JPH10221270A - Foreign matter inspection device - Google Patents

Foreign matter inspection device

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Publication number
JPH10221270A
JPH10221270A JP9038330A JP3833097A JPH10221270A JP H10221270 A JPH10221270 A JP H10221270A JP 9038330 A JP9038330 A JP 9038330A JP 3833097 A JP3833097 A JP 3833097A JP H10221270 A JPH10221270 A JP H10221270A
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JP
Japan
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foreign matter
light
inspection
light receiving
inspection object
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JP9038330A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Yamamoto
兼士 山本
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a foreign mater inspection device for use in manufacturing a liquid crystal display device, etc., which exhibits a high sensing rate even for such foreign objects as having directionality in the light reflected therefrom, can measure the size of object, and can judge on which side of a pericle film, front surface or rear surface, the object is attached. SOLUTION: The foreign object inspection system of a foreign matter inspection device is configured with light sources 1a and 1b and incident optical system (2a and 2b), and the irradiating light from them is cast onto a pericle film 3a placed on a stage 4 in such a way as converged linearly. The size measuring system consists of light sources 19a and 19b and incident optical system (20a and 20b), while a rear-front judging system consists of a while light source 11 and light receiving system (17a and 17b).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置や液晶
表示装置の製造において用いられる異物検査装置に関
し、特に、微細な回路パターンが形成されたレチクルあ
るいはフォトマスク（以下、レチクルという）の表面上
に異物が付着しないようにレチクル上部に貼付する保護
部材の異物、傷などの有無の検査をレチクルに貼付する
前の保護部材単体について行うことができる異物検査装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a foreign matter inspection apparatus used in the manufacture of semiconductor devices and liquid crystal display devices, and more particularly, to a reticle or photomask (hereinafter referred to as a reticle) on which a fine circuit pattern is formed. The present invention relates to a foreign matter inspection apparatus capable of performing an inspection of a protective member attached to an upper portion of a reticle for foreign matter and scratches so as to prevent foreign matter from adhering to a reticle before attaching the same to the reticle.

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体装置や液晶表示装置の製造におい
ては、レチクルあるいはフォトマスク（以下、レチクル
という）に形成された微細な回路パターンを感光基板に
露光して転写する露光工程がある。この露光工程におい
て、レチクルに異物が付着していると、回路パターンと
共に異物までも感光基板に転写されてしまい、この異物
が回路パターンの欠陥として現れ、製造歩留まりの低下
の原因となる。このためレチクルの表面上には、異物が
付着しないようにレチクル上部に保護部材（以下、ペリ
クルという）が貼付される。ペリクルは、フレームの表
面にペリクル膜が張り渡されたもので、フレーム裏面の
接着剤でレチクルに貼付される。2. Description of the Related Art In the manufacture of semiconductor devices and liquid crystal display devices, there is an exposure step of exposing and transferring a fine circuit pattern formed on a reticle or photomask (hereinafter referred to as a reticle) onto a photosensitive substrate. In this exposure step, if foreign matter adheres to the reticle, the foreign matter is transferred to the photosensitive substrate together with the circuit pattern, and the foreign matter appears as a defect in the circuit pattern, which causes a reduction in manufacturing yield. For this reason, a protective member (hereinafter, referred to as a pellicle) is attached to the upper portion of the reticle so that foreign matter does not adhere to the surface of the reticle. The pellicle has a pellicle film stretched over the surface of the frame, and is attached to the reticle with an adhesive on the back of the frame.

【０００３】従来のこの種の装置においてペリクルの異
物を専用に検査する異物検査装置は存在せず、レチクル
に貼付する前のペリクル単体で、ペリクル膜、あるいは
そのフレーム上の異物、傷等の有無を検査することがで
きる異物検査装置はなかった。従って、ウエハ表面検査
装置や、レチクル検査装置で代用したり、あるいはそれ
らの装置に改造を加えたりしてペリクル膜面の異物検査
を行っていた。[0003] In this type of conventional apparatus, there is no dedicated foreign substance inspection apparatus for inspecting foreign substances of the pellicle, and there is no foreign substance or scratch on the pellicle film or its frame by itself before the pellicle is attached to the reticle. There is no foreign substance inspection device capable of inspecting a specimen. Therefore, foreign matter inspection of the pellicle film surface has been performed by substituting a wafer surface inspection device or a reticle inspection device, or by modifying these devices.

【０００４】これらの従来の異物検査においては、検査
すべきペリクル膜面に対して、ペリクル膜面に対して所
定の一方向からレーザ光を斜めに入射させ、その入射光
軸に対して直角方向に走査させ、被検物であるペリクル
を光軸方向に等速度で移動させるようにして、ペリクル
膜面全面をレーザ走査するようにしている。受光素子と
しては光電変換素子、例えば光電子増倍管を１個または
複数個用い、適切な位置角度をなすように設定配置して
いる。In these conventional foreign substance inspections, a laser beam is obliquely incident on the pellicle film surface to be inspected from a predetermined direction with respect to the pellicle film surface, and is directed at right angles to the incident optical axis. The pellicle, which is a test object, is moved at a constant speed in the optical axis direction so that the entire surface of the pellicle film is laser-scanned. As the light receiving element, one or a plurality of photoelectric conversion elements, for example, a photomultiplier tube is used, and set and arranged so as to form an appropriate position angle.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述のごとき従来の技
術によってペリクル膜面上の異物検査を行うことによ
り、ペリクル膜面上に異物が存在するかどうかの確認が
できると共に、上述の受光素子からの検出信号により、
検出された異物のおおまかなサイズ（寸法）を判断する
ことができる。しかしながら、上述のような従来の異物
検査装置は、ウエハ検査装置やレクチル検査装置を代用
しており、それらに搭載されている受光素子は、開口数
（以下、ＮＡと略す）が小さくまた被検物であるペリク
ル膜の周囲の空間に数ヶ所配置されているだけである。By performing a foreign substance inspection on the pellicle film surface according to the conventional technique as described above, it is possible to confirm whether or not a foreign substance is present on the pellicle film surface, and it is also possible to confirm whether or not the foreign substance exists on the pellicle film surface. By the detection signal of
The approximate size (dimension) of the detected foreign matter can be determined. However, the above-described conventional foreign-matter inspection apparatus substitutes a wafer inspection apparatus or a reticle inspection apparatus, and a light-receiving element mounted thereon has a small numerical aperture (hereinafter abbreviated as NA). Only a few are arranged in the space around the pellicle film which is an object.

【０００６】従って、照射光を反射する方向に指向性を
有している異物に対しては十分な感度で異物を捉えるこ
とができない可能性が高い。また、異物のサイズを判定
するに際しても、受光素子への入射光量の高低によりそ
の異物のサイズの大小を決定しているので、反射光の方
向に指向性を有している異物のサイズを判定する場合に
は、その指向性に依存して入射光量が変化してしまうた
め、大きい異物を小さい異物と判定してしまうという欠
点も有している。Therefore, there is a high possibility that a foreign substance having directivity in the direction of reflecting the irradiation light cannot be captured with sufficient sensitivity. Also, when determining the size of the foreign matter, the size of the foreign matter is determined according to the level of the amount of light incident on the light receiving element, so the size of the foreign matter having directivity in the direction of the reflected light is determined. In such a case, since the amount of incident light changes depending on the directivity, there is a disadvantage that large foreign matter is determined to be small foreign matter.

【０００７】さらに、ペリクル単体を検査するのはペリ
クルをレチクルに貼付する前段階であるから、この検査
時にペリクル膜に異物が付着することがないようにする
ことも必要である。ペリクルをレチクルに貼付した際に
ペリクル膜に付着した異物がレチクル上に落ちるとパタ
ーンの転写時に影響を及ぼすので、ペリクル単体検査で
は、レチクル上に落ちた場合にパターンの転写に影響を
及ぼす異物が有るか無いかを検査する。Furthermore, since the inspection of the pellicle alone is performed before the pellicle is attached to the reticle, it is necessary to prevent foreign substances from adhering to the pellicle film during this inspection. If foreign matter adhering to the pellicle film falls on the reticle when the pellicle is attached to the reticle, it will affect the transfer of the pattern. Inspect for presence or absence.

【０００８】また、異物がペリクル膜のいずれの面、す
なわち膜の表裏のいずれに付着しているかにより許容さ
れる異物サイズも異なってくる。すなわち、レチクル面
に向き合う面に付着したペリクルの異物の許容できる大
きさは、それと反対の面に付着した異物の大きさよりよ
り小さくなる。ここで、ペリクル膜の表裏については、
レチクルにペリクルを貼付した際にレチクル面と向かい
合う面が裏であり、その逆の面が表になるものとする。
これ以降、ペリクル膜の表裏面については、上述の前提
で説明を進めることにする。Further, the allowable size of the foreign matter differs depending on which surface of the pellicle film the foreign matter is attached to, that is, which of the front and back surfaces of the film. That is, the allowable size of the foreign matter of the pellicle attached to the surface facing the reticle surface is smaller than the size of the foreign matter attached to the opposite surface. Here, regarding the front and back of the pellicle film,
The surface facing the reticle surface when the pellicle is attached to the reticle is the back surface, and the opposite surface is the front surface.
Hereinafter, the description of the front and back surfaces of the pellicle film will be made on the premise described above.

