JPH0663982B2 - 異物検出方法及びその装置 - Google Patents
異物検出方法及びその装置Info
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- JPH0663982B2 JPH0663982B2 JP62311904A JP31190487A JPH0663982B2 JP H0663982 B2 JPH0663982 B2 JP H0663982B2 JP 62311904 A JP62311904 A JP 62311904A JP 31190487 A JP31190487 A JP 31190487A JP H0663982 B2 JPH0663982 B2 JP H0663982B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、試料上の微小異物を検出する方法及び装置に
係り、特に製品（パターン付）ウェハ上の異物を検出す
るのに好適な異物検出方法及びその装置に関する。
係り、特に製品（パターン付）ウェハ上の異物を検出す
るのに好適な異物検出方法及びその装置に関する。
パターン付ウェハ異物検査を例にとると、従来の技術は
例えば、特開昭54−57126に代表される。すなわち、第1
1図（ａ）に示すように、レーザ3a及び3bから出射した
Ｓ偏光ビームにより、ウェハ１を斜方照射する。同図
（ｂ）に示すようにウェハのパターン11上に異物401,40
2があると偏光が解消し、異物からの散乱光にはＳ偏光
及びＰ偏光成分が混在する。一方パターン11のうち、レ
ーザビームの光軸と直交する直線エッジからの散乱光に
はＳ偏光成分がそのまま保存される。従って対物レンズ
４の上方にＳ偏光成分（実線で示す）を遮断するように
偏光板101を配置すれば、パターン情報が除去でき、光
電変換素子102では異物散乱光の中のＰ偏光成分のみが
検出される。この方法によればパターン付ウェハ上の３
〜５μｍ程度の異物401を十分検出することができる。
しかし、異物からの散乱光のうち、Ｐ偏光成分は全散乱
光のごく一部であるため、１〜２μｍ程度の微小な異物
402の場合は、偏光板による検出光量の低下が著しく、
同図（ｃ）に示すようにパターンコーナー部からの散乱
光103との判別が困難な場合が生じてくる。つまり、従
来方式は、パターンからの反射光を除去するために、偏
光板を用いているわけであるが、そのために異物散乱光
の多くをも除去する結果になっている。また、異物の材
質及び形状によっては偏光が解消しにくいものがあり、
その場合は、異物散乱光にＰ偏光成分がほとんど含まれ
ず、ますます検出が困難になる。
例えば、特開昭54−57126に代表される。すなわち、第1
1図（ａ）に示すように、レーザ3a及び3bから出射した
Ｓ偏光ビームにより、ウェハ１を斜方照射する。同図
（ｂ）に示すようにウェハのパターン11上に異物401,40
2があると偏光が解消し、異物からの散乱光にはＳ偏光
及びＰ偏光成分が混在する。一方パターン11のうち、レ
ーザビームの光軸と直交する直線エッジからの散乱光に
はＳ偏光成分がそのまま保存される。従って対物レンズ
４の上方にＳ偏光成分（実線で示す）を遮断するように
偏光板101を配置すれば、パターン情報が除去でき、光
電変換素子102では異物散乱光の中のＰ偏光成分のみが
検出される。この方法によればパターン付ウェハ上の３
〜５μｍ程度の異物401を十分検出することができる。
しかし、異物からの散乱光のうち、Ｐ偏光成分は全散乱
光のごく一部であるため、１〜２μｍ程度の微小な異物
402の場合は、偏光板による検出光量の低下が著しく、
同図（ｃ）に示すようにパターンコーナー部からの散乱
光103との判別が困難な場合が生じてくる。つまり、従
来方式は、パターンからの反射光を除去するために、偏
光板を用いているわけであるが、そのために異物散乱光
の多くをも除去する結果になっている。また、異物の材
質及び形状によっては偏光が解消しにくいものがあり、
その場合は、異物散乱光にＰ偏光成分がほとんど含まれ
ず、ますます検出が困難になる。
これに対し、特開昭59−65428では、第12図（ａ）に示
すように、対物レンズ４の中の射出瞳、すなわち空間周
波数領域（フーリエ変換面）4aをフィールドレンズ５で
300の位置に結像し、同図（ｂ）に示すパターン11及び
異物401,402のフーリエ変換像12を作る（同図
（ｃ））。13はパターン11の内、レーザビームの光軸と
直交する直線エッジ部のフーリエ変換像であり、一般に
図示の如く、空間周波数領域内で局所的に存在する。14
は異物401,402のフーリエ変換像であり、一般に図示の
如く、空間周波数領域内の全領域にわたって存在する。
300の位置に同図（ｄ）に示す遮光部104aを有する空間
フィルタ104を配置し、直線エッジのフーリエ変換像13
を遮光すると、フィールドレンズ７によって光電変換素
子８上に結像する像は同図（ｅ）に示す105のように異
物401a,402aとパターンコーナー部から成る。そこで、
特開昭59−6536では、この検出した画像105とメモリ９
に格納しておいた隣接チップの同一場所での記憶画像10
6（レーザ斜方照明及び空間フィルタ104を介して得た画
像）とを比較回路10において比較し、その差画像107で
もって異物401a,402aを検出している。ところが、この
ように空間フィルタを用いる異物検出方法においては、
従来より以下のような課題が指摘されている。すなわ
ち、第13図（ａ）に示すようにパターン11上の異物403
がその形状に何らかの方向性をもつ場合、フーリエ変換
像110があまり広がらず直線エッジのフーリエ変換像13
と重なってしまうことがあり、その場合は、異物のフー
リエ変換像は空間フィルタ104の遮光部104aによって遮
光されてしまい、111に示すように異物が検出されない
ということになってしまう。一方、逆に第13図（ｂ）に
示すように、回路パターン120の形状によっては、直線
エッジ部のフーリエ変換像130が直線状に集光せず広が
ってしまい、異物404のフーリエ変換像140と重なってし
まう場合がある。その場合、フーリエ変換像130を遮光
するために大きな遮光部121aを有する空間フィルタ121
を用いると、異物のフーリエ変換像140も遮光されてし
まい、122のように異物の検出が不可能になってしま
う。
すように、対物レンズ４の中の射出瞳、すなわち空間周
波数領域（フーリエ変換面）4aをフィールドレンズ５で
300の位置に結像し、同図（ｂ）に示すパターン11及び
異物401,402のフーリエ変換像12を作る（同図
（ｃ））。13はパターン11の内、レーザビームの光軸と
直交する直線エッジ部のフーリエ変換像であり、一般に
図示の如く、空間周波数領域内で局所的に存在する。14
は異物401,402のフーリエ変換像であり、一般に図示の
如く、空間周波数領域内の全領域にわたって存在する。
300の位置に同図（ｄ）に示す遮光部104aを有する空間
フィルタ104を配置し、直線エッジのフーリエ変換像13
を遮光すると、フィールドレンズ７によって光電変換素
子８上に結像する像は同図（ｅ）に示す105のように異
物401a,402aとパターンコーナー部から成る。そこで、
特開昭59−6536では、この検出した画像105とメモリ９
に格納しておいた隣接チップの同一場所での記憶画像10
6（レーザ斜方照明及び空間フィルタ104を介して得た画
像）とを比較回路10において比較し、その差画像107で
もって異物401a,402aを検出している。ところが、この
ように空間フィルタを用いる異物検出方法においては、
従来より以下のような課題が指摘されている。すなわ
ち、第13図（ａ）に示すようにパターン11上の異物403
がその形状に何らかの方向性をもつ場合、フーリエ変換
像110があまり広がらず直線エッジのフーリエ変換像13
と重なってしまうことがあり、その場合は、異物のフー
リエ変換像は空間フィルタ104の遮光部104aによって遮
光されてしまい、111に示すように異物が検出されない
ということになってしまう。一方、逆に第13図（ｂ）に
示すように、回路パターン120の形状によっては、直線
エッジ部のフーリエ変換像130が直線状に集光せず広が
ってしまい、異物404のフーリエ変換像140と重なってし
