JPH06258237A

JPH06258237A - 欠陥検査装置

Info

Publication number: JPH06258237A
Application number: JP4491293A
Authority: JP
Inventors: Fumitomo Hayano; 史倫早野
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1993-03-05
Filing date: 1993-03-05
Publication date: 1994-09-16

Abstract

(57)【要約】【目的】照明領域が被検物上の検査対象領域以外の部
分にかからないようにすると共に、その照明領域内の照
度分布のばらつきにより欠陥検出の感度にばらつきが生
じないようにする。【構成】光源１からの光ビームＬ１をレンズ系６Ａ，
７ＡでＸ方向に拡大して、開口１９が形成された遮光板
１６に照射し、開口１９を通過した光ビームＬ８でレチ
クル１上のＸ方向に伸びたスリット状の照明領域２０を
照射する。駆動装置３を用いてレチクル１を照明領域２
０に対してＹ方向に移動させると共に、遮光板１６の開
口１９のＸ方向のエッジ１９ａ及び１９ｂをそれぞれＹ
方向に交差する方向に平行にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

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

【０００２】

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

【０００３】図５は、従来の欠陥検査装置の一例を示
し、この図５において検査対象のレチクル１は載物台２
上に載置され、載物台２は駆動装置３によりＹ方向へ移
動できるように構成され、載物台２のＹ方向への移動量
はリニアエンコーダ等の測長装置４により測長される。
そして、レーザ光源よりなる光源５から射出された光ビ
ームＬ１は、負のシリンドリカルレンズ６及び正のシリ
ンドリカルレンズ７によりほぼＹ方向に垂直なＸ方向に
拡大されたシート状の光ビームＬ２となり、この光ビー
ムＬ２がレチクル１の表面上のほぼＸ方向に延びたスリ
ット状の照明領域８に照射される。

【０００４】仮に、レチクル１の表面上のスリット状の
照明領域８内に異物等の欠陥９が存在していると、光ビ
ームＬ２によって欠陥９からは散乱光Ｌ３が発生し、こ
の散乱光Ｌ３は受光レンズ１０により集光され、１次元
ＣＣＤ等の１次元撮像素子１１上の撮像面上に欠陥９の
像が結像される。欠陥９のレチクル１上のＸ方向の座標
は、１次元撮像素子１１の何番目の受光画素で受光され
たかにより換算され、欠陥９のＹ方向の座標は、そのと
きの測長装置４の測長出力によって求めることができ
る。更に、１次元撮像素子１１は受光した光量に比例し
た大きさの画素出力信号を出力するため、この画素出力
信号の大小により欠陥９のおおまかな大きさを判定する
ことができる。従って、検査結果を例えば、欠陥のＸ座
標値及びＹ座標値に欠陥の大きさを対応させた表として
表示したり、ＣＲＴディスプレイの表示画面上の欠陥の
マップとして表示したりすることができる。

【０００５】しかし、図５の従来の欠陥検査装置におい
ては、レチクル１の上面１ａ上の欠陥を検査する場合
に、レチクル１を光ビームＬ２が透過して、この透過し
た光がレチクル１の下面１ｂ上の微細な回路パターンで
回折され、この回折光があたかも欠陥からの散乱光とし
て受光レンズ１０で集光され、１次元撮像素子１１で検
出されてしまうという不都合がある。そこで、特にレチ
クル１の回路パターンの形成面に対向する面を検査する
場合は、図６のような構成をとることがある。