【０００９】異物の表裏判別については、同じ膜であっ
ても、入射角及び使用波長が違えば、膜の透過率が変わ
り、同じ受光角でみていても、受光光量が大きく異なっ
てくる。固定した入射角、波長、受光角の場合、膜厚、
膜種が異なっても上述のような不具合は生じ得る。例え
ば、膜の上面（表）と膜の下面（裏）に同一形状、特性
の異物が付着していた場合、あるペリクル膜では表裏の
受光光量比が２：１だとしても、別のペリクル膜ではほ
ぼ同程度の受光光量かもしれないため簡単に比をとって
処理することは難しい。Regarding the discrimination of front and back of a foreign substance, even if the film is the same, the transmittance of the film changes when the incident angle and the wavelength used are different, and the amount of received light greatly differs even when viewed at the same light receiving angle. For a fixed angle of incidence, wavelength and acceptance angle, the film thickness,
Even if the film type is different, the above-mentioned problem may occur. For example, when foreign matter having the same shape and characteristics adheres to the upper surface (front) of the film and the lower surface (back) of the film, even if the ratio of the amount of received light between the front and back is 2: 1 in one pellicle film, another pellicle film In this case, the received light amounts may be substantially the same, so that it is difficult to perform processing by simply taking a ratio.

【００１０】従って、従来の異物検査装置においては、
ペリクル面の表裏の判定ができず、すべて裏面に付着し
ていると仮定して処理されてきた。そのため本来はレチ
クルに十分貼付して使用できるペリクル膜であっても、
その表面に比較的大きな異物が存在しているために不良
として扱われることも多く、ペリクルの製造歩留まりを
低下させる原因ともなっているという問題点も有してい
る。Therefore, in the conventional foreign matter inspection apparatus,
It has not been possible to determine the front and back of the pellicle surface, and processing has been performed on the assumption that all of them are attached to the back surface. Therefore, even if it is a pellicle film that can be used by attaching it sufficiently to a reticle,
Since a relatively large foreign substance is present on the surface of the pellicle, the pellicle is often treated as a defect, which causes a problem that the production yield of the pellicle is reduced.

【００１１】本発明の目的は、反射光に指向性を有して
いる異物に対しても高い検出率を有し、また異物の大き
さを測定でき、さらにペリクル膜の表裏のいずれに異物
が付着しているかの判別もできる異物検査装置を提供す
ることにある。An object of the present invention is to provide a high detection rate even for a foreign substance having directivity in reflected light, to measure the size of the foreign substance, and to detect a foreign substance on either the front or back of the pellicle film. It is an object of the present invention to provide a foreign matter inspection device that can also determine whether the foreign matter is attached.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的は、光透過性を
有する薄膜状の被検査物の表面に対して第１の光ビーム
を斜めから照射する第１の照明手段と、被検査物の表面
に対してほぼ垂直上方に位置した第１の対物光学系と、
第１の光ビームで照射された被検査物上の照射領域から
の光を第１の対物光学系を介して受光する第１の受光手
段とを有し、第１の受光手段からの信号に基づいて被検
査物の表面または裏面に付着した異物の位置を測定する
異物検査系と、被検査物の表面に対して斜めから第２の
光ビームを照射する第２の照明手段と、被検査物の表面
に対してほぼ垂直上方に位置し、第１の対物光学系より
高倍率で開口数の大きい第２の対物光学系と、第２の光
ビームで照射された被検査物上の照射領域からの光を第
２の対物光学系を介して受光する撮像手段とを有し、撮
像手段からの画像信号に基づいて異物の大きさを測定す
る異物寸法測定系と、被検査物の表面に対して第２の対
物光学系を介して第３の光ビームを照射する第３の照明
手段と、第３の光ビームで照射された被検査物上の照射
領域からの光を被検査物の表面に対して異なる受光角度
で斜めから受光する複数の受光部を配置した第２の受光
手段とを有し、複数の受光部からの各受光量の割合に基
づいて、異物が被検査物の表面あるいは裏面のいずれに
付着しているかを判定する異物付着面判定系とを備えて
いることを特徴とする異物検査装置によって達成され
る。The object of the present invention is to provide a first illuminating means for irradiating a first light beam obliquely to a surface of a thin film-like inspection object having light transmittance, A first objective optical system located substantially perpendicularly above the surface;
A first light receiving means for receiving light from an irradiation area on the inspection object irradiated with the first light beam via a first objective optical system, and receiving a signal from the first light receiving means. A foreign matter inspection system for measuring the position of a foreign matter attached to the front surface or the back surface of the inspection object based on the inspection object, second illumination means for irradiating a second light beam obliquely to the surface of the inspection object, A second objective optical system which is positioned substantially perpendicularly above the surface of the object and has a higher numerical aperture and a larger numerical aperture than the first objective optical system, and irradiation on the inspection object irradiated with the second light beam An image pickup means for receiving light from the area via the second objective optical system, a foreign matter dimension measurement system for measuring the size of the foreign matter based on an image signal from the image pickup means, and a surface of the inspection object A third illuminating means for irradiating a third light beam to the third light beam through a second objective optical system; And a second light receiving unit having a plurality of light receiving units that receive light obliquely at different light receiving angles with respect to the surface of the inspection object from the irradiation area on the inspection object irradiated by the camera, A foreign matter attachment surface determination system for determining whether the foreign matter is attached to the front surface or the back surface of the inspection object based on the ratio of the amount of light received from each of the plurality of light receiving units; Achieved by inspection equipment.

【００１３】そして、上記異物検査装置において、被検
査物は、２次元的に移動可能なステージ上に載置されて
おり、ステージが２次元的に移動することにより、異物
検査系の第１の光ビームに対して被検査物の表面が相対
的に走査されることを特徴としている。In the above foreign substance inspection apparatus, the object to be inspected is mounted on a two-dimensionally movable stage. It is characterized in that the surface of the inspection object is scanned relatively to the light beam.

【００１４】また、上記異物検査装置は、異物の位置を
測定する際の第１の対物光学系の光軸位置と、異物の大
きさの測定及び異物の付着面の判定を行う際の第２の対
物光学系の光軸位置とがほぼ一致するように、第１及び
第２の対物光学系の位置を切り替える切替手段を有して
いることを特徴としている。[0014] The foreign matter inspection apparatus may further include an optical axis position of the first objective optical system at the time of measuring the position of the foreign matter, a second size at the time of measuring the size of the foreign matter, and determining the adhesion surface of the foreign matter. And a switching means for switching the positions of the first and second objective optical systems so that the optical axis positions of the objective optical systems substantially coincide with each other.

【００１５】さらに、上記異物検査装置において、第１
の対物光学系と第２の対物光学系とは、両光軸が平行に
所定距離だけ離れて固定されていることを特徴としてい
る。また、第１の照明手段は、第１の光ビームを複数の
異なる方向から被検査物の同一の照射領域上に照射する
ことを特徴としている。さらに、第１の光ビームは、被
検査物の照射領域上でスリット状の照射形状に形成され
ていることを特徴としている。また、第３の光ビーム
は、白色光であることを特徴としている。Further, in the above foreign matter inspection apparatus,
The objective optical system and the second objective optical system are characterized in that both optical axes are fixed in parallel and separated by a predetermined distance. Further, the first illumination means irradiates the first light beam onto the same irradiation area of the inspection object from a plurality of different directions. Further, the first light beam is formed in a slit-like irradiation shape on the irradiation area of the inspection object. The third light beam is white light.

【００１６】また上記目的は、光透過性を有する薄膜状
の被検査物の表面に対して白色光を照射する照明手段
と、白色光で照射された被検査物上の照射領域からの光
を被検査物の表面に対して異なる受光角度で斜めから受
光する複数の受光部を配置した受光手段とを有し、複数
の受光部からの各受光量の割合に基づいて、異物が被検
査物の表面あるいは裏面のいずれに付着しているかを判
定することを特徴とする異物検査装置によって達成され
る。また上述の異物検査装置において、複数の受光部の
被検査物表面に対する受光角度は、約３０°及び約２°
であることが好ましい。The above object is also achieved by illuminating means for irradiating a white light to the surface of a thin film-like inspection object having light transmittance, and by irradiating light from an irradiation area on the inspection object irradiated with the white light. A plurality of light-receiving units that receive light obliquely at different light-receiving angles with respect to the surface of the inspection object. This is achieved by a foreign matter inspection apparatus characterized in that it is determined which of the surface and the back surface has adhered. In the above foreign matter inspection apparatus, the light receiving angles of the plurality of light receiving portions with respect to the surface of the inspection object are about 30 ° and about 2 °.
It is preferred that

【００１７】本発明における異物検査装置によれば、光
透過性を有する薄膜状の被検査物に対して片面側から収
束した一直線状のレーザ光を斜入射させ、その光により
発せられた薄膜上に付着する異物、傷の散乱光を、垂直
方向に設置した受光レンズにて受光し、ＣＣＤ等の個体
撮像素子等の受光素子により検出し、異物、傷の存在を
判明する。According to the foreign matter inspection apparatus of the present invention, a linear laser beam converged from one side is obliquely incident on a thin-film inspection object having light transmittance, and the thin-film emitted by the light is obliquely incident. The scattered light of foreign matter and scratches adhering to the device is received by a light receiving lens installed in a vertical direction, and detected by a light receiving element such as a solid-state imaging device such as a CCD, and the presence of the foreign matter and scratches is determined.

