large influence on the transfer. On the other hand, when the foreign matter on the photomask 36 has a low light-shielding property 61, the light intensity distribution on the wafer 59 does not become smaller than when the foreign matter 60 has a high light-shielding property. Therefore, the influence of the low light-shielding foreign matter 61 on the transfer is smaller than that of the high light-shielding foreign matter 60. However, even if the material constituting the foreign material has low light-shielding properties, if the foreign material has minute irregularities or edges,
Experiments have revealed that foreign matter has a greater effect on exposure. This is because, as shown in FIG. 19, the exposure light (transmitted light) 69 causes diffraction 70 at the minute irregularities and edge portions 68, and as a result, the amount of transmitted light vT decreases. Therefore, in the case of foreign substances with low light-shielding properties, it is necessary to detect minute irregularities and edges by making them obvious. Possible methods include configuring the transmitted light detection system 22 with a phase contrast microscope, or electrically differentially processing the transmitted light detection signal. As shown in FIG. 19(h), when the transmitted light detection signal vT is subjected to differential processing IVT'l, minute irregularities occur. The edge portion 68 is exposed. Next, we will discuss the discrimination between foreign objects and patterns. Figure 18) shows the pattern 48 on the photomask 36, a large flat foreign matter 66 with low light shielding property, and a small flat foreign matter 67 with high light shielding property. Since the pattern 48 is formed of a highly light-shielding metal film, the detection output by transmitted light illumination is extremely small. In addition, FIG. 18 (A1-(et)) is a detection signal vT obtained by transmitted light illumination in FIG. 18 (α). In FIG. It is impossible to discriminate the detection signal by a threshold value. Fig. 18 (C) shows the detection result using an optical system with a lower resolution than that shown in Fig. 18 (d). These are detection results using a detector with larger dimensions than those in Figure (A).In both cases, the resolution of the detection system is low, and the detection signal vT due to the highly light-shielding flat foreign object 67 is the detection signal vT due to the pattern 48.
Mase doesn't get low. For this reason, the threshold ■yu,■! By setting , it is possible to distinguish between patterns. In this way, from the signal Vp (FIG. 18(e)) obtained by binarizing the transmitted light detection signal using an appropriate resolution and threshold value, a signal VM (FIG. 18(a)) is generated by pixel-enlarging the signal Vp (FIG. 18(e)). By performing mass-young processing on the signal IVT'l obtained by differentially processing the transmitted light detection signal vT using this vM as shown in FIG. can. FIG. 22 shows the configuration of the peace-like foreign object detection circuit 30. The detection signal vT obtained by the transmitted light detection circuit 71 is differentially emphasized by the differential emphasis circuit 25 (lVT'l)
. - On the other hand, vT is compared with a threshold value vrL or vg in a comparison circuit 77, and the pattern portion is recognized. (Vp). A pixel enlarging circuit 78 enlarges vp and generates a masking signal vM. Then, vM passes through the inversion circuit 53 and is ANDed with lVT'l by the ANT) circuit 80 to obtain the transmitted light differential emphasis signal Vs from which the influence of the pattern has been removed. Vs is compared with a threshold value Vk in a comparator circuit 79 to obtain a foreign object detection signal. Next, a case where the transmitted light detection section is configured as a phase contrast microscope will be described. In FIG. 1, in the transmitted light illumination section, light from a light source 17 illuminates a ring diaphragm 28 having an annular opening. The light emitted from the ring aperture passes through the condenser lens 18. Interference filter 19. Photomask 3 through condensing lens 20
6 from the back side, objective lens 13, relay lens 1
2. An interference filter 401 that blocks light from the half mirror 11 and the oblique illumination section 9! through which an image is formed on the phase plate 21. Since phase contrast microscopy steel is explained in many documents, the explanation will be omitted here. (Example: Written by Kubota, Applied Optics, Iwanami Zensho, pages 129 to 136) The flat foreign matter that can be detected by this detection system is one with a phase difference of 10nr or more of 4 degrees. Furthermore, even if the foreign material is thick, a phase is generated due to the non-uniformity of the foreign material, making it possible to detect it. Therefore, in practice, it is possible to detect foreign objects of any thickness from 10 lumens to several μm. In a configuration using a phase contrast microscope, only the part where a phase difference occurs, that is, the part where a foreign object is present, becomes bright and can be detected.In this case, there is no need to recognize the pattern part as described above, and the device configuration is It has the feature of being simple. (3) Block diagram of device configuration The above invention is configured as shown in the block diagrams of FIGS. 25 to 72 below. In FIG. 25, a sample 36 is illuminated by transmitted light illumination 21 for detecting transmitted light and oblique illumination 9 for detecting scattered light. The transmitted light stage is photoelectrically converted by a transmitted light detection system 22. The flat foreign matter detection circuit 83 performs processing such as differentially enhancing the transmitted light detection signal as necessary, and ejects flat foreign matter. The scattered light image is photoelectrically converted by the scattered light detection system 16. A lumpy foreign object detection circuit 93 detects a lumpy foreign object from the scattered light detection signal. The detected flat foreign matter and lumpy foreign matter are displayed on a foreign matter display device 82 after the overlap between the results of the two detection systems is removed by an OR circuit 81. 26th
The configuration of the figure is the same as that shown in FIG.
A block foreign matter display device 85 is provided to display the detection results before entering the OR circuit 81. The configuration shown in FIG. 27 is based on the configuration shown in FIG. 25 (the pattern extraction circuit 23f!!: provided) and the flat particle foreign object determination result of the flat foreign object determination circuit 86 (including the differential emphasis circuit 25 if necessary). , pattern partial inhibit circuit 8 for detecting transmitted light
In step 7, false alarms from the pattern portion are inhibited, and based on the judgment results of the blocky foreign object determining circuit 88, a pattern portion inhibiting circuit 89 for detecting scattered light inhibits false alarms due to scattered light from the pattern portion. be. The configuration of FIG. 28 is the same as that of FIG. 26, but also includes a pattern extraction circuit 23, a pattern portion inhibit circuit 87,
89. In the configuration of FIG. 29, the configuration of FIG.
It was set up after the , whereas it was set before. The configuration shown in FIG. 30 is different from the configuration shown in FIG.
It was provided after 8, whereas it was provided before. 101 is provided to optically inhibit the detected image from the pattern portion. The configurations shown in FIGS. 31 and 32 include the configurations shown in FIGS. 25 and 26 plus a spatial filter or analyzer for detecting scattered light, or a spatial filter and an analyzer 96, a light source 94 for a phase contrast microscope, and a phase difference A spatial filter 95 for a microscope is provided to optically inhibit the detected image from the pattern portion. The configuration of FIGS. 33 to 36 is the same as the configuration of FIGS. 27 to 30 by adding a spatial filter or an analyzer or a spatial filter and analyzers 95 and 96, and pattern extraction circuit 23. stomach. When used together with the bit circuits 87 and 89, the detection signal from the pattern portion is inhibited both electrically and optically. No. 37, 38, 40, 41, 43, 44, 46, 47.
The composition of figures 49, 50, 52, and 53 is as follows from figures 25 to 36.
A stage 1 for scanning a sample 58 and a drive system 2 thereof are provided in the configuration shown in the figure. The result of foreign object detection is displayed on the foreign object display device 82 together with the coordinates of the stage obtained from the drive system 2, that is, the coordinates of the detected foreign object. The configurations shown in FIGS. 39, 42, 45, 48, 51, and 54 are those shown in FIGS. However, the coordinates of the stage are determined by the OR circuit 8.
1, together with the foreign matter detection results, the flat foreign matter display device 8
4, or the detection result and the coordinates of the foreign object are displayed on the lump foreign object display device 85. The configurations shown in FIGS. 55 to 72 have means 1 and 2 for scanning the sample 58, whereas the configurations shown in FIGS. 37 to 54 have means 1 and 2 for scanning the detection system 90. Blue mechanism 91.
It has a detection system scanning drive system 92. [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a pattern can be recognized using a transmitted light signal of a photomask, and scattered light from a foreign object and scattered light from a pattern can be distinguished, which is impossible with conventional technology. This has the effect of making it possible to detect submicron foreign objects. Further, according to the present invention, the edge portion of the flat foreign object can be emphasized by performing differential processing on the transmitted light signal, so that it is possible to detect the flat foreign object, which is impossible with the prior art.
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は異物
検査の斜視図、第3図は検出器と異物の平面図、第4図
は異物検出の側面図、第5図は異物検出出力のグラフ、
第6図はパターンからの散乱光検出出力のグラフ、第7
図は異物及びパターンからの散乱光検出出力のグラフ、
第8図、第11図は塊状異物判定回路のブロック図、第
9図、第10図は塊状異物判定回路の動作を説明するグ
ラフ、第12図は検出器画素の平面図、第13図はパタ
ーン角度抽出のアルゴリズム、第14図〜第17図は検
出器画素の平面図、第18図は異物転写の側面図、第1
9図ハvでツクラフ、第20図ハvT−vP−vMツク
ラフ第21図はvT −vM −Vsのグラフ、第22
図は平担状異物判定回路のブロック図、第23図は全チ
ップ共通欠陥の斜視図、第24図は斜方照明の側面図、
第25図乃至第72図は本発明の構成のブロック図、第
73図及び第84図は塊状異物検出系のブロック図、第
74図はホトマスクの斜視図、第75図はパターン回折
光の斜視図、第76図及び第78図はパターン回折光の
平面図、第77図及び第79図乃至第81図及び第85
図乃至第86図及び第88図は空間フィルタの平面図は
ホトマスクの平面図である。
1・・・XYステージ、 2・・・ステージ駆動系、
3・・・クランプ、 4・・・試料台部、5・・
・直線偏光レーザ、6・・・ビームエキスノ(ンダ、7
・・・集光レンズ、 8・・・入射角度設定手段、
9・・・斜方照明部、 10・・・対物レンズ、11
・・・ハーフミラ−112・・・リレーレンズ、13・
・・検光子、 14・・・干渉フィルタ、15・
・・−次元固体撮像素子、
16・・・散乱光検出部、 17・・・水銀ランプ、1
8・・・コンデンサレンズ、
19・・・干渉フィルタ、20・・・集光レンズ、21
・・・透過光照明部、 22・・・透過光検出部、23
・・・パターン部分抽出回路又は特定)くターン抽出回
路、
24・・・塊状異物判定回路、
25・・・透過光検出信号微分強調回路、26・・・空
間フィルタ、 27・・・位相板、28・・・リング絞
り、 29・・・単一型検出器、30・・・平担状異
物判定回路、
31・・・ステージ制御系、
32・・・CRTデイスプレィ、
33・・・プリンタ、
34・・・マイクロコンピュータ、
35・・・制御部、 36・・・試料又はホトマ
スク、37・・・ペリクル!、 38・・・リレーレ
ンズ、39・・・リレーレンズ、40・・・干渉フィル
タ、41・・・−次元固体撮像素子、
42・・・信号増幅器、
43・・・並列型固体撮像素子プレイ、44・・・微小
異物、 45・・・大異物、46・・・ダブルカウ
ントされる異物、47・・・斜方照明、48・・・パタ
ーン(エツジ)、49・・・塊状異物、 50・・
・散乱光検出器、51・・・S偏光レーザ、 52・・
・vHとの比較回路、52・・・vLとの比較回路、
53 、54・・・NOT回路、55・・・3人力AN
D回路、56・・・2人力OR回路、57・・・vM発
生回路、58・・・vMとの比較回路、
59・・・ウェハ、 60・・・高遮光性異物、
61・・・低遮光性異物、 62・・・露光レンズ、6
3・・・光検出器の長方形画素、
64・・・パターンエツジ平均位置、
65・・・パターン形状ヲ認識するだめの着目画素、6
6・・・低遮光性平担状大異物、
67・・・高遮光性平担状小異物、
68・・・異物の凹凸又はエツジ部、
69・・・露光光、 70・・・回折光、71・
・・レチクル、
72・・・全チップに共通な欠陥、
73・・・平担状異物、 74・・・光束、75・・
・光軸、 76・・・スリット、77・・・鳳
、弓との比較回路、
78・・・画素拡大回路、 79・・・VAとの比較回
路、80・・・AND回路、 81・・・OR回路、
82・・・異物表示装置、 83・・・平担状異物検出
回路、84・・・平担状異物表示装置、
85・・塊状異物表示装置、
86・・・平担状異物判定回路又は平担状異物判定回路
と微分強調回路、
87・・・透過光検出用のパターン部分インヒビノド回
路、
88・・・塊状異物判定回路、
89・・・散乱光検出用のパターン部分インヒビノド回
路、
90・・・検出系、 91・・・検出系走査機構
、92・・・検出糸走を、駆動系、
93・・・塊状異物検出装置、
94・・・位相差類W、鏡光曾0.
95・・・位相差顕微鏡用の空間フィルタ(位相板)9
6・・・散乱光検出用の空間フィルタ又は検光子又は空
間フィルタと検光子、
105・・・ホトマスク、107・・・パターン、11
0・・・リレーレンズ、120・・・斜方照明部、13
6・・・ペリクル膜、 137・・・ペリクル枠、1
46・・・ホトマスク基板、
147・・・パターンエツジ、
155・・・照明光光束、 156・・・入射光、1
57・・・射出光、 159 、160・・・回
折光、164・・・対物レンズ開口、
175・・・空間フィルタ遮光部、
176・・・空間フィルタ透過部、
188・・・ハーフミラ−118つ・・・空間フィルタ
、190・・・検光子(偏光フィルタ)、191・・・
干渉フィルタ、192・・・−次元固体撮像素子、。
208・・・空間フィルタエツジ、
219・・・斜方照明の光束、
220・・・2方向照射領域。Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a perspective view of foreign object inspection, Fig. 3 is a plan view of the detector and foreign object, Fig. 4 is a side view of foreign object detection, and Fig. 5 is Graph of foreign object detection output,
Figure 6 is a graph of scattered light detection output from the pattern, Figure 7 is a graph of scattered light detection output from the pattern.
The figure is a graph of scattered light detection output from foreign objects and patterns.
FIGS. 8 and 11 are block diagrams of the blocky foreign matter determination circuit, FIGS. 9 and 10 are graphs explaining the operation of the blocky foreign matter determination circuit, FIG. 12 is a plan view of the detector pixel, and FIG. 13 is a block diagram of the blocky foreign matter determination circuit. Algorithm for pattern angle extraction, Figures 14 to 17 are plan views of detector pixels, Figure 18 is a side view of foreign matter transfer, and Figure 1
Figure 9 is a graph of v; Figure 20 is a graph of vT-vP-vM; Figure 21 is a graph of vT - vM - Vs;
The figure is a block diagram of the flat foreign matter determination circuit, Figure 23 is a perspective view of a defect common to all chips, Figure 24 is a side view of oblique illumination,
FIGS. 25 to 72 are block diagrams of the configuration of the present invention, FIGS. 73 and 84 are block diagrams of the lump foreign matter detection system, FIG. 74 is a perspective view of a photomask, and FIG. 75 is a perspective view of pattern diffracted light. 76 and 78 are plan views of pattern diffracted light, and FIGS. 77 and 79 to 81 and 85.
The plan views of the spatial filters in FIGS. 86 and 88 are plan views of the photomask. 1...XY stage, 2...stage drive system,
3... Clamp, 4... Sample stage, 5...
・Linearly polarized laser, 6... Beam exno (nda, 7)
...Condensing lens, 8...Incidence angle setting means,
9... Oblique illumination section, 10... Objective lens, 11
...Half mirror-112...Relay lens, 13.
...Analyzer, 14...Interference filter, 15.
...-dimensional solid-state image sensor, 16... scattered light detection unit, 17... mercury lamp, 1
8... Condenser lens, 19... Interference filter, 20... Condensing lens, 21
... Transmitted light illumination section, 22... Transmitted light detection section, 23
...Pattern partial extraction circuit or specific) turn extraction circuit, 24...Lumpy foreign object determination circuit, 25...Transmitted light detection signal differential emphasis circuit, 26...Spatial filter, 27...Phase plate, 28... Ring aperture, 29... Single type detector, 30... Flat foreign object determination circuit, 31... Stage control system, 32... CRT display, 33... Printer, 34 ...Microcomputer, 35...Control unit, 36...Sample or photomask, 37...Pellicle! , 38... Relay lens, 39... Relay lens, 40... Interference filter, 41... -dimensional solid-state image sensor, 42... Signal amplifier, 43... Parallel solid-state image sensor play, 44... Minute foreign matter, 45... Large foreign matter, 46... Double counted foreign matter, 47... Oblique illumination, 48... Pattern (edge), 49... Massive foreign matter, 50.・
・Scattered light detector, 51...S polarized laser, 52...
・Comparison circuit with vH, 52...Comparison circuit with vL, 53, 54...NOT circuit, 55...3 manual AN
D circuit, 56...2-manual OR circuit, 57...vM generation circuit, 58...vM comparison circuit, 59...wafer, 60...highly light-shielding foreign matter,
61...Low light shielding foreign matter, 62...Exposure lens, 6
3... Rectangular pixel of photodetector, 64... Average position of pattern edge, 65... Pixel of interest for recognizing pattern shape, 6
6...Large flat foreign matter with low light shielding property, 67...Small flat foreign matter with high light shielding property, 68...Irregularities or edges of foreign matter, 69...Exposure light, 70...Diffracted light , 71・
... Reticle, 72... Defect common to all chips, 73... Flat foreign object, 74... Luminous flux, 75...
・Optical axis, 76...Slit, 77...Comparison circuit with Otori and bow, 78...Pixel enlargement circuit, 79...Comparison circuit with VA, 80...AND circuit, 81...・OR circuit,
82... Foreign matter display device, 83... Flat foreign matter detection circuit, 84... Flat foreign matter display device, 85... Massive foreign matter display device, 86... Flat foreign matter determination circuit or flat foreign matter detection circuit. Carrier foreign matter determination circuit and differential emphasis circuit, 87... Pattern partial inhibition circuit for transmitted light detection, 88... Massive foreign matter determination circuit, 89... Pattern partial inhibition circuit for scattered light detection, 90... - Detection system, 91... Detection system scanning mechanism, 92... Detection thread running, drive system, 93... Massive foreign matter detection device, 94... Phase difference type W, mirror light 0. 95... Spatial filter (phase plate) 9 for phase contrast microscope
6... Spatial filter or analyzer for scattered light detection, or spatial filter and analyzer, 105... Photomask, 107... Pattern, 11
0... Relay lens, 120... Oblique illumination section, 13
6... Pellicle membrane, 137... Pellicle frame, 1
46... Photomask substrate, 147... Pattern edge, 155... Illumination light flux, 156... Incident light, 1
57... Emission light, 159, 160... Diffracted light, 164... Objective lens aperture, 175... Spatial filter light shielding part, 176... Spatial filter transmitting part, 188... Half mirror - 118 pieces ...Spatial filter, 190...Analyzer (polarizing filter), 191...
Interference filter, 192...-dimensional solid-state image sensor. 208... Spatial filter edge, 219... Luminous flux of oblique illumination, 220... Two direction irradiation area.
Claims (1)
ラス基板試料を照明する斜方照明手段と、該斜方照明手
段による該試料からの散乱光を検出する第1の光電変換
手段と、該第1の光電変換手段の検出信号から異物の存
在状況を判定する第1の異物判定手段と、上記試料を透
過照明する透過照明手段と、該透過照明手段による該試
料からの透過光を検出する第2の光電変換手段と、該第
2の光電変換手段の検出信号の微分処理により、異物の
存在状況を判定する第2の異物判定手段と、該第2の光
電変換手段の検出信号から回路パターン情報を認識する
回路パターン情報認識手段と、上記第1及び第2の異物
判定手段の判定結果から、該回路パターン情報認識手段
から得られる回路パターン情報の認識結果を除去する除
去手段とを備えたことを特徴とする異物検査装置。1. oblique illumination means for illuminating a glass substrate sample having a circuit pattern such as a photomask or reticle; a first photoelectric conversion means for detecting scattered light from the sample by the oblique illumination means; a first foreign object determination means that determines the presence of a foreign object from a detection signal of the photoelectric conversion means; a transmitted illumination means that transmits illumination of the sample; and a second foreign matter determination means that detects the transmitted light from the sample by the transmitted illumination means. A photoelectric conversion means, a second foreign object determination means that determines the presence of a foreign object by differential processing of the detection signal of the second photoelectric conversion means, and circuit pattern information is obtained from the detection signal of the second photoelectric conversion means. A circuit pattern information recognition means for recognizing, and a removal means for removing the recognition result of the circuit pattern information obtained from the circuit pattern information recognition means from the determination results of the first and second foreign matter determination means. Features of foreign matter inspection equipment.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149520A JPS636854A (en) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | Foreign object inspection device |
| US07/067,136 US4922308A (en) | 1986-06-27 | 1987-06-29 | Method of and apparatus for detecting foreign substance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149520A JPS636854A (en) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | Foreign object inspection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS636854A true JPS636854A (en) | 1988-01-12 |
Family
ID=15476932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61149520A Pending JPS636854A (en) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | Foreign object inspection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS636854A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5419983A (en) * | 1993-07-20 | 1995-05-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lead acid battery |
| JP2025065566A (en) * | 2019-01-16 | 2025-04-18 | ケーエルエー コーポレイション | Inspection system having a non-circular pupil - Patents.com |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858449A (en) * | 1981-10-05 | 1983-04-07 | Toshiba Corp | Pattern defect inspection equipment |
| JPS5965428A (en) * | 1982-10-06 | 1984-04-13 | Hitachi Ltd | Foreign substance detector |
| JPS6165107A (en) * | 1984-09-07 | 1986-04-03 | Hitachi Ltd | Surface defect inspection method |
-
1986
- 1986-06-27 JP JP61149520A patent/JPS636854A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858449A (en) * | 1981-10-05 | 1983-04-07 | Toshiba Corp | Pattern defect inspection equipment |
| JPS5965428A (en) * | 1982-10-06 | 1984-04-13 | Hitachi Ltd | Foreign substance detector |
| JPS6165107A (en) * | 1984-09-07 | 1986-04-03 | Hitachi Ltd | Surface defect inspection method |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5419983A (en) * | 1993-07-20 | 1995-05-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lead acid battery |
| JP2025065566A (en) * | 2019-01-16 | 2025-04-18 | ケーエルエー コーポレイション | Inspection system having a non-circular pupil - Patents.com |
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