まう場合がある。その場合、フーリエ変換像130を遮光
するために大きな遮光部121aを有する空間フィルタ121
を用いると、異物のフーリエ変換像140も遮光されてし
まい、122のように異物の検出が不可能になってしま
う。
このように、上記従来技術、すなわち偏光板を使用する
方法においては異物からの散乱光の光量低下と、偏光解
消の少ない異物の検出不能が、また空間フィルタを使用
する方法においては、異物あるいはパターンのフーリエ
変換像の形状に起因した異物検出能力の低下という課題
があった。
方法においては異物からの散乱光の光量低下と、偏光解
消の少ない異物の検出不能が、また空間フィルタを使用
する方法においては、異物あるいはパターンのフーリエ
変換像の形状に起因した異物検出能力の低下という課題
があった。
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決すべく、回
路パターンが形成された試料上に指向性の高い直線偏光
照明光を試料表面に対して斜め方向から照射した際、回
路パターンの直線状エッジ部から生じる偏光成分の散乱
光を選択的に遮光して異物からの様々な偏光成分を有す
る散乱光を可能な限り多くして高い効率で検出した微小
な異物を高感度で検出できるようにした異物検出方法及
びその装置を提供することにある。
路パターンが形成された試料上に指向性の高い直線偏光
照明光を試料表面に対して斜め方向から照射した際、回
路パターンの直線状エッジ部から生じる偏光成分の散乱
光を選択的に遮光して異物からの様々な偏光成分を有す
る散乱光を可能な限り多くして高い効率で検出した微小
な異物を高感度で検出できるようにした異物検出方法及
びその装置を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために、回路パターンが
形成された試料上に指向性の高い直線偏光照明光を試料
表面の垂直方向に対して所望の角度傾斜させた斜め方向
から照射し、前記試料表面に対してほぼ垂直方向に光軸
を有する検出光学系で前記照射領域からの散乱光を検出
し、該検出される回路パターンの直線状エッジ部分から
発生する散乱光の偏光成分のみを、前記検出光学系の空
間周波数領域に設置された偏光空間フィルタにより選択
的に遮光し、前記偏光空間フィルタを通過してきた前記
試料上の異物からの散乱光を光電変換手段で受光して異
物を示す信号を検出することを特徴とする異物検出方法
である。また本発明は、前記異物検出方法において、前
記直線偏光照明光は波長幅が狭い光であることを特徴と
する。また本発明は、回路パターンが形成された試料上
に指向性の高い直線偏光照明光を試料表面の垂直方向に
対して所望の角度傾斜させた斜め方向から照射する照明
光学系と、前記試料表面に対してほぼ垂直方向に光軸を
有し、前記照明光学系で照射された前記試料上の照射領
域からの散乱光を検出する検出光学系と、該検出光学系
で検出される回路パターンの直線状エッジ部分から発生
する散乱光の偏光成分のみを選択的に遮光すべく空間周
波数領域に設置された偏光空間フィルタと、該偏光空間
フィルタを通過してきた前記試料上の異物からの散乱光
を受光して異物を示す信号を検出する光電変換手段とを
備えたことを特徴とする異物検出装置である。また本発
明は、前記異物検出装置において、前記偏光空間フィル
タを、部分偏光素子で構成したことを特徴とする。また
本発明は、前記異物検出装置において、前記偏光空間フ
ィルタを、部分のみ光の偏光状態を変化せしめる光学素
子で構成したことを特徴とする。また本発明は、前記異
物検出装置において、前記光学素子を、液晶素子で構成
したことを特徴とする。また本発明は、前記異物検出装
置において、前記光学素子を、波長板で構成したことを
特徴とする。また本発明は、前記異物検出装置におい
て、前記照明光学系光で照射される指向性の高い直線偏
光照明光は波長幅が狭いことを特徴とする。
形成された試料上に指向性の高い直線偏光照明光を試料
表面の垂直方向に対して所望の角度傾斜させた斜め方向
から照射し、前記試料表面に対してほぼ垂直方向に光軸
を有する検出光学系で前記照射領域からの散乱光を検出
し、該検出される回路パターンの直線状エッジ部分から
発生する散乱光の偏光成分のみを、前記検出光学系の空
間周波数領域に設置された偏光空間フィルタにより選択
的に遮光し、前記偏光空間フィルタを通過してきた前記
試料上の異物からの散乱光を光電変換手段で受光して異
物を示す信号を検出することを特徴とする異物検出方法
である。また本発明は、前記異物検出方法において、前
記直線偏光照明光は波長幅が狭い光であることを特徴と
する。また本発明は、回路パターンが形成された試料上
に指向性の高い直線偏光照明光を試料表面の垂直方向に
対して所望の角度傾斜させた斜め方向から照射する照明
光学系と、前記試料表面に対してほぼ垂直方向に光軸を
有し、前記照明光学系で照射された前記試料上の照射領
域からの散乱光を検出する検出光学系と、該検出光学系
で検出される回路パターンの直線状エッジ部分から発生
する散乱光の偏光成分のみを選択的に遮光すべく空間周
波数領域に設置された偏光空間フィルタと、該偏光空間
フィルタを通過してきた前記試料上の異物からの散乱光
を受光して異物を示す信号を検出する光電変換手段とを
備えたことを特徴とする異物検出装置である。また本発
明は、前記異物検出装置において、前記偏光空間フィル
タを、部分偏光素子で構成したことを特徴とする。また
本発明は、前記異物検出装置において、前記偏光空間フ
ィルタを、部分のみ光の偏光状態を変化せしめる光学素
子で構成したことを特徴とする。また本発明は、前記異
物検出装置において、前記光学素子を、液晶素子で構成
したことを特徴とする。また本発明は、前記異物検出装
置において、前記光学素子を、波長板で構成したことを
特徴とする。また本発明は、前記異物検出装置におい
て、前記照明光学系光で照射される指向性の高い直線偏
光照明光は波長幅が狭いことを特徴とする。
上記構成により、回路パターンが形成された試料上に存
在する異物からの散乱光にできるだけ影響をを与えるこ
となく、偏光空間フィルタにより回路パターンの直線状
エッジ部分から発生する散乱光の偏光成分のみを選択的
に遮光することにより異物からの散乱光を可能な限り高
い効率で検出することができ、回路パターンが形成され
た試料上に存在する微小異物を高感度で検出することが
できる。即ち回路パターンが形成された試料上に指向性
の高い直線偏光照明光を試料表面の垂直方向に対して所
望の角度傾斜させた斜め方向から照射して前記試料表面
に対してほぼ垂直方向に光軸を有する検出光学系で前記
照射領域からの散乱光を検出する際、該検出光学系の空
間周波数領域（フーリエ変換面）における回路パターン
の直線状エッジ部分からのフーリエ変換像と異物からの
フーリエ変換像との間において形状および偏光成分の違
いを利用して、空間周波数領域（フーリエ変換面）に設
置された部分偏光素子または部分のみ光の偏光状態を変
化せしめる光学素子で構成された偏光空間フィルタによ
り空間周波数領域において配置回路パターンの直線状エ
ッジ部分からのフーリエ変換像に対応する領域のみの該
フーリエ変換像をなす特定の偏光成分を遮光して異物か
らの様々な方向の偏光成分からなる散乱光を通過させる
ことにより大きく損なうことなく効率良く異物を検出す
ることができる。
在する異物からの散乱光にできるだけ影響をを与えるこ
となく、偏光空間フィルタにより回路パターンの直線状
エッジ部分から発生する散乱光の偏光成分のみを選択的
に遮光することにより異物からの散乱光を可能な限り高
い効率で検出することができ、回路パターンが形成され
た試料上に存在する微小異物を高感度で検出することが
できる。即ち回路パターンが形成された試料上に指向性
の高い直線偏光照明光を試料表面の垂直方向に対して所
望の角度傾斜させた斜め方向から照射して前記試料表面
に対してほぼ垂直方向に光軸を有する検出光学系で前記
照射領域からの散乱光を検出する際、該検出光学系の空
間周波数領域（フーリエ変換面）における回路パターン
の直線状エッジ部分からのフーリエ変換像と異物からの
フーリエ変換像との間において形状および偏光成分の違
いを利用して、空間周波数領域（フーリエ変換面）に設
置された部分偏光素子または部分のみ光の偏光状態を変
