JPH1096700A - 異物検査装置 - Google Patents
異物検査装置Info
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- JPH1096700A JPH1096700A JP8271428A JP27142896A JPH1096700A JP H1096700 A JPH1096700 A JP H1096700A JP 8271428 A JP8271428 A JP 8271428A JP 27142896 A JP27142896 A JP 27142896A JP H1096700 A JPH1096700 A JP H1096700A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パターンエッジからの回折光の影響を受ける
ことなく、厚いマスクのような被検物体に対しても小さ
な異物を高感度に検出することのできる異物検査装置。 【解決手段】 パターン面に光を照射するための光照射
手段（１、２）と、パターン面側に配置され、パターン
面で発生した散乱光を被検物体（３）を介することなく
受光するための第１受光光学系（５〜９）と、裏面側に
おいてパターン面に関して第１受光光学系と対称に配置
され、パターン面で発生した散乱光を被検物体を介して
受光するための第２受光光学系（１０〜１４）と、第１
受光光学系と第２受光光学系との間の被検物体に起因す
る収差状態の相違を補正するための補正光学素子（４）
とを備えている。
ことなく、厚いマスクのような被検物体に対しても小さ
な異物を高感度に検出することのできる異物検査装置。 【解決手段】 パターン面に光を照射するための光照射
手段（１、２）と、パターン面側に配置され、パターン
面で発生した散乱光を被検物体（３）を介することなく
受光するための第１受光光学系（５〜９）と、裏面側に
おいてパターン面に関して第１受光光学系と対称に配置
され、パターン面で発生した散乱光を被検物体を介して
受光するための第２受光光学系（１０〜１４）と、第１
受光光学系と第２受光光学系との間の被検物体に起因す
る収差状態の相違を補正するための補正光学素子（４）
とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、異物検査装置に関
し、特に半導体素子や液晶表示素子などの製造のための
露光装置で用いられるマスク上の異物を検出する装置に
関する。
し、特に半導体素子や液晶表示素子などの製造のための
露光装置で用いられるマスク上の異物を検出する装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば半導体素子の回路パターンの製
造工程においては、マスクに形成されたパターンを感光
性基板上に転写する。この際、マスクのパターン面（パ
ターンが形成されている面）にゴミ等の異物が付着して
いると、その異物像が基板上に転写され、回路パターン
の欠陥が発生する。したがって、露光転写に先立って、
異物検査装置を用いてマスクのパターン面上の異物を検
査する必要がある。
造工程においては、マスクに形成されたパターンを感光
性基板上に転写する。この際、マスクのパターン面（パ
ターンが形成されている面）にゴミ等の異物が付着して
いると、その異物像が基板上に転写され、回路パターン
の欠陥が発生する。したがって、露光転写に先立って、
異物検査装置を用いてマスクのパターン面上の異物を検
査する必要がある。
【０００３】従来のこの種の異物検査装置では、たとえ
ば特開平５−８７５４９号公報に開示されているよう
に、被検物体であるマスクのパターン面側からレーザ光
を被検物体に照射し、パターン面側においてパターンか
らの回折光が達しない方向に配置された受光光学系を用
いて異物からの散乱光を検出している。この公報に開示
の異物検査装置では、パターン面側に複数の受光光学系
を設け、各受光光学系の検出信号のＡＮＤ（論理積）に
基づいて、パターンからの回折光と異物からの散乱光と
を確実に判別している。
ば特開平５−８７５４９号公報に開示されているよう
に、被検物体であるマスクのパターン面側からレーザ光
を被検物体に照射し、パターン面側においてパターンか
らの回折光が達しない方向に配置された受光光学系を用
いて異物からの散乱光を検出している。この公報に開示
の異物検査装置では、パターン面側に複数の受光光学系
を設け、各受光光学系の検出信号のＡＮＤ（論理積）に
基づいて、パターンからの回折光と異物からの散乱光と
を確実に判別している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】また、たとえば特願平
７−９４０３１号明細書および図面並びに特願平７−２
４０１５６号明細書および図面に開示の異物検査装置で
は、パターン面に関して対称な位置にそれぞれ受光光学
系を設けている。そして、パターン面側に配置された受
光光学系の検出信号とガラス面（パターン面と反対側の
裏面）側に配置された受光光学系の検出信号との差をと
ることにより、パターンからの散乱光の影響を除去して
いる。上述の明細書および図面に開示された異物検査装
置では、受光光学系の開口数を大きく確保することがで
きる。したがって、発生する散乱光の光量の小さい異物
すなわち小さい異物の検出も可能になる。
７−９４０３１号明細書および図面並びに特願平７−２
４０１５６号明細書および図面に開示の異物検査装置で
は、パターン面に関して対称な位置にそれぞれ受光光学
系を設けている。そして、パターン面側に配置された受
光光学系の検出信号とガラス面（パターン面と反対側の
裏面）側に配置された受光光学系の検出信号との差をと
ることにより、パターンからの散乱光の影響を除去して
いる。上述の明細書および図面に開示された異物検査装
置では、受光光学系の開口数を大きく確保することがで
きる。したがって、発生する散乱光の光量の小さい異物
すなわち小さい異物の検出も可能になる。
【０００５】ところで、最近、たわみ等の影響を少なく