【０００６】図６は従来の他の欠陥検査装置を示し、こ
の図６において、レーザ光源よりなる光源１２から射出
された光ビームＬ４が、負のシリンドリカルレンズ１３
及び集光レンズ１４により一方向に拡大されてシート状
の光ビームＬ５が生成される。そして、この光ビームＬ
５が、レチクル１の被検面上のＸ方向に伸びたスリット
状の照明領域１５に対して角度αで斜めに照射され、照
明領域１５内の欠陥からの散乱光が受光レンズ１０を介
して１次元撮像素子１１により検出される。角度αを５
゜以下とすると、レチクル１の透過率は著しく小さくな
るため、入射する光ビームＬ５はほとんど反射されて回
路パターンが形成された下面１ｂには達しない。従っ
て、回路パターンからの回折光量も小さくなり、回路パ
ターンからの回折光をレチクル１上の欠陥からの散乱光
として誤って検出することがなくなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の技術
においては、光源５又は光源１２としてはレーザ光源が
使用される。レーザ光源は高輝度であるため、スリット
状の照明領域８又は１５を形成しても、照明領域内での
単位面積当たりの光量（以下、「照度」と称する）が大
きくなるため、微小な欠陥からの散乱光も確実に検出す
ることができるからである。しかしながら、レーザ光源
から射出される光ビームは、ガウスビームと呼ばれるよ
うに光ビームの中心が最も輝度が高く、周辺に行くに従
って同心円状に輝度が低くなっていく。そのため、図５
の照明領域８及び図６の照明領域１５の照度分布もそれ
ぞれ周辺程低くなっている。

【０００８】図７（ａ）は、図５の照明領域８の一断面
のＹ方向の照度分布Ｓ（Ｙ）、図７（ｂ）は、図５の照
明領域８の一断面のＸ方向の照度分布Ｓ（Ｘ）を示し、
図７（ｂ）に示すように、Ｘ方向の両端部８ａ及び８ｂ
における照度は中央部に比べてかなり小さくなってい
る。図６の照明領域１５の照度分布も同様である。この
場合、図５の駆動装置３による載物台２の移動速度を、
検査対象とする任意の点において図７（ａ）のＹ方向の
照度分布のピークの光ビームによる散乱光が必ず検出さ
れるような速度とすれば、レチクル１のＹ方向について
は常にほぼ一様の照度で光ビームを照射することにな
る。

【０００９】しかしながら、レチクル１のＸ方向につい
ては、レチクル１の中心付近では照度が高く、Ｘ方向の
両端部８ａ，８ｂでは照度が低いため、同じ照度の光で
あれば同じ量の散乱光を発生するような欠陥がレチクル
１上に存在しても、その欠陥のＸ方向の付着位置によっ
ては、１次元撮像素子１１の画素出力信号の値は異なる
値を取ることになる。従って、画素出力信号の値から欠
陥の大きさを推測する際に、欠陥のＸ方向の付着位置に
より大きな誤差を生じてしまうという不都合がある。

【００１０】斯かる不都合に対しては、Ｘ方向の位置、
即ち１次元撮像素子１１の受光画素の番地（何番目の画
素かを示す数値）に応じて、各画素出力信号にＸ方向の
照度の逆数を補正係数として乗ずることにより、Ｘ方向
の位置に依らない出力が得られる。ところが、このよう
に補正する方式を図６のような欠陥検査装置に適用した
場合、光ビームＬ５がレチクル１に対して角度αで斜め
に入射しているため、仮にレチクル１のＺ方向の高さが
△ｈだけ変化すると、レチクル１上の照明領域１５の照
度中心（最大照度が得られるレチクル１上のＸ方向の位
置）は、（Δｈ／ｔａｎα）だけ偏心する。例えば、α
＝５゜のとき、レチクル１の表面がＺ方向に１ｍｍずれ
ただけで、照度中心は１ｍｍ／ｔａｎ５゜、即ち１１ｍ
ｍもずれてしまう。従って、レチクル１上の特に左右の
照度は場合によっては数分の１〜数倍も変化して、当然
に１次元撮像素子１１の画素出力信号もこの割合で変化
してしまう。言い替えると、レチクル１の高さが変わる
ことにより、特にＸ方向の左右で検出感度が変動すると
いうことになる。