化せしめる光学素子で構成された偏光空間フィルタによ
り空間周波数領域において配置回路パターンの直線状エ
ッジ部分からのフーリエ変換像に対応する領域のみの該
フーリエ変換像をなす特定の偏光成分を遮光して異物か
らの様々な方向の偏光成分からなる散乱光を通過させる
ことにより大きく損なうことなく効率良く異物を検出す
ることができる。
本発明の実施例を第１図〜第10図により説明する。
まず、本発明の基本原理について説明する。今一度、第
２図（ａ）〜（ｅ）に基づいて、Ｓ偏光レーザビームに
よって照明されたウェハ１上のパターン11及び異物401,
402からの散乱光の挙動について述べる。第２図（ａ）
において、対物レンズ４の中の空間周波数領域、すなわ
ちフーリエ変換面（射出瞳に対応）4aはフィールドレン
ズ５により、300の位置に結像している。従って300の位
置に同図（ｂ）に示すパターン11の内レーザビームの光
軸と直交する直線エッジ部のフーリエ変換像13と異物の
フーリエ変換像14が得られる（同図（ｃ））。さて、こ
こで両者のフーリエ変換像の形状の相違だけでなく、そ
の偏光状態に着目してみる。同図（ｄ）に示すように、
直線エッジ部のフーリエ変換像13は概ね入射レーザビー
ムと同じＳ偏光成分18からなる。一方、同図（ｅ）に示
すように、異物の401,402のフーリエ変換像14は様々な
方向の偏光成分19から成っている。
２図（ａ）〜（ｅ）に基づいて、Ｓ偏光レーザビームに
よって照明されたウェハ１上のパターン11及び異物401,
402からの散乱光の挙動について述べる。第２図（ａ）
において、対物レンズ４の中の空間周波数領域、すなわ
ちフーリエ変換面（射出瞳に対応）4aはフィールドレン
ズ５により、300の位置に結像している。従って300の位
置に同図（ｂ）に示すパターン11の内レーザビームの光
軸と直交する直線エッジ部のフーリエ変換像13と異物の
フーリエ変換像14が得られる（同図（ｃ））。さて、こ
こで両者のフーリエ変換像の形状の相違だけでなく、そ
の偏光状態に着目してみる。同図（ｄ）に示すように、
直線エッジ部のフーリエ変換像13は概ね入射レーザビー
ムと同じＳ偏光成分18からなる。一方、同図（ｅ）に示
すように、異物の401,402のフーリエ変換像14は様々な
方向の偏光成分19から成っている。
ここで、300の位置に第３図（ａ）に示す偏光板20を配
置し、Ｓ偏光成分を遮光すると、偏光板20を通過する光
は同図（ｂ）に示すように、総てＰ偏光成分30となり、
Ｓ偏光成分から成るパターン11の直線エッジ部のフーリ
エ変換像13は完全に除去され、異物401,402のフーリエ
変換像14のうちのＰ偏光成分のみを得ることができる。
しかし、第２図の19と第３図（ｂ）の30を比較すると、
明らかに異物401,402の光量が大きく低下している。
置し、Ｓ偏光成分を遮光すると、偏光板20を通過する光
は同図（ｂ）に示すように、総てＰ偏光成分30となり、
Ｓ偏光成分から成るパターン11の直線エッジ部のフーリ
エ変換像13は完全に除去され、異物401,402のフーリエ
変換像14のうちのＰ偏光成分のみを得ることができる。
しかし、第２図の19と第３図（ｂ）の30を比較すると、
明らかに異物401,402の光量が大きく低下している。
一方、同様に第２図の300の位置に第３図（ｃ）に示す
空間フィルタ21を配置した場合は、同図（ｄ）に示すよ
うに、直線エッジ部のフーリエ変換像13を除去すること
ができるが、同時に異物401,402のフーリエ変換像14の
一部も除去されてしまう。また、同図（ｅ）に示すよう
に空間フィルタ22の遮光部22aが大きい場合は、同図
（ｆ）に示すように異物401,402のフーリエ変換像14も
大きく損われてしまう。
空間フィルタ21を配置した場合は、同図（ｄ）に示すよ
うに、直線エッジ部のフーリエ変換像13を除去すること
ができるが、同時に異物401,402のフーリエ変換像14の
一部も除去されてしまう。また、同図（ｅ）に示すよう
に空間フィルタ22の遮光部22aが大きい場合は、同図
（ｆ）に示すように異物401,402のフーリエ変換像14も
大きく損われてしまう。
本発明は、空間周波数領域における、パターンの直接エ
ッジ部のフーリエ変換像と、異物のフーリエ変換像の形
状の相違と、両者の偏光状態の相違に着目し、この偏光
板と空間フィルタによる異物検出方式を組合せることに
より、両方式の長所を活かそうとするものである。すな
わち、第４図（ａ）に示すように、パターン11の直線エ
ッジ部のフーリエ変換像13に対応する部分を、Ｓ偏光成
分を遮光するように配置した偏光板もしくは入射光の偏
光状態を変化させる光学材料23cで形成し、他の部分
は、入射光の偏光状態を保存したまま通過させる光学材
料23bで形成した空間フィルタ23（23aは遮光部）を、第
２図の300の位置に配置する。その結果、第４図（ｂ）
に示すように、直線エッジ部のフーリエ変換像13に対応
する領域のみＳ偏光成分が遮光され、他の領域は総ての
偏光成分が通過できることになる。従って、Ｓ偏光成分
から成る直線エッジ部のフーリエ変換像13と、異物401,
402のフーリエ変換像14のうち、偏光板23cの領域内にあ
るＳ偏光成分のみが遮光されることになり、第３図に示
した従来方式に比べ、異物検出光量が大幅に増加する。
また、直線エッジ部のフーリエ変換像13に対応する領域
が大きい場合でも、第４図（ｄ）に示すように従来方式
（第３図（ｆ））に比べ異物検出光量が増加している。
尚、以下では、従来の空間フィルタと区別するため、上
記空間フィルタを偏光空間フィルタと呼ぶ。
ッジ部のフーリエ変換像と、異物のフーリエ変換像の形
状の相違と、両者の偏光状態の相違に着目し、この偏光
板と空間フィルタによる異物検出方式を組合せることに
より、両方式の長所を活かそうとするものである。すな
わち、第４図（ａ）に示すように、パターン11の直線エ
ッジ部のフーリエ変換像13に対応する部分を、Ｓ偏光成
分を遮光するように配置した偏光板もしくは入射光の偏
光状態を変化させる光学材料23cで形成し、他の部分
は、入射光の偏光状態を保存したまま通過させる光学材
料23bで形成した空間フィルタ23（23aは遮光部）を、第
２図の300の位置に配置する。その結果、第４図（ｂ）
に示すように、直線エッジ部のフーリエ変換像13に対応
する領域のみＳ偏光成分が遮光され、他の領域は総ての
偏光成分が通過できることになる。従って、Ｓ偏光成分
から成る直線エッジ部のフーリエ変換像13と、異物401,
402のフーリエ変換像14のうち、偏光板23cの領域内にあ
るＳ偏光成分のみが遮光されることになり、第３図に示
した従来方式に比べ、異物検出光量が大幅に増加する。
また、直線エッジ部のフーリエ変換像13に対応する領域
が大きい場合でも、第４図（ｄ）に示すように従来方式
（第３図（ｆ））に比べ異物検出光量が増加している。
尚、以下では、従来の空間フィルタと区別するため、上
記空間フィルタを偏光空間フィルタと呼ぶ。
以下、本発明の第１の実施例を第１図（ａ）〜（ｄ）に
より説明する。尚、以下では汎用性をもたせるため、Ｓ
偏光、Ｐ偏光という言い方をせず、図中のx,y座標を基
準にしてｘ方向偏光、ｙ方向偏光という言い方で統一す
るものとする。
より説明する。尚、以下では汎用性をもたせるため、Ｓ
偏光、Ｐ偏光という言い方をせず、図中のx,y座標を基
準にしてｘ方向偏光、ｙ方向偏光という言い方で統一す
るものとする。
第１図（ａ）は、本発明の第１の実施例における異物検
出光学系を示す図である。本光学系は、xyステージ２、
レーザ3a及び3b、対物レンズ４、リレーレンズ５、偏光
空間フィルタ６、リレーレンズ７、２次元固体撮像素子
８より構成される。同図において試料は回路パターンが
形成された製品ウェハである。xyステージ２上にこのウ
ェハ１は、対物レンズ４、リレーレンズ５及び７により
２次元固体撮像素子８上に結像している。一方、対物レ
ンズ４のフーリエ変換面（空間周波数領域）4aは、リレ
ーレンズ５により300の位置に結像している。互いに対
向するレーザ3a及び3bから出射したｙ方向偏光（Ｓ偏
光）ビームにより、ウェハ１を２方向から斜方照明す
る。同図（ｂ）は回路パターン11と異物601,602の一例
である。レーザ斜方照明の結果、300の位置、すなわち