【００１８】また異物検査系により検出された異物につ
いて異物検査系の受光レンズが切り替え可能となってお
り、より高倍率で開口数（ＮＡ）の大きい受光レンズに
切り替えた後、異物をその視野内に追い込み、異物検査
系の光源よりは別の波長の短いビームを収束して異物に
照射し、高倍率の受光レンズで垂直に受光する。ミラー
により光路を切り替え、異物検査用受光素子とは別のＣ
ＣＤ等２次元の個体撮像素子等の受光素子上に結像さ
せ、その像が何画素に結像したかで異物のサイズを測定
することができるサイズ測定系を有している。In addition, the light receiving lens of the foreign matter inspection system can be switched with respect to the foreign matter detected by the foreign matter inspection system. Then, a beam having a shorter wavelength than the light source of the foreign substance inspection system is converged and irradiated to the foreign substance, and is vertically received by a high-magnification light receiving lens. The optical path is switched by a mirror, and C is different from the light receiving element for foreign substance inspection.
It has a size measurement system that can form an image on a light receiving element such as a two-dimensional solid-state image pickup device such as a CD and measure the size of the foreign matter based on how many pixels the image is formed on.

【００１９】また、上記状態で同一異物に対し、サイズ
測定系では受光レンズとして用いた高倍率、高ＮＡレン
ズ側より白色光を垂直に照射し、異物により散乱された
光を被検査物表面に対して約３０°及び約２°近辺に設
けられた受光系により受光し、双方の受光系の受光量比
により異物が光透過性薄膜の上面、下面のどちらに付着
しているかを判定する。In the above condition, the same foreign matter is irradiated with white light vertically from the side of the high-magnification, high-NA lens used as the light receiving lens in the size measuring system, and the light scattered by the foreign matter is irradiated onto the surface of the inspection object. On the other hand, light is received by light receiving systems provided at about 30 ° and about 2 °, and it is determined whether the foreign matter is attached to the upper surface or the lower surface of the light-transmitting thin film based on the light receiving amount ratio of both light receiving systems.

【００２０】そして、入射系、受光系の切替のみにより
全てが同一のステージ上にて実行される、すなわち１つ
の系において、１ステージで入射、受光の切替のみで上
記３機能を実行できる点に特徴を有している。In addition, all of the functions are executed on the same stage only by switching between the incident system and the light receiving system. That is, in one system, the above three functions can be executed only by switching between incident and light receiving in one stage. Has features.

【００２１】また、異物検査系の入射光は、「一の字」
状をした細長ビームであり、異物の反射光に指向性を有
する場合でも、少なくとも異なる２方向から入射光を入
射させるようにしている。Also, the incident light of the foreign matter inspection system is a "one character".
Even if the beam is a long beam having a shape and has directivity to the reflected light of the foreign matter, incident light is made to enter from at least two different directions.

【００２２】また、入射用レンズ、異物検査、サイズ測
定レンズ系を、切替手段により切り替えて使用してもよ
く、あるいはこれら光学系を等間隔で固定して設置し、
各機能毎に原点を有するようにして、それぞれの機能毎
にオフセットとして原点調整しステージの移動によって
必要なレンズ系の下に追い込んでいくようにすることも
可能である。The incident lens, the foreign substance inspection, and the size measuring lens system may be switched and used by switching means, or these optical systems may be fixed and installed at equal intervals.
It is also possible to have an origin for each function, adjust the origin as an offset for each function, and move the stage below the required lens system by moving the stage.

【００２３】このように本発明によれば、反射光に指向
性を有する異物については、異物検査用の照明を一方向
入射でなく、２方向あるいは２方向より多い多方向入射
とし、受光系での受光ＮＡを大きくすることにより、微
小な異物のみならず、反射光に指向性のある異物に対し
ても十分な感度で検査することができるようになる。さ
らに、ペリクル全面の異物検査の後に、検出した異物に
対して異物のサイズ及び異物の付着面の表裏の判別を行
うことができる。異物のサイズの判別は、従来用いられ
ていたような異物からの散乱強度に依存した判別方法で
なく、画像取り込みによる測定を行うようにしている。As described above, according to the present invention, for foreign matter having directivity in reflected light, illumination for foreign matter inspection is not made in one direction but in two directions or in multiple directions more than two directions. By increasing the light receiving NA, it is possible to inspect not only minute foreign matter but also foreign matter having directivity in reflected light with sufficient sensitivity. Furthermore, after the foreign substance inspection of the entire pellicle, it is possible to determine the size of the foreign substance and the front and back of the adhered surface of the foreign substance with respect to the detected foreign substance. The size of the foreign matter is determined not by a conventional method depending on the scattering intensity from the foreign matter but by a measurement based on image capture.

【００２４】異物の付着面の表裏判定に関しては、ペリ
クル膜厚及び、膜の波長依存性、入射角依存性の影響を
少なくするため、白色光源を使用して光学系で収束させ
ることにより輝度をあげ、且つペリクル面に対して垂直
入射としている。これをペリクル面に対する設置角度が
異なった複数の受光系で受光し、各受光素子での受光量
比により表裏の判別を行うようにしている。Regarding the determination of the front and back of the surface to which foreign matter is attached, in order to reduce the influence of the pellicle film thickness, the wavelength dependence of the film, and the incident angle dependence, the luminance is converged by an optical system using a white light source. And perpendicular incidence to the pellicle surface. This light is received by a plurality of light receiving systems having different installation angles with respect to the pellicle surface, and the front and back sides are determined based on the light receiving amount ratio of each light receiving element.

【００２５】[0025]

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態による異物
検査装置を図１乃至図７を用いて説明する。図１は、本
実施の形態による異物検査装置の全体構成を示してい
る。図１に示すように本実施の形態による異物検査装置
の構成は、異物検査系、サイズ測定系、表裏判別系に大
別することができ、またそれらを構成する部材を部分的
に共有している。図２、図３、図４でこれら３つの系の
それぞれの構成について示している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A foreign matter inspection apparatus according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows the overall configuration of a foreign matter inspection apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the configuration of the foreign substance inspection apparatus according to the present embodiment can be broadly divided into a foreign substance inspection system, a size measurement system, and a front / back discrimination system, and the members constituting them are partially shared. I have. FIGS. 2, 3 and 4 show the respective configurations of these three systems.

【００２６】まず、図２を用いて本実施の形態による異
物検査装置の異物検査系の構成を説明する。なお、図１
乃至図４の各図に渡って同一の符号を付した構成要素
は、各系で共有して用いられる同一構成要素であること
を示している。First, the configuration of a foreign substance inspection system of the foreign substance inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG.
4 to FIG. 4 indicate that the components denoted by the same reference numerals are the same components commonly used in each system.

【００２７】図１中の番号１ａ、１ｂは光源であり高出
力の半導体レーザ（以下、ＬＤと略す）を使用してい
る。光源１ａ、または光源１ｂより射出された光線は、
それぞれ入射光学系２ａ、２ｂを通過し、被検物である
ペリクル膜３ａ上に、直線状に収束された照明として照
射される。ペリクル膜３ａはフレーム３ｂ上に張り渡さ
れており、フレーム３ｂは、本実施の形態による異物検
査装置のステージ４上にペリクル固定具５で固定されて
載置されている。Reference numerals 1a and 1b in FIG. 1 denote light sources, which use high-power semiconductor lasers (hereinafter abbreviated as LDs). The light beam emitted from the light source 1a or the light source 1b is
The light passes through the incident optical systems 2a and 2b, respectively, and is irradiated onto the pellicle film 3a, which is a test object, as illumination converged linearly. The pellicle film 3a is stretched over a frame 3b, and the frame 3b is fixed and mounted on the stage 4 of the foreign substance inspection device according to the present embodiment with the pellicle fixing tool 5.

【００２８】入射系は、図５に示すようにペリクル膜３
上の所定のエリアに対し４方向からの光入射が可能なよ
うに配置されている。しかしながら、実際の検査時には
同時に４方向あるいは３方向から入射させることも可能
だが、主として同時２方向からの光入射が用いられる。
光の入射方向は、入射系の配置とペリクル膜３のエリア
によって決まる。The incident system is a pellicle film 3 as shown in FIG.
It is arranged such that light can be incident on the predetermined area above from four directions. However, at the time of actual inspection, it is possible to make light incident from four directions or three directions at the same time, but light is mainly incident from two directions at the same time.
The light incident direction is determined by the arrangement of the incident system and the area of the pellicle film 3.