【００１１】上記の不都合は、レチクル１上のＸ方向の
照度分布が、図７（ｂ）で示すように山型（ガウス分
布）をしていることに起因しているため、その照度分布
をＸ方向の位置に依らずほぼ一様な照度にすることによ
り解消することができる。そのように照度分布を一様に
する方法としては、図５のレンズ群６，７及び図６のレ
ンズ群１３，１４の拡大倍率を大きくして、ガウス分布
の中央部のみを使うようにすればよい。しかし、単に光
ビームを拡大してレチクル１に照射しただけでは、レチ
クル１の側面１ｃ，１ｄの近傍や載物台２にも光ビーム
が照射され、これらの部分から強い散乱光が発生して欠
陥からの散乱光と区別できなくなってしまうという不都
合が新たに生じる。そこで、更なる対策として、拡大さ
れた光ビームの両端部を遮光板により遮光することが考
えられる。

【００１２】図８は、図５の装置にそのような対策を施
した装置の要部を示し、この図８において、レーザ光源
よりなる光源５から射出されたガウス分布を有する光ビ
ームＬ１が、負のシリンドリカルレンズ６Ａ及び正のシ
リンドリカルレンズ７ＡによりＸ方向に拡大されて光ビ
ームＬ６が形成される。この光ビームＬ６が、Ｘ方向に
長い矩形の開口１７が形成された遮光板１６に照射さ
れ、その遮光板１６により光ビームＬ６のＸ方向の両端
を遮光して得られる光ビームＬ７が、レチクル１上でＸ
方向に伸びたスリット状の照明領域１８に照射されてい
る。これにより、レチクル１上のスリット状の照明領域
１８内でのＸ方向の照度むらは少なくなり、レチクル１
の側面１ｃ，１ｄの近傍に光ビームが照射されることも
防止され、不要な散乱光も発生しないで済む。

【００１３】しかし、図８のように遮光板１６により光
ビームＬ６の照明領域を制限すると、光ビームＬ６が矩
形の開口１７を通過するときの回折効果が問題となる。
ここで、ガウスビームの幅を、一般的な例にならって最
大照度に対して照度が１３．５％になる点の幅で規定す
るものとして、光ビームＬ６のＸ方向の幅を△Ｘ、Ｙ方
向の幅を△Ｙとする。更に、遮光板１６の矩形の開口１
７のＸ方向の長さ（長手方向の長さ）をａ、Ｙ方向の幅
をｂとしたとき、次の関係が成立している。

【００１４】△Ｘ≫ａ（１） △Ｙ≪ｂ（２）

【００１５】従って、開口１７においてＹ方向には回折
は起こらず、Ｘ方向にのみ回折が起こるため、スリット
状の照明領域１８のＸ方向の幅はほぼａであっても、そ
の照明領域１８内のＸ方向の照度分布Ｓ（Ｘ）は、図９
に示すように微細構造を持つことは回折理論から明白で
ある。図９に示すように、その照明領域１８内のＸ方向
の照度分布Ｓ（Ｘ）は特に両端部で正弦波状に変化し、
例えばＸ方向の位置１８ａ及び１８ｂでは照度が谷部に
なっている。従って、図５の駆動装置３を用いて載物台
２を駆動して、レチクル１をＹ方向に移動させても、図
９の位置１８ａ及び１８ｂでは常に光ビームの照度が弱
くなり、欠陥検出の感度が他の領域に比べて落ちてしま
うという不都合がある。

【００１６】本発明は斯かる点に鑑み、光ビームを被検
物上のスリット状の照明領域に照射して、その照明領域
からの散乱光により欠陥の検査を行う欠陥検査装置にお
いて、その照明領域が被検物上の検査対象領域以外の部
分にかからないようにすると共に、そのスリット状の照
明領域内の照度分布のばらつきにより欠陥検出の感度に
ばらつきが生じないようにすることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明による欠陥検査装
置は、例えば図１に示す如く、光ビームを発生する光源
（５）と、その光ビームを所定の方向に拡大して被検物
（１）上に照射する光ビーム拡大手段（６Ａ，７Ａ）
と、その光ビームが拡大された方向に交差する方向に光
ビーム拡大手段（６Ａ，７Ａ）と被検物（１）とを相対
的に走査する走査手段（２，３）と、被検物（１）上の
欠陥（異物を含む）から発生する散乱光を光電変換する
受光手段（１０，１１）とを有し、この受光手段により
得られる光電変換信号に基づいてその欠陥の検査を行う
装置において、被検物（１）上でその光ビームにより照
射される照明領域（２０）をその光ビームが拡大された
方向（Ｘ方向）で制限するための複数のエッジ（１９
ａ，１９ｂ）を有する遮光手段（１６）を設け、それら
複数のエッジの内の少なくとも１つのエッジをその相対
的な走査の方向（Ｙ方向）に交差する方向に平行にした
ものである。

【００１８】この場合、その遮光手段（１６）の一例
は、照明領域（２０）をその光ビームが拡大された方向
で両側から制限するための対向する２つのほぼ平行なエ
ッジ（１９ａ，１９ｂ）を有し、これら２つのエッジが
その相対的な走査の方向に交差する方向にほぼ平行であ
るものである。また、その遮光手段の他の例は、例えば
図４（ｃ）に示すように、その照明領域をその光ビーム
が拡大された方向（Ｘ方向）で両側から制限するための
対向する扇型に開いた２つのエッジ（２４ａ，２４ｂ）
を有し、これら２つのエッジがそれぞれその相対的な走
査の方向（Ｙ方向）に交差する方向に平行であるもので
ある。

【００１９】

【作用】斯かる本発明によれば、光源（５）から射出さ
れたガウス分布を有する光ビームＬ１は、光ビーム拡大
手段（６Ａ，７Ａ）により所定の方向（これをＸ方向と
する）に拡大された光ビームＬ６となって、遮光手段
（１６）の複数のエッジでＸ方向の幅が制限された開口
（１９）に入射する。開口（１９）を通過した光ビーム
Ｌ８は、被検物（１）上のＸ方向に伸びたスリット状の
照明領域（２０）上に入射する。被検物（１）は、走査
手段（２，３）によりその照明領域（２０）に対して相
対的にＹ方向に移動できるようになっている。

【００２０】図１（ｂ）は、開口（１９）に入射する光
ビームＬ６を光源（５）側から見たときのＸＹ平面内の
図であり、この図１（ｂ）において、開口（１９）の左
側のエッジ（１９ａ）と右側のエッジ（１９ｂ）とは、
それぞれＸ軸にもＹ軸にも傾いている。例えばエッジ
（１９ａ）及び（１９ｂ）が共に、走査方向であるＹ軸
に対して４５゜傾いているとする。光ビームＬ６が開口
（１９）を通過するときは、エッジ（１９ａ，１９ｂ）
が光ビームＬ６を遮っているので、これら２つのエッジ
によってのみ回折効果が生じ、エッジ（１９ａ，１９
ｂ）と平行に回折効果による照度むらが生じる。その様
子を図２（ａ）及び（ｂ）に示す。

【００２１】図２（ａ）及び（ｂ）は、開口（１９）を
透過した後の光ビームＬ８、即ち被検物（１）上の照明
領域（２０）での照度分布を簡略化して示し、図２
（ａ）は、照明領域（２０）内の同一照度の部分を実線
で結んだいわば照度の等高線であり、回折効果により開
口（１９）のエッジ（１９ａ，１９ｂ）と平行な方向
（Ｙ軸と４５゜で交差する方向）に照度むらの縞が表れ
ている。その照明領域（２０）をＸ軸と平行な直線ＰＰ
´で切断したときのＸ方向の照度分布は図２（ｂ）の実
線の分布ＳＰの様になり、同じくその照明領域（２０）
をＸ軸と平行な直線ＱＱ´で切断したときのＸ方向の照
度分布は図２（ｂ）の破線の分布ＳＱの様になる。図２
（ｂ）の分布ＳＰと分布ＳＱとを比べてみれば分かるよ
うに、分布ＳＰでは谷だった例えば位置Ｘ１の照度は、
分布ＳＱでは山となっている。