対物レンズ４のフーリエ変換面4aの結像位置には、同図
（ｃ）に示すように回路パターン11及び異物601,602の
フーリエ変換像12が得られる。13は回路パターン11の
内、２方向のレーザビームの光軸と直交する直線エッジ
部のフーリエ変換像であり、概ね入射レーザビームと同
じｙ方向偏光成分から成る。14は異物601,602のフーリ
エ変換像であり、様々の方向の偏光成分から成る。そこ
で、300の位置に同図（ｄ）に示す偏光空間フィルタ６
を配置する。この偏光空間フィルタ６は以下の構成から
成る。すなわち、パターン11の直線エッジ部のフーリエ
変換像13に対応する部分は、ｙ方向偏光成分を遮光する
ように配置した偏光板6cで形成され、他の部分は入射光
の偏光状態を保存したまま通過させる通常のガラス板6b
で形成されている。尚、6aは迷光等を遮断するためにク
ロム膜で形成された遮光部である。遮光空間フィルタ６
を300の位置に配置することにより、第４図（ｂ）に示
すように、ｙ方向偏光部分から成る直線エッジ部のフー
リエ変換像13と、異物601,602のフーリエ変換像14のう
ち、偏光板6cの例域内に存在するｙ方向偏光成分のみが
遮光される。その結果、第１図の検出画像15に示すよう
に、２次元固体撮像素子８において、異物散乱光がほと
んど損われることなく検出される。一方、パターンコー
ナ部からの散乱光は異物散乱光と同様の散乱及び偏光特
性を有するため、偏光空間フィルタ６を通過し、351の
ように検出されてしまう。これに関しては、検出画像15
と、予じめメモリ９に格納しておいた隣接チップの同一
場所での記憶画像16（レーザ斜方照明及び空間フィルタ
６を介して得た画像）とを、比較回路10において比較
し、差画像17を求めることにより、パターンコーナ部の
情報351を除去し、異物情報601a及び602aのみを抽出す
ることができる。
出光学系を示す図である。本光学系は、xyステージ２、
レーザ3a及び3b、対物レンズ４、リレーレンズ５、偏光
空間フィルタ６、リレーレンズ７、２次元固体撮像素子
８より構成される。同図において試料は回路パターンが
形成された製品ウェハである。xyステージ２上にこのウ
ェハ１は、対物レンズ４、リレーレンズ５及び７により
２次元固体撮像素子８上に結像している。一方、対物レ
ンズ４のフーリエ変換面（空間周波数領域）4aは、リレ
ーレンズ５により300の位置に結像している。互いに対
向するレーザ3a及び3bから出射したｙ方向偏光（Ｓ偏
光）ビームにより、ウェハ１を２方向から斜方照明す
る。同図（ｂ）は回路パターン11と異物601,602の一例
である。レーザ斜方照明の結果、300の位置、すなわち
対物レンズ４のフーリエ変換面4aの結像位置には、同図
（ｃ）に示すように回路パターン11及び異物601,602の
フーリエ変換像12が得られる。13は回路パターン11の
内、２方向のレーザビームの光軸と直交する直線エッジ
部のフーリエ変換像であり、概ね入射レーザビームと同
じｙ方向偏光成分から成る。14は異物601,602のフーリ
エ変換像であり、様々の方向の偏光成分から成る。そこ
で、300の位置に同図（ｄ）に示す偏光空間フィルタ６
を配置する。この偏光空間フィルタ６は以下の構成から
成る。すなわち、パターン11の直線エッジ部のフーリエ
変換像13に対応する部分は、ｙ方向偏光成分を遮光する
ように配置した偏光板6cで形成され、他の部分は入射光
の偏光状態を保存したまま通過させる通常のガラス板6b
で形成されている。尚、6aは迷光等を遮断するためにク
ロム膜で形成された遮光部である。遮光空間フィルタ６
を300の位置に配置することにより、第４図（ｂ）に示
すように、ｙ方向偏光部分から成る直線エッジ部のフー
リエ変換像13と、異物601,602のフーリエ変換像14のう
ち、偏光板6cの例域内に存在するｙ方向偏光成分のみが
遮光される。その結果、第１図の検出画像15に示すよう
に、２次元固体撮像素子８において、異物散乱光がほと
んど損われることなく検出される。一方、パターンコー
ナ部からの散乱光は異物散乱光と同様の散乱及び偏光特
性を有するため、偏光空間フィルタ６を通過し、351の
ように検出されてしまう。これに関しては、検出画像15
と、予じめメモリ９に格納しておいた隣接チップの同一
場所での記憶画像16（レーザ斜方照明及び空間フィルタ
６を介して得た画像）とを、比較回路10において比較
し、差画像17を求めることにより、パターンコーナ部の
情報351を除去し、異物情報601a及び602aのみを抽出す
ることができる。
以上、本実施例によれば、「作用」の項でも述べたよう
に、異物散乱光のうち偏光空間フィルタ６によって遮光
されるのは、偏光板6cの領域内に存在するｙ方向成分の
みであり、異物からの全散乱光のごく一部である。従っ
て、従来の偏光板を使用、総てのｙ方向成分を遮光する
方式や、空間フィルタを使用し、遮光部に存在する総て
の異物散乱光を遮光する方式に比べ、異物の検出光量が
増加し、かつパターンや異物の形状によって異物検出能
力が左右されないため、より微小な異物の検出が可能に
なる。
に、異物散乱光のうち偏光空間フィルタ６によって遮光
されるのは、偏光板6cの領域内に存在するｙ方向成分の
みであり、異物からの全散乱光のごく一部である。従っ
て、従来の偏光板を使用、総てのｙ方向成分を遮光する
方式や、空間フィルタを使用し、遮光部に存在する総て
の異物散乱光を遮光する方式に比べ、異物の検出光量が
増加し、かつパターンや異物の形状によって異物検出能
力が左右されないため、より微小な異物の検出が可能に
なる。
本発明の第２の実施例を第５図（ａ）〜（ｄ）により説
明する。尚、以下では、第１の実施例と同様、光の偏光
方向に関しては、図中のxy座標を基準にして、ｘ方向偏
光、ｙ方向偏光という言い方を使用する。
明する。尚、以下では、第１の実施例と同様、光の偏光
方向に関しては、図中のxy座標を基準にして、ｘ方向偏
光、ｙ方向偏光という言い方を使用する。
第５図（ａ）は、本発明の第２の実施例における異物検
出光学系を示す図である。第１図（ａ）に示す第１の実
施例における異物検出光学系では、互いに対向する２つ
のレーザ3a及び3bを用い、２方向から斜方照明している
のに対し、本実施例では、互いに対向する２組の計４つ
のレーザ3a,3b,3c,3dを用い、４方向から斜方照明し、
それに応じて偏光空間フィルタの構成を変更している。
他の部分の構成及び機能は、総て第１の実施例と同様で
ある。まず、レーザ3a,3b,3c,3dから出射した直線偏光
ビームにより（レーザ3a,3bからはｙ方向偏光ビーム
が、レーザ3c,3dからはｘ方向偏光ビームか出射され
る。）、ウェハ１上を４方向から斜方照明する。同図
（ｂ）は回路パターン11と異物601,602の一例である。
レーザ斜方照明の結果、300の位置、すなわち対物レン
ズ４のフーリエ変換面4aの結像位置には、同図（ｃ）に
示すように回路パターン11及び異物601,602のフーリエ
変換像150が得られる。37aは回路パターン11の内、レー
ザ3a及び3bから出射したレーザビームの光軸と直交する
直線エッジ部のフーリエ変換像であり、概ね入射レーザ
ビームと同じｙ方向偏光成分から成る。37bは回路パタ
ーン11の内、レーザ3c及び3dから出射したレーザビーム
の光軸と直交する直線エッジ部のフーリエ変換像であ
り、断ね入射レーザビームと同じくｘ方向偏光成分から
成る。38は異物601,602のフーリエ変換像であり、様々
な方向の偏光成分から成る。そこで、300の位置に同図
（ｄ）に示す偏光空間フィルタ36を配置する。この偏光
空間フィルタ36は以下の構成から成る。すなわち、同図
（ｃ）に示す直線エッジ部のフーリエ変換像37aに対応
する部分は、ｙ方向偏光成分を遮光するように配置した
偏光板36cで形成され、一方、上記直線エッジ部と直交
する直線エッジ部のフーリエ変換像37bに対応する部分
は、ｘ方向偏光成分を遮光するよう配置した偏光板36d
で形成されている。尚、２つの偏光板36cと36dが交差す
る部分は、ｘ及びｙ方向の偏光成分が遮光される。一
方、他の部分は、入射光の偏光状態を保存したまま通過
させる通常のガラス板36bで形成されている。36aは迷光
等を遮断するためにクロム膜で形成された遮光部であ