【００２９】図７は、異物検査系の入射系をより具体的
に表した斜視図である。レーザ光源１ａからでた光はコ
リメータレンズ系２０１ａにより収差補正されて平行光
にされる。平行光にされた光はさらにエキスパンダ系２
０２ａに入射してビーム径が拡大されて集光レンズ系２
０３ａに入射する。集光レンズ系２０３ａに入射した光
は、本実施の形態による異物検査に必要な直線状光線と
して出射する。ここで、コリメータレンズ系２０１ａ、
エキスパンダ系２０２ａ、及び集光レンズ系２０３ａを
一つにまとめて表したものが図１及び図２における入射
光学系２ａ、２ｂであり、図５における入射光学系２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに相当している。FIG. 7 is a perspective view more specifically showing the incident system of the foreign matter inspection system. The light emitted from the laser light source 1a is subjected to aberration correction by the collimator lens system 201a and is converted into parallel light. The collimated light is further expanded 2
02a, the beam diameter is enlarged and the condensing lens system 2
03a. The light that has entered the condenser lens system 203a is emitted as a linear light beam necessary for the foreign substance inspection according to the present embodiment. Here, the collimator lens system 201a,
The incident optical systems 2a and 2b in FIGS. 1 and 2 collectively represent the expander system 202a and the condenser lens system 203a, and the incident optical system 2 in FIG.
a, 2b, 2c, and 2d.

【００３０】図５及び図６において、上面からみてほぼ
正方形形状の被検面であるペリクル膜３ａ面は、その中
心を通り各辺の中点を通る２本の仮想直線により４つの
領域（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に分割されてい
る。このとき分割領域（Ａ）においては光源１ａ、１ｃ
が使用される。また、分割領域（Ｂ）においては光源１
ａ、１ｄが使用され、分割領域（Ｃ）においては光源１
ｂ、１ｃが使用され、分割領域（Ｄ）においては光源１
ｂ、１ｄがそれぞれ使用される。In FIGS. 5 and 6, the surface of the pellicle film 3a, which is a surface to be inspected having a substantially square shape when viewed from the top, has four regions (A) formed by two virtual straight lines passing through the center and passing through the midpoint of each side. ), (B), (C), and (D). At this time, in the divided area (A), the light sources 1a, 1c
Is used. In the divided area (B), the light source 1
a, 1d are used, and in the divided area (C), the light source 1 is used.
b, 1c are used, and the light source 1 is used in the divided area (D).
b and 1d are used respectively.

【００３１】ペリクル膜３ａ上に照射された直線状の照
射光は、ペリクル膜上に異物が存在すれば、その異物よ
り散乱されて散乱光を発する。受光レンズ６ａは、ペリ
クル膜３ａ上に直線状に照明された部分よりも多少大き
な領域をその視野に入れることができるようになってい
るので、ペリクル膜３ａ上で発生した散乱光を十分受光
することができる。このとき図１に示したミラー１２
は、光受光レンズ６ａの光路を遮光しないように待避し
ている。受光レンズ６ａで受光された散乱光は、拡大
（または縮少）光学系７を通過して、受光素子８上に結
像する。なお、受光レンズ６ａと拡大光学系７との間に
は自動焦点系（ＡＦ系）９が設けられている。The linear irradiation light irradiated on the pellicle film 3a is scattered by the foreign matter, if any, on the pellicle film and emits scattered light. Since the light receiving lens 6a can enter a region slightly larger than the portion illuminated linearly on the pellicle film 3a, the light receiving lens 6a sufficiently receives the scattered light generated on the pellicle film 3a. be able to. At this time, the mirror 12 shown in FIG.
Are retracted so as not to block the optical path of the light receiving lens 6a. The scattered light received by the light receiving lens 6 a passes through the magnifying (or reducing) optical system 7 and forms an image on the light receiving element 8. Note that an automatic focusing system (AF system) 9 is provided between the light receiving lens 6a and the magnifying optical system 7.

【００３２】異物検査中にペリクル膜３ａ上に常に受光
レンズ６ａの焦点が合うようにＡＦ系９による焦点位置
の自動焦点調整が行われている。本実施の形態による異
物検査系では、被検物であるペリクル３は異物検査ステ
ージ４上に固定載置されておりステージ４はペリクル３
の一辺に対して平行に等速度で移動することができるよ
うになっている。ここでは、ステージ４の移動方向をＹ
方向とする。入射ビームは直線状であり、このＹ方向に
対してペリクル膜３ａ上で直角方向、すなわちＸ方向に
照射される。The automatic focus adjustment of the focal position is performed by the AF system 9 so that the light receiving lens 6a is always focused on the pellicle film 3a during the foreign substance inspection. In the foreign substance inspection system according to the present embodiment, the pellicle 3 as a test object is fixedly mounted on the foreign substance inspection stage 4 and the stage 4 is mounted on the pellicle 3
Can be moved at a constant speed in parallel to one side. Here, the moving direction of the stage 4 is set to Y
Direction. The incident beam is linear, and is irradiated on the pellicle film 3a in a direction perpendicular to the Y direction, that is, in the X direction.

【００３３】また、入射ビームのペリクル膜３ａ上での
ビーム長さはペリクル３のＸ方向の長さに対して短いの
で、ステージ４がＹ方向に移動し、フレーム３ｂの一端
からＹ方向の他端まで移動したら、ステージ４はＸ方向
にほぼ有効ビーム長分だけステップして、前回と反対方
向にＹ方向に沿って移動を始め、フレーム３ｂの一端側
へと移動する。ステージ４がこの動作を所定回数繰り返
すことによりペリクル膜３ａ全面を検査することができ
る。Further, since the length of the incident beam on the pellicle film 3a is shorter than the length of the pellicle 3 in the X direction, the stage 4 moves in the Y direction, and the other end of the frame 3b is moved in the Y direction. After moving to the end, the stage 4 steps substantially in the X direction by the effective beam length, starts moving in the Y direction in the direction opposite to the previous time, and moves to one end side of the frame 3b. The entire surface of the pellicle film 3a can be inspected by the stage 4 repeating this operation a predetermined number of times.

【００３４】なお、Ｘ方向にステップする際に、未検査
域が残らないように、検査済みの領域と次の検査領域で
ある隣接した検査領域とが一部重ね合うようにステップ
４の移動量を制御する。この重ね合わせ量は検査領域の
Ｘ方向のビーム長の１０％程度で十分である。このよう
に、２方向入射及び受光レンズにて高ＮＡのレンズを使
用することにより従来の検査装置では十分な検査ができ
なかった反射光に指向性を有する異物の検出が容易にな
るだけでなく、検出率もさらに向上させることができる
ようになる。When stepping in the X direction, the moving amount in step 4 is set so that the inspected area partially overlaps with the next inspection area, ie, an adjacent inspection area, so that an uninspected area does not remain. Control. It is sufficient that the overlapping amount is about 10% of the beam length in the X direction of the inspection area. As described above, the use of a lens with a high NA for the two-way incident and light receiving lenses not only facilitates the detection of a foreign substance having directivity in reflected light, which could not be sufficiently inspected by the conventional inspection apparatus, but also , The detection rate can be further improved.

【００３５】次に図３を用いて本実施の形態による異物
検査装置のサイズ測定系について説明する。図３は、異
物のサイズを測定するサイズ測定系の概略の構成を示し
ている。入射系及び受光系の配置については、異物検査
系と変わりない。入射系について光源１ａ、２ａ、１
ｂ、２ｂは、図２を用いて説明した異物検査用の光源で
あり、これらの光源とは別に異物のサイズを測定する光
源及び光学系が用意されている。図３において、光源１
９ａとその入射光学系２０ａ、及び光源１９ｂとその入
射光学系２０ｂがサイズ測定用光源及び入射光学系であ
る。これら光源及びその入射光学系によりペリクル膜３
ａ上の所定のエリアを照射する。Next, a size measuring system of the foreign matter inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a schematic configuration of a size measuring system for measuring the size of a foreign substance. The arrangement of the incident system and the light receiving system is the same as that of the foreign matter inspection system. Light sources 1a, 2a, 1
Reference numerals b and 2b denote a light source for foreign substance inspection described with reference to FIG. 2, and a light source and an optical system for measuring the size of the foreign substance are prepared separately from these light sources. In FIG. 3, light source 1
9a and its incident optical system 20a, and the light source 19b and its incident optical system 20b are a size measuring light source and an incident optical system. The pellicle film 3 is formed by these light sources and the incident optical system.
A predetermined area on a is irradiated.