【００２２】つまり、仮に被検物（１）と光ビームによ
る照明領域（２０）とをＹ方向に相対移動させるとき、
Ｘ方向の位置Ｘ１での照度はＹ方向への相対移動量に応
じて変化するが、必ず谷部と山部とがある、即ち低照度
のときもあるが高照度のときもあるということになる。
従って、被検物（１）と照明領域（２０）とを相対的に
走査することにより、被検物（１）の被検面での照度分
布は全面でほぼ一様になり、欠陥の検出感度も一様とな
る。

【００２３】また、その遮光手段（１６）が、照明領域
（２０）をその光ビームが拡大された方向で両側から制
限するための対向する２つのほぼ平行なエッジ（１９
ａ，１９ｂ）を有し、これら２つのエッジがその相対的
な走査の方向に交差する方向にほぼ平行である場合に
は、遮光手段（１６）の製作が容易である。また、その
遮光手段が、その照明領域をその光ビームが拡大された
方向（Ｘ方向）で両側から制限するための対向する扇型
に開いた２つのエッジ（２４ａ，２４ｂ）を有し、これ
ら２つのエッジがそれぞれその相対的な走査の方向（Ｙ
方向）に交差する方向に平行である場合にも、その遮光
手段の製作が容易である。

【００２４】

【実施例】以下、本発明による欠陥検査装置の一実施例
につき図１〜図４を参照して説明する。本例は、図８の
装置の遮光板１６内の開口の形状を改善したものであ
り、図１において、図５及び図８に対応する部分には同
一符号を付してその詳細説明を省略する。

【００２５】図１（ａ）は本例の欠陥検査装置の構成を
示し、この図１（ａ）において、検査対象のレチクル１
は載物台２上に載置され、載物台２は駆動装置３により
Ｙ方向へ移動され、載物台２のＹ方向への移動量は測長
装置４により測長される。そして、レーザ光源よりなる
光源５から射出された光ビームＬ１は、負のシリンドリ
カルレンズ６Ａ及び正のシリンドリカルレンズ７Ａによ
りほぼＹ方向に垂直なＸ方向に拡大されたシート状の光
ビームＬ６となり、この光ビームＬ６が遮光板１６の平
行四辺形状の開口１９上に照射される。この開口１９を
通過した光ビームＬ８が、レチクル１の表面上のほぼＸ
方向に延びたスリット状の照明領域２０に照射される。
その照明領域２０内の異物を含む欠陥からの散乱光が、
受光レンズ１０を介して１次元撮像素子１１上にその欠
陥の像を結像する。

【００２６】図１（ｂ）は本例の遮光板１６を光源５か
ら見た平面図であり、この図１（ｂ）に示すように、遮
光板１６中の開口１９の４個の頂点をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと
すると、辺ＡＢよりなるエッジ１９ａと辺ＢＣよりなる
エッジ１９ｂとが互いに平行であり、且つエッジ１９ａ
及び１９ｂは相対的な走査の方向であるＹ方向に４５°
で交差しており、辺ＤＣ及び辺ＡＢは共にＸ方向に平行
である。また、開口１９のエッジ１９ａ及び１９ｂによ
り光ビームＬ６のＸ方向の両端部が制限され、開口１９
の辺ＡＢ及び辺ＤＣはそれぞれ光ビームＬ６に対してＹ
方向の外側に在る。従って、図１（ａ）のスリット状の
照明領域２０上では、開口１９による回折効果により、
エッジ１９ａ及び１９ｂに平行な方向に回折パターンが
形成されるが、辺ＡＢ及び辺ＤＣに平行な方向には回折
パターンは形成されない。

【００２７】図１（ｂ）の平行四辺形状の開口１９での
回折効果による、レチクル１上の照明領域２０での光ビ
ームＬ８の照度分布は、図２（ａ）及び（ｂ）に示され
るものとなる。図３は、図２の照明領域２０における光
ビームＬ８の照度分布のより詳細な構造を示し、図３
（ａ）はその照明領域２０において同一照度の部分を実
線で結んだ一種の照度の等高線である。図３（ａ）の照
度分布を、Ｘ軸と平行なＥＥ´線及びＦＦ′線に沿って
切断したときのＸ方向の照度分布Ｓ（Ｘ）は、それぞれ
図３（ｂ）の実線の分布ＳＥ及び破線の分布ＳＦとな
る。また、図３（ａ）の照度分布を、Ｙ軸と平行なＧＧ
´線及びＨＨ′線に沿って切断したときのＹ方向の照度
分布Ｓ（Ｙ）は、それぞれ図３（ｃ）の実線の分布ＳＧ
及び破線の分布ＳＨとなる。この場合、図１の載物台２
をＹ方向に移動することにより、レチクル１上の任意の
点は、それぞれ図３（ｂ）の照度の分布ＳＥ及びＳＦで
照明されるので、時間的に積分するとレチクル１の全面
での照度分布はほぼ一様となる。従って、レチクル１の
全面での欠陥の検出感度もほぼ一様である。

【００２８】ところで、図３（ｂ）の照度分布の包絡線
２１が示すように、もともとガウス分布のレーザビーム
をいくら拡大して開口を通してみても、やはりいくらか
の照度不均一性を生じることはやむを得ない。勿論、従
来の図６の装置のような斜入射系において開口１９を有
する遮光板１６を適用すると、ガウス分布の光ビームを
そのまま照射する場合と比べて、レチクル１の高さが変
わっても検出感度ははるかに変化しにくい。本例では、
図３（ｂ）の包絡線２１で示すように依然として残るＸ
方向の照度不均一性は、図１の１次元撮像素子１１の画
素出力信号を受光画素の番地毎に異なる補正係数を乗ず
ることにより補正する。具体的には、１次元撮像素子１
１の受光画素の番地毎に包絡線２１が示す照度の逆数
を、それぞれその画素出力信号の増幅器でのその番地の
増幅度とすればよい。

【００２９】また、レチクル１をＹ方向へ移動する際の
移動速度は、レチクル１上のＸ方向の任意の位置におい
て、散乱光の強度の検出時に必ず照明領域２０内の照度
分布の山部が照射されるようにしなければならない。例
えば、光ビームを全体としてみると、図３（ａ）に示す
ように、照明領域２０のＹ方向の幅が△ｙで且つ回折パ
ターンが生じていないとすると、△ｙ／４以下のステッ
プ量でＹ方向にレチクル１を送っていけば、Ｙ方向の照
度むらは１０％の幅以内に抑えられる。これに対して本
実施例においては、照明領域２０内の光ビームは図３
（ａ）のように斜め方向に周期的な２次元的な分布を持
っている。

【００３０】そこで、図３（ｃ）に示す分布ＳＧのＹ方
向の幅△ｙ_G 、分布ＳＨのＹ方向の幅△ｙ_H （何れも△
ｙより小さい値となる）をそれぞれＹ方向のビーム幅と
考え、レチクル１上のＸ方向の任意の位置における幅△
ｙ_G （又は幅△ｙ_H ）の最小値（これを「ｍｉｎ（△ｙ
_G(Ｘ））」又は「ｍｉｎ（△ｙ_H(Ｘ））」と表す）を用
いて、ｍｉｎ（△ｙ_G(Ｘ））／４以下又はｍｉｎ（△ｙ
_H(Ｘ））／４以下のステップ量でレチクル１をＹ方向に
送らなければならない。以上のことを簡単にまとめる
と、本実施例のように変形した開口１９が形成された遮
光板１６を用いた欠陥検査装置においては、Ｘ方向及び
Ｙ方向のレチクル１上の２次元的な照度むらは、遮光板
１６内の開口の形状と移動速度（レチクル１と光ビーム
とのＹ方向の相対速度）とによって決定されるというこ
とである。