る。偏光空間フィルタ36を300の位置に配置することに
より、第１の実施例と同様にして、互いに直交する直線
エッジ部のフーリエ変換像37a及び37bと、異物601,602
のフーリエ変換像38のうち、偏光板36cの領域ではｙ方
向の偏光成分、偏光板36dの領域ではｘ方向の偏光成分
のみが遮光される。その結果、同図（ｅ）の検出画像40
に示すように、２次元固体撮像素子８において、異物散
乱光がほとんど損われることなく検出される。尚、パタ
ーンコーナー部の情報351に関しては、第１の実施例と
同様、検出画像40と隣接チップの記憶画像41とを比較回
路10において比較し、差画像42を求めることによりこれ
を除去し、異物情報601a及び602aのみを抽出することが
できる。
出光学系を示す図である。第１図（ａ）に示す第１の実
施例における異物検出光学系では、互いに対向する２つ
のレーザ3a及び3bを用い、２方向から斜方照明している
のに対し、本実施例では、互いに対向する２組の計４つ
のレーザ3a,3b,3c,3dを用い、４方向から斜方照明し、
それに応じて偏光空間フィルタの構成を変更している。
他の部分の構成及び機能は、総て第１の実施例と同様で
ある。まず、レーザ3a,3b,3c,3dから出射した直線偏光
ビームにより（レーザ3a,3bからはｙ方向偏光ビーム
が、レーザ3c,3dからはｘ方向偏光ビームか出射され
る。）、ウェハ１上を４方向から斜方照明する。同図
（ｂ）は回路パターン11と異物601,602の一例である。
レーザ斜方照明の結果、300の位置、すなわち対物レン
ズ４のフーリエ変換面4aの結像位置には、同図（ｃ）に
示すように回路パターン11及び異物601,602のフーリエ
変換像150が得られる。37aは回路パターン11の内、レー
ザ3a及び3bから出射したレーザビームの光軸と直交する
直線エッジ部のフーリエ変換像であり、概ね入射レーザ
ビームと同じｙ方向偏光成分から成る。37bは回路パタ
ーン11の内、レーザ3c及び3dから出射したレーザビーム
の光軸と直交する直線エッジ部のフーリエ変換像であ
り、断ね入射レーザビームと同じくｘ方向偏光成分から
成る。38は異物601,602のフーリエ変換像であり、様々
な方向の偏光成分から成る。そこで、300の位置に同図
（ｄ）に示す偏光空間フィルタ36を配置する。この偏光
空間フィルタ36は以下の構成から成る。すなわち、同図
（ｃ）に示す直線エッジ部のフーリエ変換像37aに対応
する部分は、ｙ方向偏光成分を遮光するように配置した
偏光板36cで形成され、一方、上記直線エッジ部と直交
する直線エッジ部のフーリエ変換像37bに対応する部分
は、ｘ方向偏光成分を遮光するよう配置した偏光板36d
で形成されている。尚、２つの偏光板36cと36dが交差す
る部分は、ｘ及びｙ方向の偏光成分が遮光される。一
方、他の部分は、入射光の偏光状態を保存したまま通過
させる通常のガラス板36bで形成されている。36aは迷光
等を遮断するためにクロム膜で形成された遮光部であ
る。偏光空間フィルタ36を300の位置に配置することに
より、第１の実施例と同様にして、互いに直交する直線
エッジ部のフーリエ変換像37a及び37bと、異物601,602
のフーリエ変換像38のうち、偏光板36cの領域ではｙ方
向の偏光成分、偏光板36dの領域ではｘ方向の偏光成分
のみが遮光される。その結果、同図（ｅ）の検出画像40
に示すように、２次元固体撮像素子８において、異物散
乱光がほとんど損われることなく検出される。尚、パタ
ーンコーナー部の情報351に関しては、第１の実施例と
同様、検出画像40と隣接チップの記憶画像41とを比較回
路10において比較し、差画像42を求めることによりこれ
を除去し、異物情報601a及び602aのみを抽出することが
できる。
以上、本実施例によれば、第１の実施例と同様の効果が
得られるだけでなく、新たに以下の効果が得られる。す
なわち、異物によってはその形状に何らかの方向性をも
つものがあり、照明光の入射方向が限られている場合は
異物からの散乱光の指向性が高くなり、最悪の場合は異
物散乱光が対物レンズに入射しないこともある。本実施
例では、４つのレーザにより４方向からウェハを斜方照
明しているため、上記の場合でも、異物散乱光の指向性
を低減することができ、異物検出光量の低下を防ぐこと
ができる。また、パターン段差部近傍に付着し、２方向
照明では段差の陰になり検出が困難な異物も、４方向照
明により十分な照明光量が得られ、異物見逃しを防ぐこ
とができる。
得られるだけでなく、新たに以下の効果が得られる。す
なわち、異物によってはその形状に何らかの方向性をも
つものがあり、照明光の入射方向が限られている場合は
異物からの散乱光の指向性が高くなり、最悪の場合は異
物散乱光が対物レンズに入射しないこともある。本実施
例では、４つのレーザにより４方向からウェハを斜方照
明しているため、上記の場合でも、異物散乱光の指向性
を低減することができ、異物検出光量の低下を防ぐこと
ができる。また、パターン段差部近傍に付着し、２方向
照明では段差の陰になり検出が困難な異物も、４方向照
明により十分な照明光量が得られ、異物見逃しを防ぐこ
とができる。
本発明の第３の実施例を第６図〜第10図により説明す
る。前述の２つの実施例においては、偏光板及びガラス
板で形成される偏光空間フィルタを用い、回路パターン
の情報を除去することを特徴としているが、本実施例で
は、液晶素子を用いて形成した偏光空間フィルタを用い
て、上記目的を達成することを特徴としている。本実施
例を具体的に説明する前に、この液晶素子の機能につい
て、第７図〜第９図により詳細に説明する。
る。前述の２つの実施例においては、偏光板及びガラス
板で形成される偏光空間フィルタを用い、回路パターン
の情報を除去することを特徴としているが、本実施例で
は、液晶素子を用いて形成した偏光空間フィルタを用い
て、上記目的を達成することを特徴としている。本実施
例を具体的に説明する前に、この液晶素子の機能につい
て、第７図〜第９図により詳細に説明する。
液晶素子は第７図に示すように、透明電極73,73′を印
刷した２枚の平行ガラス板70,70′とシール71,71′の間
に液晶72を充填し、透明電極73,73′に交流電源74から
発生する交流電圧をスイッチ75により印加可として構成
したものである。第８図に示すように、この液晶素子80
に直線偏光を入射すると、交流電源74がスイッチ75によ
りオフされている状態では、液晶素子80は施光子として
働き、入射光の偏光方向を90゜回転させる。一方、オン
の状態では、第９図に示すように、直線偏光はそのまま
通過する。従って、液晶素子80の後方に、偏光板を配置
すれば、スイッチ75のオン，オフによって任意の直線偏
光の遮断、透過が可能となる。この液晶素子を複数個設
け、偏光板と組合せることにより、任意の領域における
任意の直線偏光の遮断または透過を可能とするフレキシ
ブルな偏光空間フィルタを構成することができる。
刷した２枚の平行ガラス板70,70′とシール71,71′の間
に液晶72を充填し、透明電極73,73′に交流電源74から
発生する交流電圧をスイッチ75により印加可として構成
したものである。第８図に示すように、この液晶素子80
に直線偏光を入射すると、交流電源74がスイッチ75によ
りオフされている状態では、液晶素子80は施光子として
働き、入射光の偏光方向を90゜回転させる。一方、オン
の状態では、第９図に示すように、直線偏光はそのまま
通過する。従って、液晶素子80の後方に、偏光板を配置
すれば、スイッチ75のオン，オフによって任意の直線偏
光の遮断、透過が可能となる。この液晶素子を複数個設
け、偏光板と組合せることにより、任意の領域における
任意の直線偏光の遮断または透過を可能とするフレキシ
ブルな偏光空間フィルタを構成することができる。
以下では、第６図により、この液晶素子を用いた偏光空
間フィルタを採用した本実施例を具体的に説明する。
尚、以下では、第１及び第２の実施例と同様、光の偏光
方向に関しては、図中のxy座標を基準にして、ｘ方向偏
光、ｙ方向偏光という言い方を使用する。
間フィルタを採用した本実施例を具体的に説明する。
尚、以下では、第１及び第２の実施例と同様、光の偏光
方向に関しては、図中のxy座標を基準にして、ｘ方向偏
光、ｙ方向偏光という言い方を使用する。