【００３６】所定のエリアにはあらかじめ被測定対象で
ある異物検査時に検出された異物が受光レンズの視野内
に追い込まれている。ここで入射光により照明される所
定エリアは、受光用レンズ６ｂの視野に対し大きいか、
または同等の大きさに設定されている。受光用レンズ６
ｂの視野内に追い込まれた異物からの散乱光は、受光レ
ンズ６ｂからＡＦ系９を通過して、光路内に移動したミ
ラー１２により光路を曲げられてミラー１３に入射し、
さらに光路を曲げられて結像光学系１５に入射して受光
素子１６である２次元ＣＣＤ上に結像し、画素数により
そのサイズが決定される。In a predetermined area, a foreign substance detected at the time of inspection of a foreign substance to be measured is driven into the field of view of the light receiving lens in advance. Here, the predetermined area illuminated by the incident light is large with respect to the field of view of the light receiving lens 6b,
Or it is set to the same size. Light receiving lens 6
The scattered light from the foreign matter driven into the field of view b passes through the AF system 9 from the light receiving lens 6b, is bent in the optical path by the mirror 12 moved into the optical path, and enters the mirror 13;
Further, the optical path is bent and the light enters the imaging optical system 15 to form an image on a two-dimensional CCD which is the light receiving element 16, and the size is determined by the number of pixels.

【００３７】入射系において、異物検査用光源１ａ、１
ｂではＬＤ（半導体レーザ）を使用しているが、異物の
サイズ測定系では受光用レンズ６ｂのＮＡが大きくても
使用する入射光の波長が異物検査用光源１ａ、１ｂのよ
うな赤外域になると、測定に必要な高い分解能が得られ
なくなってしまうため、できる限り波長の短い光源を使
う必要がある。従ってサイズ測定系の光源は異物検査系
で用いた光源とは別の光源を用意する必要がある。つま
り、異物検査系の光源はより出力の大きいものが要求さ
れ、サイズ測定系の光源は波長の短い光源が必要とされ
る。In the incident system, the light sources 1a, 1
b uses an LD (semiconductor laser), but in a foreign matter size measurement system, even if the NA of the light receiving lens 6b is large, the wavelength of the incident light used is in the infrared region like the foreign matter inspection light sources 1a and 1b. In such a case, a high resolution required for the measurement cannot be obtained. Therefore, it is necessary to use a light source having a wavelength as short as possible. Therefore, it is necessary to prepare a different light source for the size measurement system from the light source used for the foreign matter inspection system. That is, a light source having a larger output is required for the foreign matter inspection system, and a light source having a short wavelength is required for the size measurement system.

【００３８】また、入射光学系についても、異物検査系
では、被検面上で直線状ビームとなるように光学系を形
成しているが、サイズ測定系の場合、直線状形状でなく
楕円状のスポットを被検面上に形成するようにしてい
る。また、受光用レンズについても異物検査用受光レン
ズ６ａはある程度大きいＮＡと広い視野を必要とするた
めＮＡは１以上であり、ＮＡ＝１．５、有効視野として
約４〜５ｍｍ程度（倍率約５倍）としているが、サイズ
測定系の場合には、必要な分解能を確保するためには使
用する受光素子の画素サイズが考慮されて使用する受光
用レンズが決定され、視野の広さよりも高いＮＡのレン
ズが優先される。In the incident optical system, the optical system is formed in the foreign substance inspection system so as to form a linear beam on the surface to be inspected. However, in the case of the size measurement system, it is not a linear shape but an elliptical shape. Are formed on the test surface. Also, as for the light receiving lens, the light receiving lens 6a for foreign substance inspection requires a somewhat large NA and a wide field of view, so that the NA is 1 or more, NA = 1.5, and an effective field of view of about 4 to 5 mm (magnification of about 5 to 5 mm). However, in the case of a size measurement system, a light receiving lens to be used is determined in consideration of a pixel size of a light receiving element to be used in order to secure a necessary resolution, and a NA higher than the field of view is used. Lens is given priority.

【００３９】例えば、分解能として、すなわちＣＣＤ１
画素あたりの分解能として０．３μｍは必要であるとす
ると、画素サイズが１５μｍｘ１５μｍサイズの場合、
倍率として最小でも５０倍は必要となる。また、顕微鏡
対物レンズと比較した場合でも５０倍相当でＮＡは０．
５〜０．６となり必要条件でもある高いＮＡも備わって
くる。高倍率のレンズを使用する場合、レンズの有効視
野はφ０．４ｍｍ程度であり、その有効視野中、長方形
形状のＣＣＤ受光素子が感知可能なエリアは更に小さく
なり、その２／３〜１／２倍のエリアになる。目的の異
物はこのエリア内に追い込まれねばならない。異物のサ
イズは受光素子上に結像した異物の像の画素数により計
測される。このとき入手できるパラメータはＸ方向の画
素長さｌｘ及び、Ｙ方向画素長さｌｙ、結像画素面積Ｓ
である。少数の画素にしか結像しない小さな異物につい
ては、ｌｘ、ｌｙがそのサイズとなる。For example, as the resolution, ie, CCD1
Assuming that 0.3 μm is required as the resolution per pixel, if the pixel size is 15 μm × 15 μm,
A minimum magnification of 50 times is required. In addition, even when compared with a microscope objective lens, NA is equivalent to 50 times and NA is 0.1.
It becomes 5 to 0.6, and a high NA which is a necessary condition is provided. When a high-magnification lens is used, the effective field of view of the lens is about φ0.4 mm. In the effective field of view, the area that can be sensed by the rectangular CCD light receiving element is further reduced, and is 2/3 to 1/2 of that area. Double the area. The foreign object of interest must be driven into this area. The size of the foreign matter is measured by the number of pixels of the foreign matter image formed on the light receiving element. The parameters available at this time are the pixel length lx in the X direction, the pixel length ly in the Y direction, and the imaging pixel area S.
It is. For a small foreign substance that forms an image only on a small number of pixels, the size is lx, ly.

【００４０】多くの画素に結像する異物については、上
記パラメータｌｘ、ｌｙ、より長径Ｌ＝（ｌｘ2＋ｌ
ｙ2）1/2 とし、短径Ｒ＝Ｓ／Ｌとして、Ｌ×Ｒをサイ
ズとして決定する。また、測定時のデータｌｘ、ｌｙ、
ｓをそのままサイズとしても問題はない。For the foreign matter which forms an image on many pixels, the above parameters lx, ly, and the longer diameter L = (lx 2 + l)
y 2 ) 1/2 , the minor axis R = S / L, and L × R is determined as the size. In addition, data lx, ly,
There is no problem if s is used as it is.

【００４１】次に本実施の形態による異物検査装置の表
裏判定系の構成を図４を用いて説明する。本実施の形態
による表裏判定系は、図１に示した本実施の形態による
異物検査装置の全体構成において、被検物のペリクル３
がステージ４上にその膜面３ａを上に向けて載置された
とき、その膜面の上側（表面）３１か下側（裏面）３２
のいずれに異物が付着しているかを判定する機能であ
る。Next, the configuration of the front / back determination system of the foreign matter inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The front / back determination system according to the present embodiment includes the pellicle 3 of the test object in the overall configuration of the foreign matter inspection apparatus according to the present embodiment shown in FIG.
Is placed on the stage 4 with its film surface 3a facing upward, the upper surface (front surface) 31 or the lower surface (back surface) 32 of the film surface.
This is a function of determining which of the above has a foreign substance attached.

【００４２】図４に示すように入射光源は白色光源１１
である。白色光源１１としては、ハロゲンランプ、メタ
アルハライドランプ、キセノンランプ、水銀ランプ等を
用いることができる。異物が付着している被検物のペリ
クル膜３ａに対して垂直に、収束させた白色光を照明す
る。白色光源１１からの白色光は波長域が長いため、受
光角度をある特定の角度に固定しても、ペリクルの膜種
による透過率の影響をほとんど受けることなく受光光量
の比較により表裏の判別をすることが可能となる。白色
光は入射側レンズ６ｂを通して明視野照明される。被検
物である異物は、入射レンズ６ｂ下方の照明領域に追い
込まれている。As shown in FIG. 4, the incident light source is a white light source 11.
It is. As the white light source 11, a halogen lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, a mercury lamp, or the like can be used. The converged white light is illuminated vertically to the pellicle film 3a of the test object to which the foreign matter is attached. Since the white light from the white light source 11 has a long wavelength range, even if the light receiving angle is fixed at a specific angle, the front and back discrimination can be made by comparing the amount of received light with almost no influence of the transmittance by the film type of the pellicle. It is possible to do. The white light is bright-field illuminated through the incident side lens 6b. The foreign matter as the test object is driven into the illumination area below the incident lens 6b.

【００４３】異物からの散乱光は、図４に示すように受
光角度の異なる２つの受光系、すなわち第１受光系１８
ａ及び第２受光系１８ｂを介してそれぞれ受光素子１７
ａ、１７ｂで受光される。第２受光系１８ｂは、ペリク
ル膜３ａに対してわずかな角度を成しており（本例で
は、ペリクル膜３ａに対して角度２°〜３°である）、
第１受光系１８ａはペリクル膜３ａに対して大きい角度
（本例では、ペリクル膜３ａに対して角度約３０°であ
る）を成して配置されている。As shown in FIG. 4, the scattered light from the foreign matter is received by two light receiving systems having different light receiving angles, that is, a first light receiving system 18.
a and the light receiving element 17 via the second light receiving system 18b.
a and 17b. The second light receiving system 18b forms a slight angle with respect to the pellicle film 3a (in this example, the angle is 2 ° to 3 ° with respect to the pellicle film 3a),
The first light receiving system 18a is disposed at a large angle with respect to the pellicle film 3a (in this example, the angle is about 30 ° with respect to the pellicle film 3a).