【００３１】次に、図１の１次元撮像素子１１の画素出
力信号の処理については、レチクル１をＹ方向に移動す
るのに伴い欠陥上の光ビームの照度が変化して、その欠
陥に対応する画素出力信号の値も変化するので、その画
素出力信号の最大値を取り込むようにする。つまり、図
３（ａ）のＥＥ´線の照度分布が欠陥上に位置するとき
よりも、ＦＦ´線の照度分布が欠陥上に位置するときの
方が１次元撮像素子１１の画素出力信号の値が大きいと
きには、その大きい方の値と、そのときの１次元撮像素
子１１の受光画素の番地と、測長装置４の測長出力とを
メモリ等の記憶部にデータとして格納する。

【００３２】次に、図１（ｂ）の遮光板１６内に形成す
る開口の他の例につき図４を参照して説明する。図４
（ａ）は、遮光板１６内に６角形の開口２２が形成され
ている場合を示し、この図４（ａ）において、開口２２
上には図１のシリンドリカルレンズ７Ａから射出された
光ビームＬ６が照射されている。また、その開口２２の
Ｘ方向の左側の２つの互いにほぼ直交するエッジ２２
ａ，２２ｂと、右側の２つの互いにほぼ直交するエッジ
２２ｃ，２２ｄとにより、光ビームＬ６のＸ方向の幅が
制限されている。エッジ２２ａ，２２ｂ及び２２ｃ，２
２ｄはそれぞれＹ方向に斜めに交差しており、光ビーム
Ｌ６はそれら斜めのエッジ２２ａ，２２ｂ及び２２ｃ，
２２ｄにより回折されて、レチクル上を市松模様状の２
次元の照度分布をもった光として照射する。従って、図
１（ｂ）の開口を使用した場合と同様に、レチクルをＹ
方向に移動すればＸ方向の光ビームの照度むらは解消さ
れる。

【００３３】図４（ｂ）は、遮光板１６内に両端が円弧
状の開口２３が形成されている場合を示し、この図４
（ａ）において、開口２３のＸ方向の両端がそれぞれ円
弧状のエッジ２３ａ及び２３ｂとなっている。従って、
光ビームＬ６はそれら円弧状のエッジ２３ａ及び２３ｂ
により回折されて、レチクル上を同心円状の２次元の照
度分布をもった光として照射する。従って、図１（ｂ）
の開口を使用した場合と同様に、レチクルをＹ方向に移
動すればＸ方向の光ビームの照度むらは解消される。

【００３４】図４（ｃ）は、遮光板１６内に３角形の開
口２４が形成されている場合を示し、この図４（ｃ）に
おいて、開口２４上には図１のシリンドリカルレンズ７
Ａから射出された光ビームＬ６が照射されている。ま
た、その開口２４のＸ方向の左側のエッジ２４ａと、右
側のエッジ２４ｂとは扇型に開き、それらエッジ２４
ａ，２４ｂにより、光ビームＬ６のＸ方向の幅が制限さ
れている。エッジ２４ａ及び２４ｂはそれぞれＹ方向に
斜めに交差しており、光ビームＬ６はそれら斜めのエッ
ジ２４ａ及び２４ｂにより回折されて、レチクル上を菱
型状の２次元の照度分布をもった光として照射する。従
って、図１（ｂ）の開口を使用した場合と同様に、レチ
クルをＹ方向に移動すればＸ方向の光ビームの照度むら
は解消される。

【００３５】なお、上述実施例は、被検物上にほぼ垂直
に光ビームが入射する場合に本発明を適用したものであ
るが、図６のような斜入射系においても本発明は適用で
きることは言うまでもない。図６のような斜入射系に本
発明を適用した場合にも、レチクル上での光ビームの照
度むらの方向を相対的な走査の方向に対応して設定し、
且つレチクルの相対的な移動速度を所定の速度に設定す
ることにより、レチクルの全面での欠陥の検出感度を一
様化できる。

【００３６】また、レチクルのみならず、例えばレチク
ル上に張設されたペリクルの欠陥検査を行う場合にも、
本発明を適用することができる。このように、本発明は
上述実施例に限定されず本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の構成を取り得る。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、遮光手段により被検物
上の光ビームの照射領域を所望の領域に制限できる。更
に、遮光手段のエッジにより形成される、被検物上での
光ビームの微視的な２次元的な照度むらを、走査手段に
より走査方向で積分することにより低減できるので、被
検物上の全面での欠陥の検出感度を一様化できる利点が
ある。

【００３８】また、その遮光手段が、その照明領域をそ
の光ビームが拡大された方向で両側から制限するための
対向する２つのほぼ平行なエッジを有し、これら２つの
エッジがその相対的な走査の方向に非平行である場合、
又はその遮光手段が、その照明領域をその光ビームが拡
大された方向で両側から制限するための対向する扇型に
開いた２つのエッジを有し、これら２つのエッジがそれ
ぞれその相対的な走査の方向に非平行である場合は、そ
れぞれ構成が簡略である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明による欠陥検査装置の一実施例
を示す斜視図、（ｂ）は図１（ａ）内の遮光板１６を示
す平面図である。

【図２】（ａ）は図１のレチクル上の照明領域の照度分
布の一種の等高線を示す図、（ｂ）は図２（ａ）の照度
分布の２つの断面でのＸ方向の照度分布を示す図であ
る。

【図３】（ａ）は図１のレチクル上の照明領域の照度分
布のより詳細な一種の等高線を示す図、（ｂ）は図３
（ａ）の照度分布の２つの断面でのＸ方向の照度分布を
示す図、（ｃ）は図３（ａ）の照度分布の２つの断面で
のＹ方向の照度分布を示す図である。

【図４】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ実施例の遮光板１６
上に形成される開口の変形例を示す平面図である。

【図５】従来の欠陥検査装置の一例を示す斜視図であ
る。

【図６】従来の欠陥検査装置の他の例を示す斜視図であ
る。

【図７】（ａ）は図５の照明領域８のＹ方向の照度分布
を示す図、（ｂ）は図５の照明領域８のＸ方向の照度分
布を示す図である。

【図８】図６の欠陥検査装置において、光ビームをより
拡大し且つ遮光板で照明領域を制限する場合を示す斜視
図である。

【図９】図８のレチクル上の照明領域でのＸ方向の照度
分布を示す図である。

【符号の説明】１レチクル２載物台３駆動装置４測長装置５光源６Ａ負のシリンドリカルレンズ７Ａ正のシリンドリカルレンズ１０受光レンズ１１１次元撮像素子１６遮光板１９，２２，２３，２４開口２０スリット状の照明領域

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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを発生する光源と、前記光ビームを所定の方向に拡大して被検物上に照射す
る光ビーム拡大手段と、前記光ビームが拡大された方向に交差する方向に前記光
ビーム拡大手段と前記被検物とを相対的に走査する走査
手段と、前記被検物上の欠陥から発生する散乱光を光電変換する
受光手段とを有し、該受光手段により得られる光電変換
信号に基づいて前記欠陥の検査を行う装置において、前記被検物上で前記光ビームにより照射される照明領域
を前記光ビームが拡大された方向で制限するための複数
のエッジを有する遮光手段を設け、前記複数のエッジの内の少なくとも１つのエッジを前記
相対的な走査の方向に交差する方向に平行にしたことを
特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】前記遮光手段は、前記照明領域を前記光
ビームが拡大された方向で両側から制限するための対向
する２つのほぼ平行なエッジを有し、該２つのエッジが
前記相対的な走査の方向に交差する方向にほぼ平行であ
ることを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装置。
【請求項３】前記遮光手段は、前記照明領域を前記光
ビームが拡大された方向で両側から制限するための対向
する扇型に開いた２つのエッジを有し、該２つのエッジ
がそれぞれ前記相対的な走査の方向に交差する方向に平
行であることを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装
置。