第６図（ａ）は、本実施例における異物検出光学系を示
す図である。本光学系は、xyステージ２、レーザ3a,3b,
3c,3d、対物レンズ４、リレーレンズ45、偏光ビームス
プリッタ46、液晶素子を用いた偏光空間フィルタ47,4
7′、偏光板48,48′、偏光ビームスプリッタ50、リレー
レンズ52、２次元固体撮像素子８から構成される。xyス
テージ２上のウェハ１は、対物レンズ４、リレーレンズ
45及び52により２次元固体撮像素子８上に結像してい
る。一方、対物レンズ４のフーリエ変換面（空間周波数
領域）4aは、リレーレンズ45により301及び302の位置に
結像している。偏光ビームスプリッタ46は、ｙ方向偏光
成分を反射しｘ方向偏光成分をそのまま通過させる機能
を有する。一方、偏光ビームスプリッタ50は、逆にｘ方
向偏光成分を反射しｙ方向偏光成分をそのまま通過させ
る機能を有する。従って第６図（ａ）に示すように、両
者を組合せることにより、一度ｘ方向偏光成分及びｙ方
向偏光成分に分離した光を再び合成することができる。
まず、互いに対向する２組のレーザ3a,3b,3c,3dから出
射し直線偏光ビームにより（レーザ3a,3bからはｙ方向
偏光ビームが、レーザ3c,3dからはｘ方向偏光ビームが
出射される。）、ウェハ１上を４方向から斜方照明す
る。同図（ａ）は回路パターン11と異物601,602の一例
である。レーザ斜方照明により、301の位置、すなわち
対物レンズ４のフーリエ変換面4aの結像位置には、同図
（ｃ）に示すように回路パターン11及び異物601,602の
フーリエ変換像55が得られる。56は回路パターン11の
内、レーザ3a及び3bから出射したレーザビームの光軸と
直交する直線エッジ部のフーリエ変換像であり、概ね入
射レーザビームと同じくｙ方向偏光成分53からなる。57
は異物601,602のフーリエ変換像であり、本来は様々な
方向の偏光成分から成るが、偏光ビームスプリッタ46に
より、その内のｙ方向偏光成分54のみが分離され、得ら
れている。この301の位置には、第７図に示した液晶素
子を用いた偏光空間フィルタ47が配置されている。第10
図はこの偏光空間フィルタ47の拡大平面を示したもので
ある。図示の如く、複数の透明電極82,83が平行ガラス
板550上に形成されているが、それらへの交流電圧74の
印加は各透明電極82,83に対応したスイッチ75によって
選択的に行われるものとなっている。本実施例の場合に
は、直線エッジ部のフーリエ変換像56に対応する透明電
極83′のみスイッチ75をオフにすることにより、第６図
（ｃ）に示すようにｙ方向偏光成分53から成る直線エッ
ジ部のフーリエ変換像56と、異物601,602のフーリエ変
換像57のうちの透明電極83′の領域内に存在するｙ方向
偏光成分の偏光方向を各々90゜回転させ、第６図（ｄ）
に示すように58及び59のようにｘ方向偏光成分に変える
ことができる。従って、偏光空間フィルタ47の後方にこ
のｘ方向偏光成分を遮光するように偏光板48を配置すれ
ば、同図（ｅ）に60,61で示すように、ｘ方向偏光成分
に変化した直線エッジ部のフーリエ変換像56と、異物60
1,602のフーリエ変換像57のうちｘ方向偏光成分に変化
した部分が除去される。
す図である。本光学系は、xyステージ２、レーザ3a,3b,
3c,3d、対物レンズ４、リレーレンズ45、偏光ビームス
プリッタ46、液晶素子を用いた偏光空間フィルタ47,4
7′、偏光板48,48′、偏光ビームスプリッタ50、リレー
レンズ52、２次元固体撮像素子８から構成される。xyス
テージ２上のウェハ１は、対物レンズ４、リレーレンズ
45及び52により２次元固体撮像素子８上に結像してい
る。一方、対物レンズ４のフーリエ変換面（空間周波数
領域）4aは、リレーレンズ45により301及び302の位置に
結像している。偏光ビームスプリッタ46は、ｙ方向偏光
成分を反射しｘ方向偏光成分をそのまま通過させる機能
を有する。一方、偏光ビームスプリッタ50は、逆にｘ方
向偏光成分を反射しｙ方向偏光成分をそのまま通過させ
る機能を有する。従って第６図（ａ）に示すように、両
者を組合せることにより、一度ｘ方向偏光成分及びｙ方
向偏光成分に分離した光を再び合成することができる。
まず、互いに対向する２組のレーザ3a,3b,3c,3dから出
射し直線偏光ビームにより（レーザ3a,3bからはｙ方向
偏光ビームが、レーザ3c,3dからはｘ方向偏光ビームが
出射される。）、ウェハ１上を４方向から斜方照明す
る。同図（ａ）は回路パターン11と異物601,602の一例
である。レーザ斜方照明により、301の位置、すなわち
対物レンズ４のフーリエ変換面4aの結像位置には、同図
（ｃ）に示すように回路パターン11及び異物601,602の
フーリエ変換像55が得られる。56は回路パターン11の
内、レーザ3a及び3bから出射したレーザビームの光軸と
直交する直線エッジ部のフーリエ変換像であり、概ね入
射レーザビームと同じくｙ方向偏光成分53からなる。57
は異物601,602のフーリエ変換像であり、本来は様々な
方向の偏光成分から成るが、偏光ビームスプリッタ46に
より、その内のｙ方向偏光成分54のみが分離され、得ら
れている。この301の位置には、第７図に示した液晶素
子を用いた偏光空間フィルタ47が配置されている。第10
図はこの偏光空間フィルタ47の拡大平面を示したもので
ある。図示の如く、複数の透明電極82,83が平行ガラス
板550上に形成されているが、それらへの交流電圧74の
印加は各透明電極82,83に対応したスイッチ75によって
選択的に行われるものとなっている。本実施例の場合に
は、直線エッジ部のフーリエ変換像56に対応する透明電
極83′のみスイッチ75をオフにすることにより、第６図
（ｃ）に示すようにｙ方向偏光成分53から成る直線エッ
ジ部のフーリエ変換像56と、異物601,602のフーリエ変
換像57のうちの透明電極83′の領域内に存在するｙ方向
偏光成分の偏光方向を各々90゜回転させ、第６図（ｄ）
に示すように58及び59のようにｘ方向偏光成分に変える
ことができる。従って、偏光空間フィルタ47の後方にこ
のｘ方向偏光成分を遮光するように偏光板48を配置すれ
ば、同図（ｅ）に60,61で示すように、ｘ方向偏光成分
に変化した直線エッジ部のフーリエ変換像56と、異物60
1,602のフーリエ変換像57のうちｘ方向偏光成分に変化
した部分が除去される。
一方、同様に対物レンズ４のフーリエ変換面4aのもう一
つの結像位置302には、同図（ｆ）に示すように回路パ
ターン11及び異物601,602のフーリエ変換像92が得られ
る。93は回路パターン11の内、レーザ3c及び3dから出射
したレーザビームの光軸と直交する直線エッジ部のフー
リエ変換像であり、概ね入射レーザビームと同じｘ方向
偏光成分90から成る。94は異物601,602のフーリエ変換
像であり、前述のように本来は様々な方向の偏光成分か
ら成るが、偏光ビームスプリッタにより、その内のｘ方
向偏光成分91のみが分離され、得られている。この302
の位置には、301の位置に配置された偏光空間フィルタ4
7を90゜回転させた偏光空間フィルタ47′が配置されて
いる。また、偏光空間フィルタ47′の後方には、偏光板
48′が同様に90゜回転させて配置されている。両者の機
能は、301の位置に配置されたものと全く同様である。
まず、偏光空間フィルタ47′により、ｘ方向偏光成分90
から成る直線エッジ部のフーリエ変換像93と、異物601,
602のフーリエ変換像94のうちの透明電極83′の領域内
に存在するｘ方向偏光成分の偏光方向を各々90゜回転さ
せ、第６図（ｇ）に示す95及び96のようにｙ光偏光成分
に変える。次に、偏光板48′により、同図（ｈ）に97,9
8で示すように、ｙ方向偏光成分に変化した直線エッジ
部のフーリエ変換像93と、異物601,602のフーリエ変換
像94のうちｙ方向偏光成分に変化した部分が除去され
る。以上のようにして得られた異物散乱光のｙ方向偏光
成分61（第６図（ｅ））及びｘ方向偏光成分98（第６図
（ｈ））を偏光ビームスプリッタ50により合成すること
により、第６図（ｉ）に99,100で示すように、偏光成分
があまり損われることなく異物散乱光のみを検出するこ
とができる。尚、パターンコーナ部の残存情報の除去