【００４４】ここで、第１及び第２受光系１８ａ、１８
ｂの受光素子１７ａ、１７ｂとしては２次元ＣＣＤある
いは１次元ＣＣＤが用いられる。なお、１次元ＣＣＤを
受光素子として用いる場合には受光系１８ａ、１８ｂの
後に収束用の光学系がさらに必要となる。また、受光系
１８ａ、１８ｂはここで異物からの散乱光のうちわずか
な角度範囲からの光のみを受光せねばならない。そこ
で、受光レンズとして、シリンドリカルレンズと同様な
効果を有する光学系を構成してもよい。例えば図７に示
されているような受光光学系とすることができる。Here, the first and second light receiving systems 18a, 18
As the light receiving elements 17a and 17b of b, a two-dimensional CCD or a one-dimensional CCD is used. When a one-dimensional CCD is used as a light receiving element, an optical system for convergence is further required after the light receiving systems 18a and 18b. In addition, the light receiving systems 18a and 18b must receive only light from a small angle range among the scattered light from the foreign matter. Therefore, an optical system having the same effect as the cylindrical lens may be configured as the light receiving lens. For example, a light receiving optical system as shown in FIG. 7 can be used.

【００４５】表裏の判定は第１受光系の光量と第２受光
系の光量の比により判定する。すなわち図４に示したよ
うにペリクル膜３ａの表面３１に付着した異物の場合、
第１、第２受光系１８ａ、１８ｂでの受光光量に多少の
差が生じたとしてもその差は数％であり、大きくても１
０％程度である。ペリクル膜３ａの裏面３２に異物が付
着している場合には、第１受光系１８ａでの受光光量は
表面に異物が付着した場合と大差なく、ペリクル膜３ａ
を通過する分だけ多少のロスは生じるもののほぼ同等量
の光量を受光する。しかし、ペリクル膜３ａに対し微少
角度で配置された第２受光系１８ｂの場合には、第１受
光系１８ａに対して約半分程度（但し、異物の大きさに
よっても相違するが、概ね４０％〜７０％程度である）
の受光量になってしまう。The determination of the front and back is made by the ratio of the light amount of the first light receiving system to the light amount of the second light receiving system. That is, as shown in FIG. 4, in the case of a foreign matter adhering to the surface 31 of the pellicle film 3a,
Even if there is a slight difference in the amount of light received by the first and second light receiving systems 18a and 18b, the difference is several percent, and even if it is large, it is 1%.
It is about 0%. When foreign matter is attached to the back surface 32 of the pellicle film 3a, the amount of light received by the first light receiving system 18a is not much different from that when foreign matter is attached to the surface, and the pellicle film 3a
, But receives a light amount of substantially the same amount, though some loss is caused by the amount of light passing through. However, in the case of the second light receiving system 18b arranged at a small angle with respect to the pellicle film 3a, about half of the first light receiving system 18a (although it varies depending on the size of the foreign matter, it is approximately 40%). About 70%)
Of light received.

【００４６】仮に第１受光系１８ａの配置位置を第２受
光系１８ｂの位置にまで降ろしてくると、多少のバラツ
キはあるがペリクル膜３ａに対して３〜５°近辺までは
受光光量に大きな差はないが、ペリクル膜３ａの面とほ
とんど平行に近い角度（約１〜３°）近辺になると、著
しく差が生じてくる。よって、本実施の形態における表
裏判定の方法では、第１受光系１８ａで受光した光量と
第２受光系１８ｂで受光した光量を比較することにより
異物の存在する面の表裏判別を行う。このとき表裏を判
別するために受光光量の比（例えば、第１受光系１８ａ
の受光光量）／（第２受光系１８ｂの受光光量）で表さ
れ、ペリクル表面に付着した異物の場合には、この比が
約１〜０．９、０．８（前述の通り、付着した異物のサ
イズにも依存するため、必ずしも比の値が１近辺の値に
なるとは限らない。）となる。If the position of the first light receiving system 18a is lowered to the position of the second light receiving system 18b, the received light amount is large up to around 3 to 5 degrees with respect to the pellicle film 3a, though there is some variation. Although there is no difference, a remarkable difference occurs near an angle (about 1 to 3 degrees) almost parallel to the surface of the pellicle film 3a. Therefore, in the method of the front / back determination in the present embodiment, the front / back determination of the surface where the foreign matter is present is performed by comparing the light amount received by the first light receiving system 18a with the light amount received by the second light receiving system 18b. At this time, the ratio of the amount of received light (for example, the first light receiving system 18a)
Of the foreign matter adhering to the pellicle surface, this ratio is about 1 to 0.9, 0.8 (as described above, Since the value also depends on the size of the foreign matter, the value of the ratio does not always become a value near 1.)

【００４７】一方、ペリクル膜３ａの裏面側に異物が付
着している場合の比の値は０．４〜０．６程度の値にな
る。そこで、この比の値の大小によりペリクル膜３ａに
付着した異物の表裏面付着を判定することができる。判
定に際して問題になるのが異物の付着面を判定するため
の受光光量の比のスライスレベル値、すなわち閾値をど
の値に設定するかが重要になってくる。後に詳述する
が、異物検査後に検出した異物を一つずつ視野内に追い
込み、個々の異物についてそれぞれサイズ測定及び表裏
判別を連続して行う。また、上述のように判定する異物
のサイズにより高角低角での受光光量にバラツキもでて
くる。On the other hand, the ratio when the foreign matter is attached to the back surface of the pellicle film 3a is about 0.4 to 0.6. Therefore, it is possible to determine the adhesion of the foreign matter on the front and back surfaces of the pellicle film 3a based on the value of the ratio. It is important to determine the slice level value of the ratio of the amount of received light, that is, the threshold value, for determining the adhered surface of the foreign matter. As will be described in detail later, the foreign substances detected after the foreign substance inspection are driven one by one into the field of view, and the size measurement and the front / back discrimination of each individual foreign substance are continuously performed. In addition, the amount of received light at high and low angles varies depending on the size of the foreign matter determined as described above.

【００４８】従って、スライスレベル値を一律に０．
５、０．６等々と決めてしまうことも可能であるが、例
えば異物サイズ毎に範囲を定め、異物のサイズが１μｍ
以上１０μｍ以下の場合はスライスレベル値を０．６５
に設定し、異物のサイズが１０μｍ以上５０μｍ以下の
場合はスライスレベル値を０．５５に設定するように、
異物のサイズ別にスライスレベル値を設定することも有
効である。また、異物の大きさに基づいてスライスレベ
ル値を設定する方法は、異物の大きさの範囲をより細か
く分割することによりより詳しい判定が可能となる利点
もある。Therefore, the slice level value is uniformly set to 0.
Although it is possible to determine 5, 0.6, etc., for example, a range is determined for each particle size, and the particle size is 1 μm
When the thickness is 10 μm or more, the slice level value is set to 0.65.
When the size of the foreign matter is 10 μm or more and 50 μm or less, the slice level value is set to 0.55.
It is also effective to set a slice level value for each size of foreign matter. Further, the method of setting the slice level value based on the size of the foreign matter has an advantage that a more detailed determination can be made by dividing the range of the size of the foreign matter more finely.

【００４９】なお、スライスレベル値を算定するに際し
ては、予め調査、実験を十分に行って、実験値をそのま
ま、あるいは一部修正し、あるいはシミュレーションデ
ータと比較して修正して使用することが望ましい。この
ようなスライスレベルの設定のための実験に使用される
仮想異物として、異物サイズが予め判明している真球ビ
ーズ（ＰＳＬ粒子）を使用することができる。この真球
ビーズは、その粒径がｎｍ単位程度まで管理されている
ため大きさによる違いを明確に調べることができる。When calculating the slice level value, it is desirable to conduct sufficient investigations and experiments in advance, and to use the experimental value as it is, or partially correct it, or compare it with simulation data and correct it. . True virtual beads (PSL particles) whose foreign material size is known in advance can be used as virtual foreign materials used in experiments for setting such a slice level. Since the particle diameter of the true spherical beads is controlled to the order of nm, the difference due to the size can be clearly examined.

【００５０】一方、現実の異物は真球でなく形状的にも
凹凸を有しており、真球に対して散乱状態も変わってく
るため、真球ビーズで得られた表裏判定用の比の値に対
して、散乱状態の変化分によるバラツキも考慮し、スラ
イスレベル値を設定することが望ましい。また、別の観
点から受光系を異物あるいはペリクル膜上の照明領域を
中心にある角度回転可能に取り付けて、所定角度毎に測
定して統計的に結果を求めるようにしてもよい。受光方
位角を変えることにより散乱状態も変わりより詳細な判
定を可能とすることができる。On the other hand, a real foreign substance has irregularities not only a true sphere but also a shape, and the scattering state changes with respect to a true sphere. It is desirable to set the slice level value in consideration of the variation due to the change in the scattering state. Further, from another viewpoint, the light receiving system may be mounted so as to be rotatable at an angle around a foreign object or an illumination area on the pellicle film, and may be measured at predetermined angles to obtain a result statistically. By changing the light receiving azimuth angle, the scattering state also changes and more detailed judgment can be made.

【００５１】以上が、本実施の形態による異物検査装置
における各系の個々の構成及び動作であるが、次に、本
実施の形態による異物検査装置の有する３つの機能を用
いた異物検査方法について説明する。被検物であるペリ
クル３は、ステージ４に載置されており、まず異物検査
系によりペリクル膜３ａ面上の異物検査を行う。ペリク
ル膜３ａ全面の異物検査が終了したら、検出された異物
のそれぞれについてのサイズ判定、及び表裏判別を行
う。検査ステージ４は異物検査時と同じステージを共用
するため他系への搬送・移動は必要ない。The above is the individual configuration and operation of each system in the foreign substance inspection apparatus according to the present embodiment. Next, a foreign substance inspection method using three functions of the foreign substance inspection apparatus according to the present embodiment will be described. explain. The pellicle 3, which is a test object, is placed on the stage 4, and first, foreign matter inspection on the pellicle film 3a surface is performed by a foreign matter inspection system. When the foreign substance inspection on the entire surface of the pellicle film 3a is completed, the size determination and the front / back determination for each of the detected foreign substances are performed. Since the inspection stage 4 shares the same stage as that used for the foreign substance inspection, it does not need to be transported or moved to another system.

【００５２】検出された異物は、異物検査系の受光レン
ズ６（この受光レンズ６は、同時にサイズ測定系の受光
レンズであり、また表裏判定系の入射側レンズとなって
いる。）の下に追い込まれ、サイズ測定系受光レンズの
視野内に追い込まれてサイズ判定が行われる。サイズ判
定終了後に異物は当該位置から動くことなくその場にて
表裏判定が行われる。すなわち、サイズ測定後、入射系
受光系の切り換えだけで表裏判別系へ自動的に切り換え
られる。このように本実施の形態による異物検査装置に
よれば、検査対象のペリクル３は一旦検査ステージ４に
搬送されるとその後他のステージに移動するようなこと
なく異物検査から、表裏判別まで一貫して同一ステージ
上にて異物に関する種々の検査、測定が行われることに
なる。The detected foreign matter is located below a light receiving lens 6 of a foreign matter inspection system (this light receiving lens 6 is also a light receiving lens of a size measurement system and an incident side lens of a front / back determination system). The size is determined by being driven into the field of view of the light receiving lens of the size measurement system. After the size determination is completed, the front / back determination is performed on the spot without moving the foreign matter from the position. That is, after the size measurement, it is automatically switched to the front / back discrimination system only by switching the incident light receiving system. As described above, according to the foreign matter inspection apparatus according to the present embodiment, once the pellicle 3 to be inspected is conveyed to the inspection stage 4, the pellicle 3 is consistent from the foreign matter inspection to the front / back determination without moving to another stage. Thus, various inspections and measurements on foreign matter are performed on the same stage.

【００５３】このように本実施の形態による異物検査装
置は、異物検査系、サイズ測定系、表裏判定系の３機能
を一つに備えている点に特徴を有している。異物検査系
については、反射光に指向性を有する異物についても、
いわゆる取りこぼしがないように、従来であれば一方向
からの入射であったが、複数方向（２方向）から入射さ
せることにより、異物の反射光の指向性を弱めると共
に、受光側のＮＡを高ＮＡ化することで、検出率を向上
させることが可能である。検出異物のサイズ計測につい
ては、受光光学系での倍率を高くするか、切り換えによ
り像を拡大し、ＣＣＤ等の固体撮像素子で取り込み、実
測に近い形で測定してサイズを決めることができる。倍
率及び、ＣＣＤサイズ等により最小測定サイズは決まっ
てくるが、従来よりもはるかに信頼性の高い異物サイズ
を得ることができる。As described above, the foreign matter inspection apparatus according to the present embodiment is characterized in that it has three functions of a foreign matter inspection system, a size measurement system, and a front / back determination system. Regarding the foreign matter inspection system, even for foreign matter having directivity to reflected light,
In the past, light was incident from one direction to prevent so-called dropout, but by making light incident in multiple directions (two directions), the directivity of the reflected light of the foreign matter is reduced and the NA on the light receiving side is increased. By using NA, it is possible to improve the detection rate. Regarding the size measurement of the detected foreign matter, the size can be determined by increasing the magnification in the light receiving optical system or by enlarging the image by switching, capturing the image with a solid-state imaging device such as a CCD, and measuring it in a form close to actual measurement. Although the minimum measurement size is determined by the magnification, the CCD size, and the like, it is possible to obtain a much more reliable foreign matter size than in the past.

【００５４】本発明は、上記実施の形態に限らず種々の
変形が可能である。例えば、図１乃至図４にてレンズ系
６、６ａ、６ｂ、６ｃで示した垂直に設置されているレ
ンズ系は切り換え式としているが、これは被検物である
ペリクル面上に設置されている。ペリクル面上でこれら
のレンズ系の切り替える毎にレボルバー方式あるいはス
ライド方式などの可動部分から塵がペリクル面上に落下
してくる可能性がある。そこでこの点を鑑み、上記レン
ズ系を一列にあるいは三角形の頂点配置に設置して、各
機能を使用する際はステージ４を各レンズ系の原点位置
までオフセット分移動させて異物に対する検査、測定を
行わせるようにしてもよい。すなわち予めレンズ系を固
定しておいて、種々の検査、測定に合わせてステージを
移動させて必要なレンズ系の下にペリクルを移動させる
ことにより、ペリクル上部での装置可動部をなくして発
塵を防止させることができる。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified. For example, the vertically installed lens system shown by the lens systems 6, 6a, 6b, and 6c in FIGS. 1 to 4 is of a switching type, but is installed on a pellicle surface which is a test object. I have. Every time these lens systems are switched on the pellicle surface, dust may fall onto the pellicle surface from a movable part such as a revolver system or a slide system. Therefore, in view of this point, the above-mentioned lens systems are arranged in a row or at the apexes of a triangle, and when using each function, the stage 4 is moved to the origin position of each lens system by an offset to perform inspection and measurement for foreign matter. You may make it perform. That is, the lens system is fixed in advance, and the stage is moved according to various inspections and measurements, and the pellicle is moved under the necessary lens system, thereby eliminating the movable part of the device above the pellicle and generating dust. Can be prevented.

【００５５】[0055]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、ペリクル
単体（レチクルに貼付する前の未使用の状態）時のペリ
クル膜面の、異物検査だけでなく、異物検査に続いて異
物のサイズ測定及び異物が膜面に対して裏、表どちらに
付着しているかの判定という、ペリクル単体検査時に必
要な３機能が、分割された系やステージ上で検査される
のではなく、一つの系で一つのステージ上で３機能が可
動、検査、測定できる構成となっているため、よりコン
パクトな装置として組み立てることが可能である。ま
た、一台で３機能を同一のステージ上で備えているた
め、被検物のペリクルを様々に移動させなくて済みより
クリーンでもある。また、本発明による異物検査装置
は、異物検査機能のみならず、サイズ測定、表裏判別の
付加的機能も備わっているため、ペリクルだけでなく、
同様な薄膜やガラス基板のような透明な板状のものに対
しても利用価値が大きい。As described above, according to the present invention, not only the foreign substance inspection on the pellicle film surface when the pellicle is used alone (an unused state before being attached to the reticle) but also the foreign substance size following the foreign substance inspection The three functions required for pellicle unit inspection, namely measurement and determination of whether foreign matter is attached to the back or front of the film surface, are not inspected on a divided system or stage, but in one system. Since three functions can be moved, inspected, and measured on one stage, the apparatus can be assembled as a more compact apparatus. In addition, since one device has three functions on the same stage, the pellicle of the test object does not need to be moved in various ways, and the device is cleaner. Further, the foreign matter inspection apparatus according to the present invention has not only a foreign matter inspection function, but also an additional function of size measurement and front / back discrimination.
It is also very useful for transparent plates such as similar thin films and glass substrates.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施の形態による異物検査装置の全
体の概略の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an overall schematic configuration of a foreign matter inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の一実施の形態による異物検査装置にお
ける異物検査系の概略の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a foreign substance inspection system in the foreign substance inspection apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図３】本発明の一実施の形態による異物検査装置にお
けるサイズ測定系の概略の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a size measuring system in the foreign matter inspection apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図４】本発明の一実施の形態による異物検査装置にお
ける表裏判別系の概略の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a front / back discrimination system in the foreign substance inspection device according to one embodiment of the present invention;

【図５】本発明の一実施の形態による異物検査装置にお
ける異物検査系の入射系の配置を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an arrangement of an incident system of a foreign substance inspection system in the foreign substance inspection apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図６】本発明の一実施の形態による異物検査装置にお
けるレーザ入射方向とそのエリアの分割を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a laser incident direction and division of an area thereof in the foreign matter inspection apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図７】本発明の一実施の形態による異物検査装置にお
ける異物検査系の入射光学系の詳細を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing details of an incident optical system of a foreign substance inspection system in the foreign substance inspection apparatus according to one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 異物検査用光源 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 入射光学系 ３ａ ペリクル膜 ３ｂ ペリクルフレーム ４ ステージ ５ ペリクル固定具 ６ａ 異物検査用受光レンズ ６ｂ サイズ測定用受光レンズ兼表裏判定用入射系レン
ズ ７ 異物検査系受光光学系 ８ 異物検査用受光素子 ９ ＡＦ系 １１ 表裏判定用光源 １２、１３ ミラー １５ サイズ測定系受光光学系 １６ サイズ測定用受光素子 １７ａ、１７ｂ 受光素子 １８ａ 第１受光系 １８ｂ 第２受光系 １９ａ、１９ｂ サイズ測定用光源 ２０ａ、２０ｂ サイズ測定系用入射光学系 ２０１ａ 異物検査系コリーメ−タレンズ系 ２０２ａ ビ−ムエクスペンダ系 ２０３ａ レーザ収束入射系レンズ1a, 1b, 1c, 1d Light source for foreign matter inspection 2a, 2b, 2c, 2d Incident optical system 3a Pellicle film 3b Pellicle frame 4 Stage 5 Pellicle fixture 6a Light receiving lens for foreign matter inspection 6b Light receiving lens for size measurement and incidence for front / back determination System lens 7 Foreign matter inspection system light receiving optical system 8 Foreign matter inspection light receiving element 9 AF system 11 Front / back determination light source 12, 13 mirror 15 Size measuring light receiving optical system 16 Size measuring light receiving element 17a, 17b Light receiving element 18a First light receiving system 18b Second light receiving system 19a, 19b Size measuring light source 20a, 20b Incident optical system for size measuring system 201a Foreign object inspection system Collimator lens system 202a Beam expander system 203a Laser convergent incidence system lens

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】光透過性を有する薄膜状の被検査物の表面
に対して第１の光ビームを斜めから照射する第１の照明
手段と、前記被検査物の表面に対してほぼ垂直上方に位
置した第１の対物光学系と、前記第１の光ビームで照射
された前記被検査物上の照射領域からの光を前記第１の
対物光学系を介して受光する第１の受光手段とを有し、
前記第１の受光手段からの信号に基づいて前記被検査物
の表面または裏面に付着した異物の位置を測定する異物
検査系と、 前記被検査物の表面に対して斜めから第２の光ビームを
照射する第２の照明手段と、前記被検査物の表面に対し
てほぼ垂直上方に位置し、前記第１の対物光学系より高
倍率で開口数の大きい第２の対物光学系と、前記第２の
光ビームで照射された前記被検査物上の照射領域からの
光を前記第２の対物光学系を介して受光する撮像手段と
を有し、前記撮像手段からの画像信号に基づいて前記異
物の大きさを測定する異物寸法測定系と、 前記被検査物の表面に対して前記第２の対物光学系を介
して第３の光ビームを照射する第３の照明手段と、前記
第３の光ビームで照射された前記被検査物上の照射領域
からの光を前記被検査物の表面に対して異なる受光角度
で斜めから受光する複数の受光部を配置した第２の受光
手段とを有し、前記複数の受光部からの各受光量の割合
に基づいて、前記異物が前記被検査物の表面あるいは裏
面のいずれに付着しているかを判定する異物付着面判定
系とを備えていることを特徴とする異物検査装置。1. A first illuminating means for irradiating a first light beam obliquely to a surface of a thin film-like inspection object having light transmittance, and an upper portion substantially perpendicular to the surface of the inspection object. And a first light receiving means for receiving, through the first objective optical system, light from an irradiation area on the inspection object irradiated with the first light beam. And
A foreign matter inspection system for measuring a position of a foreign matter attached to a front surface or a back surface of the inspection object based on a signal from the first light receiving unit; and a second light beam oblique to the surface of the inspection object. A second illuminating means for irradiating light, a second objective optical system which is located substantially vertically above the surface of the inspection object, and has a higher numerical aperture and a larger numerical aperture than the first objective optical system; Imaging means for receiving light from an irradiation area on the inspection object irradiated with the second light beam via the second objective optical system, based on an image signal from the imaging means A foreign matter dimension measuring system for measuring the size of the foreign matter, a third illuminating unit for irradiating a surface of the inspection object with a third light beam via the second objective optical system, Light from an irradiation area on the inspection object irradiated with the light beam And a second light receiving unit having a plurality of light receiving units that receive light obliquely at different light receiving angles with respect to the surface of the inspection object. A foreign matter adhering surface determination system for determining whether the surface is adhered to the front surface or the back surface of the inspection object. 【請求項２】請求項１記載の異物検査装置において、 前記被検査物は、２次元的に移動可能なステージ上に載
置されており、前記ステージが２次元的に移動すること
により、前記異物検査系の第１の光ビームに対して前記
被検査物の表面が相対的に走査されることを特徴とする
異物検査装置。2. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the object to be inspected is mounted on a two-dimensionally movable stage. A foreign matter inspection apparatus, wherein the surface of the inspection object is relatively scanned with respect to a first light beam of the foreign matter inspection system. 【請求項３】請求項１又は２に記載の異物検査装置にお
いて、 前記異物の位置を測定する際の前記第１の対物光学系の
光軸位置と、前記異物の大きさの測定及び前記異物の付
着面の判定を行う際の前記第２の対物光学系の光軸位置
とがほぼ一致するように、前記第１及び第２の対物光学
系の位置を切り替える切替手段を有していることを特徴
とする異物検査装置。3. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the position of the foreign matter is measured, and the optical axis position of the first objective optical system, the size of the foreign matter, and the foreign matter are measured. Switching means for switching the positions of the first and second objective optical systems so that the optical axis position of the second objective optical system at the time of judging the adhered surface of the first and second objective optical systems substantially coincides with each other. Foreign matter inspection device characterized by the above-mentioned. 【請求項４】請求項１又は２に記載の異物検査装置にお
いて、 前記第１の対物光学系と前記第２の対物光学系とは、両
光軸が平行に所定距離だけ離れて固定されていることを
特徴とする異物検査装置。4. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the first objective optical system and the second objective optical system are fixed such that both optical axes are parallel and separated by a predetermined distance. A foreign matter inspection device, characterized in that: 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の異物検
査装置において、 前記第１の照明手段は、前記第１の光ビームを複数の異
なる方向から前記被検査物の同一の照射領域上に照射す
ることを特徴とする異物検査装置。5. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the first illuminating means irradiates the first light beam from a plurality of different directions in the same irradiation area of the inspection object. A foreign matter inspection device characterized by irradiating the upper side. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載の異物検
査装置において、 前記第１の光ビームは、前記被検査物の照射領域上でス
リット状の照射形状に形成されていることを特徴とする
異物検査装置。6. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the first light beam is formed in a slit-like irradiation shape on an irradiation area of the inspection object. Characteristic foreign matter inspection device. 【請求項７】請求項１乃至６のいずれかに記載の異物検
査装置において、 前記第３の光ビームは、白色光であることを特徴とする
異物検査装置。7. The foreign matter inspection device according to claim 1, wherein the third light beam is white light. 【請求項８】光透過性を有する薄膜状の被検査物の表面
に対して白色光を照射する照明手段と、 前記白色光で照射された前記被検査物上の照射領域から
の光を前記被検査物の表面に対して異なる受光角度で斜
めから受光する複数の受光部を配置した受光手段とを有
し、 前記複数の受光部からの各受光量の割合に基づいて、前
記異物が前記被検査物の表面あるいは裏面のいずれに付
着しているかを判定することを特徴とする異物検査装
置。8. An illuminating means for irradiating a white light to a surface of a thin film-like inspection object having a light transmitting property, and irradiating light from an irradiation area on the inspection object irradiated with the white light. Light receiving means arranged to receive a plurality of light receiving portions obliquely at different light receiving angles with respect to the surface of the object to be inspected, wherein, based on a ratio of light receiving amounts from the plurality of light receiving portions, the foreign matter is What is claimed is: 1. A foreign matter inspection apparatus, which determines which of a front surface and a back surface of an inspection object is attached. 【請求項９】請求項１乃至８のいずれかに記載の異物検
査装置において、 前記複数の受光部の前記被検査物表面に対する受光角度
は、約３０°及び約２°であることを特徴とする異物検
査装置。9. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein light receiving angles of the plurality of light receiving portions with respect to the surface of the inspection object are about 30 ° and about 2 °. Foreign matter inspection device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021031603A1 (en) * 2019-08-16 2021-02-25 研祥智能科技股份有限公司 Method for detecting defect in led support, image-capturing apparatus, and device for detecting defect in led support

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