してより微細化したパターンを焼き付けるために、厚い
マスクが使用されるようになっている。一方、上述の明
細書および図面に開示された異物検査装置では、パター
ン面側の受光光学系はマスクを介することなく散乱光を
受光するのに対し、ガラス面側の受光光学系はマスクを
介して散乱光を受光することになる。このため、迷光の
影響を除去するために受光光学系に設けられた視野絞り
上においてマスクの厚さによる収差変動の影響が現れ、
パターンからの散乱光（特にパターンエッジからの回折
光）の影響を完全に除去することができず、検出感度が
低下することが考えられる。
してより微細化したパターンを焼き付けるために、厚い
マスクが使用されるようになっている。一方、上述の明
細書および図面に開示された異物検査装置では、パター
ン面側の受光光学系はマスクを介することなく散乱光を
受光するのに対し、ガラス面側の受光光学系はマスクを
介して散乱光を受光することになる。このため、迷光の
影響を除去するために受光光学系に設けられた視野絞り
上においてマスクの厚さによる収差変動の影響が現れ、
パターンからの散乱光（特にパターンエッジからの回折
光）の影響を完全に除去することができず、検出感度が
低下することが考えられる。
【０００６】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、パターンエッジからの回折光の影響を受ける
ことなく、厚いマスクのような被検物体に対しても小さ
な異物を高感度に検出することのできる異物検査装置を
提供することを目的とする。
のであり、パターンエッジからの回折光の影響を受ける
ことなく、厚いマスクのような被検物体に対しても小さ
な異物を高感度に検出することのできる異物検査装置を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、被検物体の表面であってパター
ンが形成されているパターン面に付着した異物を検出す
るための異物検査装置において、前記パターン面に光を
照射するための光照射手段と、前記パターン面側に配置
され、前記パターン面で発生した散乱光を前記被検物体
を介することなく受光するための第１受光光学系と、前
記被検物体のパターンが形成されていない裏面側におい
て前記パターン面に関して前記第１受光光学系と対称に
配置され、前記パターン面で発生した散乱光を前記被検
物体を介して受光するための第２受光光学系と、前記第
１受光光学系と前記第２受光光学系との間の前記被検物
体に起因する収差状態の相違を補正するための補正光学
素子とを備え、前記第１受光光学系を介して受光した散
乱光の光量と前記第２受光光学系を介して受光した散乱
光の光量との差に基づいて、前記パターン面に付着した
異物を検出することを特徴とする異物検査装置を提供す
る。
に、本発明においては、被検物体の表面であってパター
ンが形成されているパターン面に付着した異物を検出す
るための異物検査装置において、前記パターン面に光を
照射するための光照射手段と、前記パターン面側に配置
され、前記パターン面で発生した散乱光を前記被検物体
を介することなく受光するための第１受光光学系と、前
記被検物体のパターンが形成されていない裏面側におい
て前記パターン面に関して前記第１受光光学系と対称に
配置され、前記パターン面で発生した散乱光を前記被検
物体を介して受光するための第２受光光学系と、前記第
１受光光学系と前記第２受光光学系との間の前記被検物
体に起因する収差状態の相違を補正するための補正光学
素子とを備え、前記第１受光光学系を介して受光した散
乱光の光量と前記第２受光光学系を介して受光した散乱
光の光量との差に基づいて、前記パターン面に付着した
異物を検出することを特徴とする異物検査装置を提供す
る。
【０００８】本発明の好ましい態様によれば、前記補正
光学素子は、前記第１受光光学系と前記第２受光光学系
とのうち少なくとも一方の受光光学系に設けられてい
る。この場合、光路に対して挿脱自在に構成された複数
の異なる補正光学素子を有し、前記被検物体の屈折率お
よび厚さの変化に応じて前記補正光学素子を交換するこ
とが好ましい。また具体的には、前記補正光学素子は、
前記第１受光光学系の物体空間または像共役空間に配置
され、前記被検物体と光学的にほぼ同等または共役な厚
さを有する平行平面板である。あるいは、前記補正光学
素子は、前記第１受光光学系の瞳近傍または前記第２受
光光学系の瞳近傍に配置されたシリンドリカルレンズを
有する。
光学素子は、前記第１受光光学系と前記第２受光光学系
とのうち少なくとも一方の受光光学系に設けられてい
る。この場合、光路に対して挿脱自在に構成された複数
の異なる補正光学素子を有し、前記被検物体の屈折率お
よび厚さの変化に応じて前記補正光学素子を交換するこ
とが好ましい。また具体的には、前記補正光学素子は、
前記第１受光光学系の物体空間または像共役空間に配置
され、前記被検物体と光学的にほぼ同等または共役な厚
さを有する平行平面板である。あるいは、前記補正光学
素子は、前記第１受光光学系の瞳近傍または前記第２受
光光学系の瞳近傍に配置されたシリンドリカルレンズを
有する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の異物検査装置では、パタ
ーン面側の第１受光光学系と裏面側に配置された第２受
光光学系とがパターン面に関して対称に配置されてい
る。したがって、第１受光光学系はパターン面で発生し
た散乱光を被検物体を介することなく受光し、第２受光
光学系は散乱光を被検物体を介して受光する。その結
果、第１受光光学系と第２受光光学系との間には、被検
物体に起因する収差状態の相違が発生する。前述のよう
に、２つの受光光学系において収差状態が異なると、パ
ターンからの散乱光の影響を完全に除去することができ
ず、検出感度が低下する可能性がある。
ーン面側の第１受光光学系と裏面側に配置された第２受
光光学系とがパターン面に関して対称に配置されてい
る。したがって、第１受光光学系はパターン面で発生し
た散乱光を被検物体を介することなく受光し、第２受光
光学系は散乱光を被検物体を介して受光する。その結
果、第１受光光学系と第２受光光学系との間には、被検
物体に起因する収差状態の相違が発生する。前述のよう
に、２つの受光光学系において収差状態が異なると、パ
ターンからの散乱光の影響を完全に除去することができ
ず、検出感度が低下する可能性がある。
【００１０】本発明では、第１受光光学系と第２受光光
学系との間の被検物体に起因する収差状態の相違を補正
するための補正光学素子を備えている。具体的には、補
正光学素子は、第１受光光学系と第２受光光学系とのう
ち少なくとも一方の受光光学系に設けられている。この
ように、補正光学素子の作用により、パターン面側の受
光光学系の収差状態と裏面側の受光光学系の収差状態と
がほぼ一致する。したがって、パターンエッジから等方
的に射出された散乱光について、パターン面側の受光光
学系を介して受光する散乱光の光量と裏面側の受光光学
系を介して受光する散乱光の光量とが等しくなる。その
結果、開口数の大きな受光光学系を用いても、パターン
エッジからの回折光の影響を受けることなく、厚いマス
クのような被検物体に対しても小さな異物を高感度に検
出することができる。
学系との間の被検物体に起因する収差状態の相違を補正
するための補正光学素子を備えている。具体的には、補
正光学素子は、第１受光光学系と第２受光光学系とのう
ち少なくとも一方の受光光学系に設けられている。この
ように、補正光学素子の作用により、パターン面側の受
光光学系の収差状態と裏面側の受光光学系の収差状態と
がほぼ一致する。したがって、パターンエッジから等方
的に射出された散乱光について、パターン面側の受光光
学系を介して受光する散乱光の光量と裏面側の受光光学
系を介して受光する散乱光の光量とが等しくなる。その
結果、開口数の大きな受光光学系を用いても、パターン
エッジからの回折光の影響を受けることなく、厚いマス
クのような被検物体に対しても小さな異物を高感度に検
出することができる。
【００１１】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の第１実施例にかかる異物検査
装置の構成を概略的に示す斜視図である。図１におい
て、レーザ光源１から射出された光は、走査光学系２を
介して、被検物体であるマスク３のパターン面（パター
ンが形成されている図中上側の面）に走査スポットを形
成する。マスク３のパターン面でパターン面側に散乱さ
れた光は、平行平面板４および受光光学系５を介して集
光され、開口絞り６、視野絞り７およびフィールドレン
ズ８を介して、光電変換素子９の光電面に導かれる。こ
こで、パターン面と視野絞り７とは共役であり、開口絞
り６と光電変換素子９の光電面とは共役である。また、
平行平面板４は補正光学素子であって、その構成および
作用については後述する。
明する。図１は、本発明の第１実施例にかかる異物検査
装置の構成を概略的に示す斜視図である。図１におい
て、レーザ光源１から射出された光は、走査光学系２を
介して、被検物体であるマスク３のパターン面（パター
ンが形成されている図中上側の面）に走査スポットを形
成する。マスク３のパターン面でパターン面側に散乱さ
れた光は、平行平面板４および受光光学系５を介して集
光され、開口絞り６、視野絞り７およびフィールドレン
ズ８を介して、光電変換素子９の光電面に導かれる。こ
こで、パターン面と視野絞り７とは共役であり、開口絞
り６と光電変換素子９の光電面とは共役である。また、
平行平面板４は補正光学素子であって、その構成および
作用については後述する。
【００１２】一方、マスク３のパターン面でガラス面側
（パターンが形成されていない裏面）に散乱された光
は、マスク３を透過した後、受光光学系１０を介して集
光され、開口絞り１１、視野絞り１２およびフィールド
レンズ１３を介して、光電変換素子１４の光電面に導か
れる。ここで、パターン面と視野絞り１２とは共役であ
り、開口絞り１１と光電変換素子１４の光電面とは共役
である。なお、光電変換素子９および１４として、たと
えばフォトマルチプライヤーやＳＰＤ（シリコンフォト
ダイオード）などを用いることができる。このように、
受光光学系５、開口絞り６、視野絞り７、フィールドレ
ンズ８および光電変換素子９はパターン面側の受光系を
構成している。また、受光光学系１０、開口絞り１１、
視野絞り１２、フィールドレンズ１３および光電変換素
子１４は、ガラス面側の受光系を構成している。そし
て、パターン面側の受光系とガラス面側の受光系とはパ
ターン面に関して対称に配置されている。
（パターンが形成されていない裏面）に散乱された光
は、マスク３を透過した後、受光光学系１０を介して集
光され、開口絞り１１、視野絞り１２およびフィールド
レンズ１３を介して、光電変換素子１４の光電面に導か
れる。ここで、パターン面と視野絞り１２とは共役であ
り、開口絞り１１と光電変換素子１４の光電面とは共役
である。なお、光電変換素子９および１４として、たと
えばフォトマルチプライヤーやＳＰＤ（シリコンフォト
ダイオード）などを用いることができる。このように、
受光光学系５、開口絞り６、視野絞り７、フィールドレ
ンズ８および光電変換素子９はパターン面側の受光系を
構成している。また、受光光学系１０、開口絞り１１、
視野絞り１２、フィールドレンズ１３および光電変換素
子１４は、ガラス面側の受光系を構成している。そし
て、パターン面側の受光系とガラス面側の受光系とはパ
ターン面に関して対称に配置されている。
【００１３】図２は、入射光に対してパターン面で発生
する散乱光の様子を示す図であって、本発明における異
物検査の原理を説明するための図である。図２（ａ）に
示すように、マスク３のパターンに光が入射した場合、
パターンエッジからの散乱光（回折光を含む）は、パタ
ーン面に関してほぼ対称に分布する。したがって、パタ
ーン面側の受光系の開口絞り６を通過する光の強度とガ
ラス面側の受光系の開口絞り１１を通過する光の強度と
がほぼ等しくなる。すなわち、パターン面側の受光系に
おいて開口絞り６と共役に配置された光電変換素子９で
得られる光強度信号と、ガラス面側の受光系において開
口絞り１１と共役に配置された光電変換素子１４で得ら
れる光強度信号との差はほとんど０となる。
する散乱光の様子を示す図であって、本発明における異
物検査の原理を説明するための図である。図２（ａ）に
示すように、マスク３のパターンに光が入射した場合、
パターンエッジからの散乱光（回折光を含む）は、パタ
ーン面に関してほぼ対称に分布する。したがって、パタ
ーン面側の受光系の開口絞り６を通過する光の強度とガ
ラス面側の受光系の開口絞り１１を通過する光の強度と
がほぼ等しくなる。すなわち、パターン面側の受光系に
おいて開口絞り６と共役に配置された光電変換素子９で
得られる光強度信号と、ガラス面側の受光系において開
口絞り１１と共役に配置された光電変換素子１４で得ら
れる光強度信号との差はほとんど０となる。
【００１４】また、図２（ｂ）に示すように、クロムな
どによって形成された遮光性のパターン上の異物に光が
入射した場合、異物からの散乱光は、パターン面側の受
光系には入射するが、遮光性のパターンに遮られるため
ガラス面側の受光系には入射しない。したがって、パタ
ーン面側の受光系の光電変換素子９で得られる光強度信
号とガラス面側の受光系の光電変換素子１４で得られる
光強度信号との差に基づいて、パターン上に異物が存在
することがわかる。さらに、図２（ｃ）に示すように、
パターンが形成されていない透明領域上の異物に光が入
射した場合、異物からの散乱光の強度は、散乱角（入射
光の方向に対して散乱光の進む方向のなす角度）に依存
して変化する。
どによって形成された遮光性のパターン上の異物に光が
入射した場合、異物からの散乱光は、パターン面側の受
光系には入射するが、遮光性のパターンに遮られるため
ガラス面側の受光系には入射しない。したがって、パタ
ーン面側の受光系の光電変換素子９で得られる光強度信
号とガラス面側の受光系の光電変換素子１４で得られる
光強度信号との差に基づいて、パターン上に異物が存在
することがわかる。さらに、図２（ｃ）に示すように、
パターンが形成されていない透明領域上の異物に光が入
射した場合、異物からの散乱光の強度は、散乱角（入射
光の方向に対して散乱光の進む方向のなす角度）に依存
して変化する。
【００１５】図３は、微小粒子からの散乱光の散乱角度
特性すなわち散乱角と発生する散乱光の光強度との関係
を示す図である。図３に示すように、本発明で検出対象
としているたとえば直径０．３μｍ程度の大きさの異物
では、散乱角が小さいほど散乱光強度は大きくなること
がわかる。図１に示すように、パターン面側の受光系に
入射する散乱光の散乱角とガラス面側の受光系に入射す
る散乱光の散乱角とは大きく異なる。したがって、パタ
ーン面側の受光系の光電変換素子９で得られる光強度信
号とガラス面側の受光系の光電変換素子１４で得られる
光強度信号との差に基づいて、透明領域上に異物が存在
することがわかる。
特性すなわち散乱角と発生する散乱光の光強度との関係
を示す図である。図３に示すように、本発明で検出対象
としているたとえば直径０．３μｍ程度の大きさの異物
では、散乱角が小さいほど散乱光強度は大きくなること
がわかる。図１に示すように、パターン面側の受光系に
入射する散乱光の散乱角とガラス面側の受光系に入射す
る散乱光の散乱角とは大きく異なる。したがって、パタ
ーン面側の受光系の光電変換素子９で得られる光強度信
号とガラス面側の受光系の光電変換素子１４で得られる
光強度信号との差に基づいて、透明領域上に異物が存在
することがわかる。
【００１６】一般に、異物からの散乱光の強度は非常に
弱いので、迷光などが各受光系に混入して光電変換素子
に達すると、異物からの散乱光を正確に検出することが
できなくなってしまう。そこで、図１の異物検査装置に
おいて、各受光系はパターン面と共役な位置に視野絞り
を備え、この視野絞りの作用により混入した迷光が光電
変換素子に達するのを防いでいる。なお、パターンエッ
ジからの回折光の影響を受けないようにするために、パ
ターン面側の受光系に配置された開口絞り６とガラス面
側の受光系に配置された開口絞り１１とは、受光する角
度が互いに等しくなるようにパターン面に対して正確に
対称配置されている必要がある。
弱いので、迷光などが各受光系に混入して光電変換素子
に達すると、異物からの散乱光を正確に検出することが
できなくなってしまう。そこで、図１の異物検査装置に
おいて、各受光系はパターン面と共役な位置に視野絞り
を備え、この視野絞りの作用により混入した迷光が光電
変換素子に達するのを防いでいる。なお、パターンエッ
ジからの回折光の影響を受けないようにするために、パ
ターン面側の受光系に配置された開口絞り６とガラス面
側の受光系に配置された開口絞り１１とは、受光する角
度が互いに等しくなるようにパターン面に対して正確に
対称配置されている必要がある。
【００１７】しかしながら、前述したように、パターン
面側の受光系では被検物体であるマスク３を介すること
なく異物からの散乱光を受光するのに対し、ガラス面側
の受光系では被検物体であるマスク３を介して異物から
の散乱光を受光することになる。したがって、パターン
面側の受光系とガラス面側の受光系とをパターン面に関
して正確に対称配置し、各受光系の視野絞りをパターン
面と共役な位置に正確に位置決めしても、マスク３を介
して発生する非点収差やコマ収差などの影響により、パ
ターン面側の視野絞り７を通過するパターンエッジから
の回折光の光量とガラス面側の視野絞り１２を通過する
パターンエッジからの回折光の光量とが異なってしまう
可能性がある。なお、この傾向は、マスク３の厚さが大
きくなればなるほど顕著化する。パターンエッジから等
方的に射出された散乱光について視野絞り７を通過する
光量と視野絞り１２を通過する光量とを等しくするに
は、２つの受光系の収差状態を同一にするための補正光
学素子を導入する必要がある。
面側の受光系では被検物体であるマスク３を介すること
なく異物からの散乱光を受光するのに対し、ガラス面側
の受光系では被検物体であるマスク３を介して異物から
の散乱光を受光することになる。したがって、パターン
面側の受光系とガラス面側の受光系とをパターン面に関
して正確に対称配置し、各受光系の視野絞りをパターン
面と共役な位置に正確に位置決めしても、マスク３を介
して発生する非点収差やコマ収差などの影響により、パ
ターン面側の視野絞り７を通過するパターンエッジから
の回折光の光量とガラス面側の視野絞り１２を通過する
パターンエッジからの回折光の光量とが異なってしまう
可能性がある。なお、この傾向は、マスク３の厚さが大
きくなればなるほど顕著化する。パターンエッジから等
方的に射出された散乱光について視野絞り７を通過する
光量と視野絞り１２を通過する光量とを等しくするに
は、２つの受光系の収差状態を同一にするための補正光
学素子を導入する必要がある。
【００１８】第１実施例では、マスク３と同じ厚さで同
じ屈折率を有する平行平面板４を補正光学素子として、
パターン面側の受光光学系５の物体空間においてマスク
３と平行に配置し、パターン面側の受光系の収差状態と
ガラス面側の受光系の収差状態とをほぼ一致させてい
る。したがって、パターンエッジから等方的に射出され
た散乱光について、パターン面側の受光系の視野絞り７
を通過する光量とガラス面側の受光系の視野絞り１２を
通過する光量とが等しくなる。その結果、パターン面側
の光電変換素子９で得られる光強度信号とガラス面側の
光電変換素子１４で得られる光強度信号との差をとるこ
とにより、パターンエッジからの回折光の影響を受ける
ことなく、異物からの散乱光を正確に検出することがで
きる。
じ屈折率を有する平行平面板４を補正光学素子として、
パターン面側の受光光学系５の物体空間においてマスク
３と平行に配置し、パターン面側の受光系の収差状態と
ガラス面側の受光系の収差状態とをほぼ一致させてい
る。したがって、パターンエッジから等方的に射出され
た散乱光について、パターン面側の受光系の視野絞り７
を通過する光量とガラス面側の受光系の視野絞り１２を
通過する光量とが等しくなる。その結果、パターン面側
の光電変換素子９で得られる光強度信号とガラス面側の
光電変換素子１４で得られる光強度信号との差をとるこ
とにより、パターンエッジからの回折光の影響を受ける
ことなく、異物からの散乱光を正確に検出することがで
きる。
【００１９】ところで、被検物体の厚さが変化するよう
な場合、たとえば０．０９インチ厚のマスクの検査と
０．２５インチ厚のマスクの検査とを交互に行う場合に
も、検査するマスクの厚さに応じて平行平面板４を交換
するだけで、パターンエッジからの回折光の影響を受け
ることなく、異物からの散乱光を正確に検出することが
できる。なお、平行平面板４は受光光学系５の直前に配
置されるので、平行平面板４には比較的拡散した光束が
入射する。したがって、平行平面板４の面精度がマスク
３の面精度ほど高くなくても、平行平面板４に異物や傷
が存在していても、その影響は視野絞り７や開口絞り６
の作用によって取り除かれることになる。このように、
第１実施例では、開口数の大きな受光光学系を用いて
も、パターンエッジからの回折光の影響を受けることな
く、厚いマスクのような被検物体に対しても小さな異物
を高感度に検出することができる。
な場合、たとえば０．０９インチ厚のマスクの検査と
０．２５インチ厚のマスクの検査とを交互に行う場合に
も、検査するマスクの厚さに応じて平行平面板４を交換
するだけで、パターンエッジからの回折光の影響を受け
ることなく、異物からの散乱光を正確に検出することが
できる。なお、平行平面板４は受光光学系５の直前に配
置されるので、平行平面板４には比較的拡散した光束が
入射する。したがって、平行平面板４の面精度がマスク
３の面精度ほど高くなくても、平行平面板４に異物や傷
が存在していても、その影響は視野絞り７や開口絞り６
の作用によって取り除かれることになる。このように、
第１実施例では、開口数の大きな受光光学系を用いて
も、パターンエッジからの回折光の影響を受けることな
く、厚いマスクのような被検物体に対しても小さな異物
を高感度に検出することができる。
【００２０】図４は、本発明の第２実施例にかかる異物
検査装置の構成を概略的に示す斜視図である。第２実施
例と第１実施例とはほぼ同じ構成を有するが、第１実施
例の補正光学素子である平行平面板４に代えて第２実施
例では受光光学系（５ａ、５ｂ）の瞳近傍にシリンドリ
カルレンズ１５が配置されている点だけが第１実施例と
基本的に異なる。したがって、図４において図１の要素
と同じ機能を有する要素には図１と同じ参照符号を付し
ている。以下、第１実施例との相違点に着目して第２実
施例を説明する。
検査装置の構成を概略的に示す斜視図である。第２実施
例と第１実施例とはほぼ同じ構成を有するが、第１実施
例の補正光学素子である平行平面板４に代えて第２実施
例では受光光学系（５ａ、５ｂ）の瞳近傍にシリンドリ
カルレンズ１５が配置されている点だけが第１実施例と
基本的に異なる。したがって、図４において図１の要素
と同じ機能を有する要素には図１と同じ参照符号を付し
ている。以下、第１実施例との相違点に着目して第２実
施例を説明する。
【００２１】図４に示すように、第２実施例では、受光
光学系（５ａ、５ｂ）の瞳の近傍に配置されたシリンド
リカルレンズ１５の作用により、パターン面側の受光系
の収差状態とガラス面側の受光系の収差状態とをほぼ一
致させている。なお、シリンドリカルレンズ１５の曲率
および屈折率は、被検物体であるマスク３の厚さおよび
屈折率に依存する。なお、第２実施例において、マスク
３の厚さが変化するような場合、新たに検査すべきマス
ク３の厚さに応じた曲率を有する別のシリンドリカルレ
ンズと交換すればよい。また、図５に示すように、たと
えば正屈折力のシリンドリカル１５ａと負屈折力のシリ
ンドリカル１５ｂとを組み合わせ、マスク３の厚さの変
化に応じて一対のシリンドリカルレンズの間隔を適宜変
化させることによって、パターン面側の受光系の収差状
態とガラス面側の受光系の収差状態とをほぼ一致させる
こともできる。
光学系（５ａ、５ｂ）の瞳の近傍に配置されたシリンド
リカルレンズ１５の作用により、パターン面側の受光系
の収差状態とガラス面側の受光系の収差状態とをほぼ一
致させている。なお、シリンドリカルレンズ１５の曲率
および屈折率は、被検物体であるマスク３の厚さおよび
屈折率に依存する。なお、第２実施例において、マスク
３の厚さが変化するような場合、新たに検査すべきマス
ク３の厚さに応じた曲率を有する別のシリンドリカルレ
ンズと交換すればよい。また、図５に示すように、たと
えば正屈折力のシリンドリカル１５ａと負屈折力のシリ
ンドリカル１５ｂとを組み合わせ、マスク３の厚さの変
化に応じて一対のシリンドリカルレンズの間隔を適宜変
化させることによって、パターン面側の受光系の収差状
態とガラス面側の受光系の収差状態とをほぼ一致させる
こともできる。
【００２２】図６は、本発明の第３実施例にかかる異物
検査装置の構成を概略的に示す斜視図である。第３実施
例と第１実施例とはほぼ同じ構成を有するが、第１実施
例の補正光学素子である平行平面板４に代えて第３実施
例では受光光学系（５ａ、５ｂ）の像空間に平行平面板
１６が配置されている点だけが第１実施例と基本的に異
なる。したがって、図６において図１の要素と同じ機能
を有する要素には図１と同じ参照符号を付している。以
下、第１実施例との相違点に着目して第３実施例を説明
する。
検査装置の構成を概略的に示す斜視図である。第３実施
例と第１実施例とはほぼ同じ構成を有するが、第１実施
例の補正光学素子である平行平面板４に代えて第３実施
例では受光光学系（５ａ、５ｂ）の像空間に平行平面板
１６が配置されている点だけが第１実施例と基本的に異
なる。したがって、図６において図１の要素と同じ機能
を有する要素には図１と同じ参照符号を付している。以
下、第１実施例との相違点に着目して第３実施例を説明
する。
【００２３】図６に示すように、第３実施例では、マス
ク３の屈折率と同じ屈折率を有し且つ受光光学系（５
ａ、５ｂ）の像空間においてマスク３の像と平行に配置
された平行平面板１６の作用により、パターン面側の受
光系の収差状態とガラス面側の受光系の収差状態とをほ
ぼ一致させている。この場合、平行平面板１６の厚さ
は、被検物体であるマスク３の厚さと受光光学系（５
ａ、５ｂ）の倍率とに依存する。なお、第３実施例にお
いて、マスク３の厚さが変化するような場合、新たに検
査すべきマスク３の厚さに応じた平行平面板と交換すれ
ばよいことはいうまでもない。一般に、開口数の大きい
受光光学系では、物体空間が小さくなり易い。この場
合、第３実施例のように受光光学系の像空間または像共
役空間に補正光学素子を配置するのが有利である。
ク３の屈折率と同じ屈折率を有し且つ受光光学系（５
ａ、５ｂ）の像空間においてマスク３の像と平行に配置
された平行平面板１６の作用により、パターン面側の受
光系の収差状態とガラス面側の受光系の収差状態とをほ
ぼ一致させている。この場合、平行平面板１６の厚さ
は、被検物体であるマスク３の厚さと受光光学系（５
ａ、５ｂ）の倍率とに依存する。なお、第３実施例にお
いて、マスク３の厚さが変化するような場合、新たに検
査すべきマスク３の厚さに応じた平行平面板と交換すれ
ばよいことはいうまでもない。一般に、開口数の大きい
受光光学系では、物体空間が小さくなり易い。この場
合、第３実施例のように受光光学系の像空間または像共
役空間に補正光学素子を配置するのが有利である。
【００２４】上述の第１実施例および第３実施例では、
補正光学素子としてマスクと同じ屈折率を有する平行平
面板を用いた例を示しているが、マスクと異なる屈折率
を有する平行平面板を用いることもできる。この場合、
平行平面板は、マスクまたはその像に対して所定角度だ
け傾けて配置されるとともに、マスクと光学的に同等ま
たは共役な厚さを有する必要がある。また、第２実施例
では、補正光学素子としてのシリンドリカルレンズをパ
ターン側の受光光学系に設けている。しかしながら、ガ
ラス面側の受光光学系にシリンドリカルレンズを設けて
も良いし、パターン側の受光光学系とガラス面側の受光
光学系との双方にシリンドリカルレンズを設けることも
できる。さらに、上述の各実施例では、被検物体がマス
クである場合について本発明を説明しているが、一方の
面にパターンが形成された他の透明被検物体についても
同様に本発明を適用することができる。
補正光学素子としてマスクと同じ屈折率を有する平行平
面板を用いた例を示しているが、マスクと異なる屈折率
を有する平行平面板を用いることもできる。この場合、
平行平面板は、マスクまたはその像に対して所定角度だ
け傾けて配置されるとともに、マスクと光学的に同等ま
たは共役な厚さを有する必要がある。また、第２実施例
では、補正光学素子としてのシリンドリカルレンズをパ
ターン側の受光光学系に設けている。しかしながら、ガ
ラス面側の受光光学系にシリンドリカルレンズを設けて
も良いし、パターン側の受光光学系とガラス面側の受光
光学系との双方にシリンドリカルレンズを設けることも
できる。さらに、上述の各実施例では、被検物体がマス
クである場合について本発明を説明しているが、一方の
面にパターンが形成された他の透明被検物体についても
同様に本発明を適用することができる。
【００２５】
【効果】以上説明したように、本発明では、補正光学素
子の作用により、パターン面側の受光光学系の収差状態
とガラス面側の受光光学系の収差状態とがほぼ一致す
る。したがって、開口数の大きな受光光学系を用いて
も、パターンエッジからの回折光の影響を受けることな
く、厚いマスクのような被検物体に対しても小さな異物
を高感度に検出することができる。
子の作用により、パターン面側の受光光学系の収差状態
とガラス面側の受光光学系の収差状態とがほぼ一致す
る。したがって、開口数の大きな受光光学系を用いて
も、パターンエッジからの回折光の影響を受けることな
く、厚いマスクのような被検物体に対しても小さな異物
を高感度に検出することができる。
【図１】本発明の第１実施例にかかる異物検査装置の構
成を概略的に示す斜視図である。
成を概略的に示す斜視図である。
【図２】入射光に対してパターン面で発生する散乱光の
様子を示す図であって、本発明における異物検査の原理
を説明するための図である。
様子を示す図であって、本発明における異物検査の原理
を説明するための図である。
【図３】微小粒子からの散乱光の散乱角度特性すなわち
散乱角と発生する散乱光の光強度との関係を示す図であ
る。
散乱角と発生する散乱光の光強度との関係を示す図であ
る。
【図４】本発明の第２実施例にかかる異物検査装置の構
成を概略的に示す斜視図である。
成を概略的に示す斜視図である。
【図５】図４の第２実施例における補正光学素子の変形
例を概略的に示す図である。
例を概略的に示す図である。
【図６】本発明の第３実施例にかかる異物検査装置の構
成を概略的に示す斜視図である。
成を概略的に示す斜視図である。
１ レーザ光源 ２ 走査光学系 ３ マスク ４、１６ 平行平面板 ５、１０ 受光光学系 ６、１１ 開口絞り ７、１２ 視野絞り ８、１３ フィールドレンズ ９、１４ 光電変換素子 １５ シリンドリカルレンズ
Claims (6)
- 【請求項１】 被検物体の表面であってパターンが形成
されているパターン面に付着した異物を検出するための
異物検査装置において、 前記パターン面に光を照射するための光照射手段と、 前記パターン面側に配置され、前記パターン面で発生し
た散乱光を前記被検物体を介することなく受光するため
の第１受光光学系と、 前記被検物体のパターンが形成されていない裏面側にお
いて前記パターン面に関して前記第１受光光学系と対称
に配置され、前記パターン面で発生した散乱光を前記被
検物体を介して受光するための第２受光光学系と、 前記第１受光光学系と前記第２受光光学系との間の前記
被検物体に起因する収差状態の相違を補正するための補
正光学素子とを備え、 前記第１受光光学系を介して受光した散乱光の光量と前
記第２受光光学系を介して受光した散乱光の光量との差
に基づいて、前記パターン面に付着した異物を検出する
ことを特徴とする異物検査装置。 - 【請求項２】 前記補正光学素子は、前記第１受光光学
系と前記第２受光光学系とのうち少なくとも一方の受光
光学系に設けられていることを特徴とする請求項１に記
載の異物検査装置。 - 【請求項３】 光路に対して挿脱自在に構成された複数
の異なる補正光学素子を有し、前記被検物体の屈折率お
よび厚さの変化に応じて前記補正光学素子を交換するこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の異物検査装
置。 - 【請求項４】 前記補正光学素子は、前記第１受光光学
系の物体空間または像共役空間に配置され、前記被検物
体と光学的にほぼ同等または共役な厚さを有する平行平
面板であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
１項に記載の異物検査装置。 - 【請求項５】 前記平行平面板は、前記被検物体の屈折
率とほぼ同じ屈折率および前記被検物体とほぼ同等また
は共役な厚さを有し、前記被検物体またはその像とほぼ
平行に配置されていることを特徴とする請求項４に記載
の異物検査装置。 - 【請求項６】 前記補正光学素子は、前記第１受光光学
系の瞳近傍または前記第２受光光学系の瞳近傍に配置さ
れたシリンドリカルレンズを有することを特徴とする請
求項１乃至３のいずれか１項に記載の異物検査装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8271428A JPH1096700A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 異物検査装置 |
| US08/934,454 US5907396A (en) | 1996-09-20 | 1997-09-19 | Optical detection system for detecting defects and/or particles on a substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8271428A JPH1096700A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 異物検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1096700A true JPH1096700A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17499904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8271428A Pending JPH1096700A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 異物検査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5907396A (ja) |
| JP (1) | JPH1096700A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6256091B1 (en) * | 1997-08-25 | 2001-07-03 | Nippon Maxis Co., Ltd. | Transparent substrate mounting platform, transparent substrate scratch inspection device, transparent substrate bevelling inspection method and device, and transparent substrate inspection method |
| JP2000162137A (ja) * | 1998-11-26 | 2000-06-16 | Nikon Corp | 面検査装置 |
| TW571089B (en) * | 2000-04-21 | 2004-01-11 | Nikon Corp | Defect testing apparatus and defect testing method |
| US6781684B1 (en) | 2000-11-07 | 2004-08-24 | Donald L. Ekhoff | Workpiece levitation using alternating positive and negative pressure flows |
| EP1394616A1 (en) * | 2002-08-29 | 2004-03-03 | ASML Netherlands BV | An alignment tool, a lithographic apparatus, an alignment method and a device manufacturing method |
| DE10303459A1 (de) * | 2003-01-29 | 2004-08-19 | Infineon Technologies Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Kontrollieren des Randes eines scheibenförmigen Gegenstandes |
| US7142295B2 (en) | 2003-03-05 | 2006-11-28 | Corning Incorporated | Inspection of transparent substrates for defects |
| JP4438358B2 (ja) * | 2003-09-04 | 2010-03-24 | 株式会社サタケ | 表示調整機構を具えた粒状物色彩選別機 |
| CA2580551A1 (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-23 | De.Vice Scientific Incorporated | Optical inspection of flat media using direct image technology |
| US7283256B2 (en) * | 2004-09-21 | 2007-10-16 | Chapman Instruments, Inc. | Method and apparatus for measuring wafer thickness |
| DE102004058126A1 (de) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | Leica Microsystems Jena Gmbh | Vorrichtung zur Inspektion der Vorder- und Rückseite eines scheibenförmigen Objekts |
| JP5196972B2 (ja) * | 2007-11-27 | 2013-05-15 | プライムアースＥｖエナジー株式会社 | 二次電池用連接構造体の検査方法 |
| KR101177299B1 (ko) * | 2010-01-29 | 2012-08-30 | 삼성코닝정밀소재 주식회사 | 평판 유리 표면 이물질 검사 장치 |
| US10466163B2 (en) * | 2011-04-28 | 2019-11-05 | Koninklijke Philips N.V. | Concurrently evaluating assays with optical inhomogeneities |
| CN117288757B (zh) * | 2023-09-25 | 2024-08-13 | 上海御微半导体技术有限公司 | 一种缺陷检测装置及缺陷检测方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3814946A (en) * | 1972-12-04 | 1974-06-04 | Asahi Glass Co Ltd | Method of detecting defects in transparent and semitransparent bodies |
| US3879131A (en) * | 1974-02-06 | 1975-04-22 | Bell Telephone Labor Inc | Photomask inspection by real time diffraction pattern analysis |
| US4468120A (en) * | 1981-02-04 | 1984-08-28 | Nippon Kogaku K.K. | Foreign substance inspecting apparatus |
| US4672196A (en) * | 1984-02-02 | 1987-06-09 | Canino Lawrence S | Method and apparatus for measuring properties of thin materials using polarized light |
| JP3158538B2 (ja) * | 1991-09-30 | 2001-04-23 | 株式会社ニコン | 基板表面の光学的検査装置及び方法 |
-
1996
- 1996-09-20 JP JP8271428A patent/JPH1096700A/ja active Pending
-
1997
- 1997-09-19 US US08/934,454 patent/US5907396A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5907396A (en) | 1999-05-25 |
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