は、前述の２つの実施例と全く同様であるので説明を省
略する。本実施例では、偏光ビームスプリッタ46により
パターン11及び異物601,602からの散乱光を２つの偏光
成分に分離し、各々の偏光成分について、偏光空間フィ
ルタ47,47′及び偏光板48,48′によりパターン情報を除
去した後、再び両者を合成することにより、異物散乱光
が大きく損われることを防いでいる点に大きな特長があ
る。もちろん、本実施例によれば前述の２つの実施例と
同様の効果があると同時に、第10図に示す液晶素子を用
いた偏光空間フィルタを採用しているため、パターン11
のフーリエ変換像56,93の大きさが変化しても、それに
応じてスイッチ75のオフ領域を変えることにより任意領
域のパターン情報を確実に除去でき、高い異物検出能力
を維持することができる。また、液晶素子のかわりに1/
2波長板を用いて構成した偏光空間フィルタによっても
第１及び第２の実施例と同様な効果を得ることができ
る。
つの結像位置302には、同図（ｆ）に示すように回路パ
ターン11及び異物601,602のフーリエ変換像92が得られ
る。93は回路パターン11の内、レーザ3c及び3dから出射
したレーザビームの光軸と直交する直線エッジ部のフー
リエ変換像であり、概ね入射レーザビームと同じｘ方向
偏光成分90から成る。94は異物601,602のフーリエ変換
像であり、前述のように本来は様々な方向の偏光成分か
ら成るが、偏光ビームスプリッタにより、その内のｘ方
向偏光成分91のみが分離され、得られている。この302
の位置には、301の位置に配置された偏光空間フィルタ4
7を90゜回転させた偏光空間フィルタ47′が配置されて
いる。また、偏光空間フィルタ47′の後方には、偏光板
48′が同様に90゜回転させて配置されている。両者の機
能は、301の位置に配置されたものと全く同様である。
まず、偏光空間フィルタ47′により、ｘ方向偏光成分90
から成る直線エッジ部のフーリエ変換像93と、異物601,
602のフーリエ変換像94のうちの透明電極83′の領域内
に存在するｘ方向偏光成分の偏光方向を各々90゜回転さ
せ、第６図（ｇ）に示す95及び96のようにｙ光偏光成分
に変える。次に、偏光板48′により、同図（ｈ）に97,9
8で示すように、ｙ方向偏光成分に変化した直線エッジ
部のフーリエ変換像93と、異物601,602のフーリエ変換
像94のうちｙ方向偏光成分に変化した部分が除去され
る。以上のようにして得られた異物散乱光のｙ方向偏光
成分61（第６図（ｅ））及びｘ方向偏光成分98（第６図
（ｈ））を偏光ビームスプリッタ50により合成すること
により、第６図（ｉ）に99,100で示すように、偏光成分
があまり損われることなく異物散乱光のみを検出するこ
とができる。尚、パターンコーナ部の残存情報の除去
は、前述の２つの実施例と全く同様であるので説明を省
略する。本実施例では、偏光ビームスプリッタ46により
パターン11及び異物601,602からの散乱光を２つの偏光
成分に分離し、各々の偏光成分について、偏光空間フィ
ルタ47,47′及び偏光板48,48′によりパターン情報を除
去した後、再び両者を合成することにより、異物散乱光
が大きく損われることを防いでいる点に大きな特長があ
る。もちろん、本実施例によれば前述の２つの実施例と
同様の効果があると同時に、第10図に示す液晶素子を用
いた偏光空間フィルタを採用しているため、パターン11
のフーリエ変換像56,93の大きさが変化しても、それに
応じてスイッチ75のオフ領域を変えることにより任意領
域のパターン情報を確実に除去でき、高い異物検出能力
を維持することができる。また、液晶素子のかわりに1/
2波長板を用いて構成した偏光空間フィルタによっても
第１及び第２の実施例と同様な効果を得ることができ
る。
尚、以上の実施例では、試料として半導体ウェハを用い
ているが、本発明はレチクル、マスクあるいは他の半導
体素子や基板上の異物検出にも十分適用できる。
ているが、本発明はレチクル、マスクあるいは他の半導
体素子や基板上の異物検出にも十分適用できる。
本発明によれば、回路パターンが形成された試料上に指
向性の高い直線偏光照明光を試料表面の垂直方向に対し
て所望の角度傾斜させた斜め方向から照射して前記試料
表面に対してほぼ垂直方向に光軸を有する検出光学系で
前記照射領域からの散乱光を検出する際、該検出光学系
の空間周波数領域（フーリエ変換面）に設置された偏光
空間フィルタにより検出される回路パターンの直線状エ
ッジ部分から発生する散乱光の偏光成分のみを選択的に
遮光するようにしたので、回路パターンの直線状のエッ
ジから発生する散乱光に基づく偏光成分を除去する際に
損なわれる異物散乱光はごく一部の偏光成分のみとな
り、異物検出光量を大幅に増加させることができ、より
微小な異物を高感度で検出することが可能となり、半導
体等の製品の信頼性向上および歩留まり向上に貢献する
ことができる効果を奏する。
向性の高い直線偏光照明光を試料表面の垂直方向に対し
て所望の角度傾斜させた斜め方向から照射して前記試料
表面に対してほぼ垂直方向に光軸を有する検出光学系で
前記照射領域からの散乱光を検出する際、該検出光学系
の空間周波数領域（フーリエ変換面）に設置された偏光
空間フィルタにより検出される回路パターンの直線状エ
ッジ部分から発生する散乱光の偏光成分のみを選択的に
遮光するようにしたので、回路パターンの直線状のエッ
ジから発生する散乱光に基づく偏光成分を除去する際に
損なわれる異物散乱光はごく一部の偏光成分のみとな
り、異物検出光量を大幅に増加させることができ、より
微小な異物を高感度で検出することが可能となり、半導
体等の製品の信頼性向上および歩留まり向上に貢献する
ことができる効果を奏する。
第１図は本発明の第１の実施例を示す図、第２図は空間
周波数領域におけるパターンと異物のフーリエ変換像及
び偏光状態を示す図、第３図は偏光板及び空間フィルタ
によるパターン情報除去を示す原理図、第４図は偏光空
間フィルタによるパターン情報除去を示す原理図、第５
図は本発明の第２の実施例を示す図、第６図は本発明の
第３の実施例を示す図、第７図，第８図及び第９図は液
晶素子の構成と素子動作原理を示す図、第10図は液晶素
子を用いて構成した偏光空間フィルタの拡大平面図、第
11図は偏光板を用いた従来の異物検出方式を示す図、第
12図は空間フィルタ及び隣接チップ比較を用いた従来の
異物検出方式を示す図、第13図は空間フィルタにより異
物情報が損われる様子を示す図である。 １……ウェハ 3a,3b,3c,3d……レーザ ４……対物レンズ 4a,300,301,302……フーリエ変換面 11,120……パターン 401,402,403,404,601,602……異物 13,37a,37b,56,93,130……直線エッジ部のフーリエ変換
像 14,38,57,94,110,140……異物のフーリエ変換像 6,23,24,36……偏光空間フィルタ 47,47′……液晶素子を用いた偏光空間フィルタ 20,48,48′,81,101……偏光板 ８……２次元固体撮像素子。
周波数領域におけるパターンと異物のフーリエ変換像及
び偏光状態を示す図、第３図は偏光板及び空間フィルタ
によるパターン情報除去を示す原理図、第４図は偏光空
間フィルタによるパターン情報除去を示す原理図、第５
図は本発明の第２の実施例を示す図、第６図は本発明の
第３の実施例を示す図、第７図，第８図及び第９図は液
晶素子の構成と素子動作原理を示す図、第10図は液晶素
子を用いて構成した偏光空間フィルタの拡大平面図、第
11図は偏光板を用いた従来の異物検出方式を示す図、第
12図は空間フィルタ及び隣接チップ比較を用いた従来の
異物検出方式を示す図、第13図は空間フィルタにより異
物情報が損われる様子を示す図である。 １……ウェハ 3a,3b,3c,3d……レーザ ４……対物レンズ 4a,300,301,302……フーリエ変換面 11,120……パターン 401,402,403,404,601,602……異物 13,37a,37b,56,93,130……直線エッジ部のフーリエ変換
像 14,38,57,94,110,140……異物のフーリエ変換像 6,23,24,36……偏光空間フィルタ 47,47′……液晶素子を用いた偏光空間フィルタ 20,48,48′,81,101……偏光板 ８……２次元固体撮像素子。
Claims (8)
- 【請求項１】回路パターンが形成された試料上に指向性
の高い直線偏光照明光を試料表面の垂直方向に対して所
望の角度傾斜させた斜め方向から照射し、前記試料表面
に対してほぼ垂直方向に光軸を有する検出光学系で前記
照射領域からの散乱光を検出し、該検出される回路パタ
ーンの直線状エッジ部分から発生する散乱光の偏光成分
のみを、前記検出光学系の空間周波数領域に設置された
偏光空間フィルタにより選択的に遮光し、前記偏光空間
フィルタを通過してきた前記試料上の異物からの散乱光
を光電変換手段で受光して異物を示す信号を検出するこ
とを特徴とする異物検出方法。 - 【請求項２】前記直線偏光照明光は波長幅が狭い光であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の異物検
出方法。 - 【請求項３】回路パターンが形成された試料上に指向性
の高い直線偏光照明光を試料表面の垂直方向に対して所
望の角度傾斜させた斜め方向から照射する照明光学系
と、前記試料表面に対してほぼ垂直方向に光軸を有し、
前記照明光学系で照射された前記試料上の照射領域から
の散乱光を検出する検出光学系と、該検出光学系で検出
される回路パターンの直線状エッジ部分から発生する散
乱光の偏光成分のみを選択的に遮光すべく空間周波数領
域に設置された偏光空間フィルタと、該偏光空間フィル
タを通過してきた前記試料上の異物からの散乱光を受光
して異物を示す信号を検出する光電変換手段とを備えた
ことを特徴とする異物検出装置。 - 【請求項４】前記偏光空間フィルタを、部分偏光素子で
構成したことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
異物検出装置。 - 【請求項５】前記偏光空間フィルタを、部分のみ光の偏
光状態を変化せしめる光学素子で構成したことを特徴と
する特許請求の範囲第３項の異物検出装置。 - 【請求項６】前記光学素子を、液晶素子で構成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の異物検出装
置。 - 【請求項７】前記光学素子を、波長板で構成したことを
特徴とする特許請求の範囲第５項記載の異物検出装置。 - 【請求項８】前記照明光学系で照射される指向性の高い
直線偏光照明光は波長幅が狭いことを特徴とする特許請
求の範囲第３項記載の異物検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62311904A JPH0663982B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 異物検出方法及びその装置 |
| US07/262,573 US5046847A (en) | 1987-10-30 | 1988-10-25 | Method for detecting foreign matter and device for realizing same |
| KR1019880014141A KR920009713B1 (ko) | 1987-10-30 | 1988-10-29 | 이물질 검출방법 및 그 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62311904A JPH0663982B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 異物検出方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01153943A JPH01153943A (ja) | 1989-06-16 |
| JPH0663982B2 true JPH0663982B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=18022814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62311904A Expired - Fee Related JPH0663982B2 (ja) | 1987-10-30 | 1987-12-11 | 異物検出方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663982B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5177559A (en) * | 1991-05-17 | 1993-01-05 | International Business Machines Corporation | Dark field imaging defect inspection system for repetitive pattern integrated circuits |
| US5410400A (en) * | 1991-06-26 | 1995-04-25 | Hitachi, Ltd. | Foreign particle inspection apparatus |
| JP3314440B2 (ja) * | 1993-02-26 | 2002-08-12 | 株式会社日立製作所 | 欠陥検査装置およびその方法 |
| US7002677B2 (en) * | 2003-07-23 | 2006-02-21 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Darkfield inspection system having a programmable light selection array |
| JP4716827B2 (ja) * | 2005-09-13 | 2011-07-06 | 株式会社東京精密 | 外観検査装置及び外観検査方法 |
| US7480050B2 (en) * | 2006-02-09 | 2009-01-20 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic system, sensor, and method of measuring properties of a substrate |
| JP5281741B2 (ja) * | 2006-12-13 | 2013-09-04 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 欠陥検査装置 |
| JP2008116405A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Hitachi High-Technologies Corp | 欠陥検査方法及びその装置 |
| JP2010190722A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Hitachi High-Technologies Corp | 欠陥検査方法及び欠陥検査装置 |
| JP5278784B1 (ja) * | 2012-09-03 | 2013-09-04 | レーザーテック株式会社 | パターン検査装置及びパターン検査方法、パターン基板の製造方法 |
| CN107942529B (zh) * | 2017-12-21 | 2024-05-21 | 北京镭宝光电技术有限公司 | 脉宽切换同轴同偏振激光器以及同轴同偏振激光输出方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0682102B2 (ja) * | 1987-02-27 | 1994-10-19 | 三菱電機株式会社 | パターン欠陥検査装置及びパターン欠陥検査方法 |
-
1987
- 1987-12-11 JP JP62311904A patent/JPH0663982B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01153943A (ja) | 1989-06-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |