(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を使用して照明領域を形成する照明光学系と、
試料からの光を検出する検出光学系と、
前記照明領域が第１の回折パターン上に形成された際に、前記第１の回折パターンから射出される光を使用して前記検出光学系の調整を行う処理部と、を有し、
前記照明光学系は前記照明光の光量を第１の照明光量として前記照明領域を形成し、前記処理部が前記検出光学系の調整を行い、さらに、前記照明光学系は前記照明光の光量を前記第１の照明光量よりも小さい第２の照明光量に変更して前記照明領域を形成し、前記処理部が前記検出光学系の調整を行う検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検査装置において、
前記処理部は、この処理部に保存されたシミュレーション値と、前記検出光学系からの出力値とを比較し、前記シミュレーション値と前記検出光学系からの出力値との差が許容範囲内となるように、前記検出光学系の調整を行う検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の検査装置において、
前記検出光学系は、第１の検出光学部、及び前記第１の検出光学部とは異なる位置に配置された第２の検出光学部を含み、
前記処理部は、第１の検出光学部、及び前記第２の検出光学部の校正を行う検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載の検査装置において、
前記試料を搭載する支持台を有し、
前記第１の回折パターンは前記支持台に形成され、
前記処理部が調整を行う際に、前記支持台は回転する検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の検査装置において、
前記支持台には、第２の回折パターンが形成される検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の検査装置において、
前記第１の回折パターンの高さは前記第２の回折パターンの高さとは異なる高さである検査装置。
【請求項７】
請求項６に記載の検査装置において、
前記第１の回折パターンのピッチは前記第２の回折パターンのピッチとは異なるピッチである検査装置。
【請求項８】
請求項７に記載の検査装置において、
前記調整は、前記第１の検出光学部の第１の開口の大きさを変更すること、及び前記第２の検出光学部の第２の開口の大きさを変更することを含む検査装置。
【請求項９】
請求項８に記載の検査装置において、
前記調整は、前記第１の開口の位置を変更すること、及び前記第２の開口の位置を変更することを含む検査装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の検査装置において、
前記調整は、前記第１の検出光学部のレンズの組み付けを変更すること、及び前記第２の検出光学部のレンズの組み付けを変更することを含む検査装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の検査装置において、
前記検出光学系は、第１の検出光学部、及び前記第１の検出光学部とは異なる位置に配置された第２の検出光学部を含み、
前記処理部は、第１の検出光学部、及び前記第２の検出光学部の調整を行う検査装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の検査装置において、
前記試料を搭載する支持台を有し、
前記第１の回折パターンは前記支持台に形成され、
前記処理部が調整を行う際に、前記支持台は回転する検査装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の検査装置において、
前記支持台には、第２の回折パターンが形成される検査装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の検査装置において、
前記第１の回折パターンの高さは前記第２の回折パターンの高さとは異なる高さである検査装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の検査装置において、
前記第１の回折パターンのピッチは前記第２の回折パターンのピッチとは異なるピッチである検査装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の検査装置において、
前記調整は、前記検出光学系の開口の大きさを変更することを含む検査装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の検査装置において、
前記調整は、前記検出光学系の開口の位置を変更することを含む検査装置。
【請求項１８】
請求項１に記載の検査装置において、
前記調整は、前記検出光学系のレンズの組み付けを変更することを含む検査装置。
【請求項１９】
照明光を第１の回折パターンに供給し、
前記第１の回折パターン上に照明領域を形成し、
前記照明領域を前記第１の回折パターン上に形成した際に、前記第１の回折パターンから射出される光を使用して検出光学系の校正を行う調整方法であって、
前記照明光の光量を第１の照明光量として、前記検出光学系の校正を行い、さらに、前記照明光の光量を第１の照明光量より小さい第２の照明光量に変更して、前記検出光学系の校正を行う調整方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の調整方法において、
前記検出光学系からの出力値と、予め保存されたシミュレーション値とを比較し、前記シミュレーション値と前記検出光学系からの出力値との差が許容範囲内となるように、前記検出光学系の校正を行う調整方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の調整方法において、
前記検出光学系は、第１の検出光学部、及び前記第１の検出光学部とは異なる位置に配置された第２の検出光学部を含み、
前記校正は、第１の検出光学部、及び前記第２の検出光学部の校正を含む調整方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の調整方法において、
前記校正を行う際に、前記第１の回折パターンを回転させる調整方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の調整方法において、
前記第１の回折パターンとは異なる種類の第２の回折パターンを使用して前記校正を行う調整方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の調整方法において、
前記第１の回折パターンの高さは前記第２の回折パターンの高さとは異なる高さである調整方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の調整方法において、
前記第１の回折パターンのピッチは前記第２の回折パターンのピッチとは異なるピッチである調整方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の調整方法において、
前記校正は、前記第１の検出光学部の第１の開口の大きさを変更すること、及び前記第２の検出光学部の第２の開口の大きさを変更することを含む調整方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の調整方法において、
前記校正は、前記第１の開口の位置を変更すること、及び前記第２の開口の位置を変更することを含む調整方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載の調整方法において、
前記校正は、前記第１の検出光学部のレンズの組み付けを変更すること、及び前記第２の検出光学部のレンズの組み付けを変更することを含む調整方法。
【請求項２９】
請求項１９に記載の調整方法において、
前記検出光学系は、第１の検出光学部、及び前記第１の検出光学部とは異なる位置に配置された第２の検出光学部を含み、
前記校正は、第１の検出光学部、及び前記第２の検出光学部の調整を含む調整方法。
【請求項３０】
請求項１９に記載の調整方法において、
前記校正を行う際に、前記第１の回折パターンを回転させる調整方法。
【請求項３１】
請求項１９に記載の調整方法において、
前記第１の回折パターンとは異なる種類の第２の回折パターンを使用して前記校正を行う調整方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載の調整方法において、
前記第１の回折パターンの高さは前記第２の回折パターンの高さとは異なる高さである調整方法。
【請求項３３】
請求項３１に記載の調整方法において、
前記第１の回折パターンのピッチは前記第２の回折パターンのピッチとは異なるピッチである調整方法。
【請求項３４】
請求項１９に記載の調整方法において、
前記校正は、前記検出光学系の開口の大きさを変更することを含む調整方法。
【請求項３５】
請求項１９に記載の調整方法において、
前記校正は、前記検出光学系の開口の位置を変更することを含む調整方法。
【請求項３６】
請求項１９に記載の調整方法において、
前記校正は、前記検出光学系のレンズの組み付けを変更することを変更することを含む調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料の傷、異物等の欠陥を検出する検査装置及びその調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子は、シリコンウエハに各種の処理を施すことにより制作される。半導体製造工程の過程で、シリコンウエハ上に傷が付く、または異物が付着すると、半導体素子の動作不良が発生することになる。【０００３】
このため、ウエハ上の傷や異物等の欠陥を検出し、その結果を半導体製造工程にフィードバックすることは、歩留まりを向上させる上で重要である。半導体ウエハ上の欠陥の検出に使用させるのが検査装置である。【０００４】
検査装置の先行技術としては、特許文献１に記載された技術がある。特許文献1に記載の技術は、標準異物としてポリスチレンラテックスを使用し、検査装置を校正する技術である。【０００５】
検査装置のその他の先行技術としては、特徴文献２〜５に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−５８２３９号公報
【特許文献２】特開２０１１−７５４３１号公報
【特許文献３】特開２０１０−８５１３５号公報
【特許文献４】特開平１０−３２５８０７号公報
【特許文献５】特開２０１１−２３２３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以降、本発明の課題について説明するが、以降の説明は本発明を限定的に解釈するために意図されたものではない。【０００８】
従来の技術にあっては、検査装置の校正には、上述したようなポリスチレンラテックスの球等を標準粒子として使用されている。【０００９】
しかしながら、従来技術における標準粒子は、以下の（１）〜（３）に示す点に配慮がなされておらず、検査装置における検査精度の向上が困難であった。【００１０】
つまり、検出すべき欠陥の微小化に伴い、従来使用していた標準粒子の基準としての曖昧さ、不安定さを無視することができなくなってきたということである。【００１１】
（１）欠陥からの光の強度は欠陥の大きさの６乗に比例するが、従来技術における標準粒子は必要な直径を有するように制作することが困難であり、校正のための十分なデータを得ることができない。【００１２】
（２）校正には複数の標準粒子を使用するが、標準粒子の大きさにはばらつきがあり、正確な校正データを得ることができない。【００１３】
（３）ポリスチレンラテックスによる標準粒子は、照明光による焼けつき、空気中の水分との反応、経時変化等により、その大きさや光学的特性が変化してしまうため、正確な校正データを得ることができない。【００１４】
本発明の目的は、使用環境や使用時間に関係なく、検査装置を正確に校正可能な検査装置の調整方法および検査装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、回折格子を用いて検出光学系を校正することを１つの特徴とする。【００１６】
本発明はその他の特徴として以下の側面を有する。【００１７】
検査装置の調整方法において、所定の高さ、及び間隔を有する回析格子が形成された基準基板を支持台に配置し、支持台に配置された基準基板の回析格子に、照明光学部から照明光を照射し、回析格子からの散乱光を検出光学部により検出し、検出光学部に形成され検出開口部からの光がセンサに照射され、このセンサによって電気信号に変換し、電気信号に変換された散乱光に基づいて、欠陥または異物が存在するか否かを処理部が判断し、処理部により判断された欠陥または異物を表示部により画像表示し、表示部に表示された画像に基づいて、照明光学部、支持台、検出光学部、センサの校正が必要か否かを判断する。【００１８】
また、検査装置において、試料を支持する支持台と、試料を搬送する搬送部と、支持台に配置される試料に向けて光を照射する照明光学部と、試料からの散乱光を検出する検出光学部と、検出光学部により検出された光を電気信号に変換するセンサと、センサからの信号に基づいて、試料に欠陥または異物が存在するか否かを判断する処理部と、処理部により判断された欠陥または異物を表示する表示部と、所定の高さ及び間隔を有する回析格子が形成された基準基板とを備え、照明光学部から、支持台に支持された基準基板の回析格子に光が照射され、回析格子によって散乱され、検出光学部により検出され、処理部が
判断した結果を表示部に表示される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明よれば例えばＰＳＬの粒径、使用環境、及び使用時間の少なくとも１つに関係なく、検査装置を正確に調整可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１が適用される検査装置の全体概略構成図である。
【図２】図１に示した基準基板１００の説明図である。
【図３】回析格子の断面を模式的に示した図である。
【図４】本発明の実施例１における検査装置の調整方法の説明図である。
【図５】本発明の実施例１における検査装置の調整方法のフローチャートである。
【図６】本発明の実施例２が適用される検査装置の全体概略構成図である。
【図７】基準基板のノッチと中心との関係から、回析格子の回転角度を検知する方法の説明図である。
【図８】本発明の実施例２の検査装置の調整方法のフローチャートである。
【図９】基準基板の回転により、各検出光学部が検出する信号の変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施例３の説明図である。
【図１１】本発明の実施例３における検査装置の調整方法のフローチャートである。
【図１２】本発明の実施例４の説明図である。
【図１３】本発明の実施例４の説明図である。
【図１４】本発明の実施例における、回析格子の制作方法の一例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
なお、本発明の実施形態を説明するための全図において同一機能を有するものは原則として同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略する。
【実施例】
【００２３】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１が適用される検査装置の全体概略構成図である。図１において、検査装置は、シリコンウエハである試料を搬送するための搬送システム（搬送部）１１０を有する。この搬送システム１１０は、主に試料を回転させるスピンドル等の回転部１０２と、回転部１０２をｘ方向に移動させるための移動部１０３を有する。【００２４】
また、検査装置は、試料に光を照射するための照明光学系１０４を有し、この照明光学系（照明光学部）１０４は光１０５を試料に照射し、照明領域１０６を形成する。この照明領域１０６は、実質的な円である場合もあれば、実質的な線である場合もある。【００２５】
また、検査装置は、試料からの光を検出する検出光学系（検出光学部）１０８を有する。この検出光学系１０８は、検出レンズ１０８ａを有し、この検出レンズ１０８ａは、対物レンズ、ズームレンズ、結像レンズからなる場合もあるし、特定の光（例えば、回析光）を遮光するためにフーリエ面に空間フィルタを有する場合もある。【００２６】
検出光学系１０８の光射出側には、検出開口部１０９が形成されており、この検出開口部１０９は、その開口の大きさを変えることができる。さらに、各種の移動機構により、検出開口部１０９の開口位置と大きさは任意に変更することが可能である。【００２７】
また、検査装置は、検出開口部１０９を通過した光が照射され、照射された光を検出するセンサ１１１を有する。このセンサ１１１には、ＰＭＴ（光電子増倍管）、フォトカウンタ、アバランシェホトダイオード、それらを行列状に複数配列したもの、ＣＣＤラインセンサ、ＴＤＩ（時間遅延積分）センサ等のセンサが含まれる。【００２８】
センサ１１１によって、光電変換された信号は、処理部１１２に送られ、この処理部１１２は、信号の大きさが所定の閾値より大きければ欠陥であると判断し、所定の閾値以下であれば、欠陥ではなくノイズであると判断する。さらに、処理部１１２は、予め作成された校正データを使用して、信号の大きさを標準粒子の大きさに換算する機能（換算機能）を有する。【００２９】
図１に示した例においては、搬送システム１１０上に回析格子１０７が形成された基準基板１００が搭載されており、照明光学系１０４からの光１０５による照明領域１０６が回析格子１０７上に形成される。回析格子１０７によって、回析された光は、検出光学系１０８によって検出され、集光、結像されて、センサ１１１上に投影される。処理部１１２はセンサ１１１によって検出された信号を検出する。処理部１１２によって処理された信号は、表示部１１３に表示される。【００３０】
図２は、図１に示した基準基板１００の説明図である。図２に示すように、基準基板１００上には種類の異なる複数の回析格子２０１、２０２、２０３、２０４が形成されている。回析格子２０１、２０２、２０３、２０４の形成方法は、いくつか考えられる。【００３１】
例えば、図２の（ａ）に示すように、基準基板１００のθ方向（回転部１０２の回転方向）に回析格子２０１Ａ、２０２Ａ、２０３Ａ、２０４Ａを形成する方法である。図２の（ａ）に示す例は、格子ピッチが互いに同一な回析格子２０１Ａ〜２０４Ａが、回転角度９０度毎に配置されている。【００３２】
図２の（ａ）に示した例では、回転部１０２を回転させれば、任意の回析格子２０１Ａ〜２０４Ａのうちの任意の回析格子に照明領域を形成することができる。【００３３】
図２の（ｂ）に示した例は、基準基板１００のθ方向に回析格子２０１Ａ、２０２Ｂ、２０３Ｃ、２０４Ｄが形成される方法である。図２の（ｂ）に示す例は、格子ピッチが互いに異なる回析格子２０１Ａ、２０２Ｂ、２０３Ｃ、２０４Ｄが、回転角度９０度毎に配置されている。
【００３４】
図２の（ｂ）に示した例においても、回転部１０２を回転させれば、任意の回析格子２０１Ａ、２０２Ｂ、２０３Ｃ、２０４Ｄのうちの任意の回析格子に照明領域を形成することができる。【００３５】
図２の（ｃ）に示した例は、基準基板１００の中心領域に円形状の回析格子２０２Ｃが形成され、回析格子２０２Ｃより半径が大の同心円状であり帯状の回析格子２０１Ｂが形成されている。回析格子２０２Ｃの格子ピッチと、回析格子２０１Ｂの格子ピッチとは互いに異なっている。【００３６】
図２の（ｃ）に示した例では、移動部１０３をｘ方向に移動させることにより、基準基板１００をｘ方向に移動させて、回析格子２０１Ｂ、２０２Ｃのうちの任意の回析格子に照明領域を形成することができる。【００３７】
なお、基準基板１００上に種類の異なる複数の回析格子が形成されているが、回析格子の種類が異なるとは、図３に示した回析格子の相違も含まれるものである。【００３８】
図３は、回析格子の断面を模式的に示した図である。回析格子の種類を変更することで、照射された光の反射方向を変更することが可能である。【００３９】
図３の（ａ）に示す例は、格子高さがＨＡの回析格子２００Ａと、格子高さがＨＢの回析格子２００Ｂとを示している。回析格子２００Ａと回析格子２００Ｂとは、格子ピッチは互いに同一であるが、格子高さＨＡが格子高さＨＢより大となっている。【００４０】
また、図３の（ｂ）に示す例は、格子ピッチがＰＡの回析格子２００Ｃと、格子ピッチがＰＢの回析格子２００Ｄとを示している。回析格子２００Ｃと回析格子２００Ｄとは、格子高さは互いに同一であるが、格子ピッチＰＡが格子ピッチＰＢより大となっている。【００４１】
回析格子間で格子高さが互いに異なること、並びに回析格子間で格子ピッチが互いに異なることも、回析格子の種類が異なることに含まれるものである。【００４２】
なお、ウエハ上の欠陥からの光の強度は、照明する光の波長の４乗に反比例するので、照明光学系１０４からの光１０５の波長は短い方（例えば、紫外線）が望ましい場合もある。よって、回析格子は紫外光に耐性を有する材質（例えば、シリカ等の酸化膜)によって形成する方が望ましい場合もある。つまり、本発明の実施例に使用される回析格子は、照明光に対して耐性を有する材質で構成されることが望ましい場合もある。【００４３】
図４は、本発明の実施例１における検査装置の調整方法の説明図であり、図５は、検査装置の調整方法のフローチャートである。【００４４】
図４及び図５において、図４の（ａ）のように、回析格子２０１Ａに光１０５を照射して照明領域１０６を形成し、検出光学系１０８の一部分４０１に反射光を集光し、センサ１１１からの出力値を測定する（ステップＳ５０１）。【００４５】
次に、図４の（ｂ）のように、回析格子２０２Ｂに光１０５を照射して照明領域１０６を形成し、検出光学系１０８の一部分４０２に反射光を集光し、センサ１１１からの出力値を測定する（ステップＳ５０２）。【００４６】
作業者は、処理部１１２内に保存されたシミュレーション値を表示部１１３に表示させて参照し、ステップＳ５０１におけるセンサ１１１からの出力値とシミュレーション値との差分Δ１（Δ１の絶対値でもよい）を得る（ステップＳ５０３）。次に、作業者は、上記差分Δ１が第１の許容範囲以内であるか否かを判断する（ステップＳ５０４）。【００４７】
なお、上記シミュレーション値は、回析格子２０１Ａ、２０２Ｂ上に光１０５を照明し、センサ１１１で光強度を測定した際の理想的な値である。シミュレーション値を処理部１１２で得る際には、光１０５の波長、光の強度、光１０５と回析格子２０１Ａ、２０２Ｂとの相対的な位置関係、回析格子２０１Ａ、２０２Ｂの回析効率、格子の間隔、検出光学系１０８、検出開口部１０９、センサ１１１の配置関係等が使用される。【００４８】
同様に、作業者は、処理部１１２内に保存されたシミュレーション値を表示部１１３に表示させて参照し、ステップＳ５０２におけるセンサ１１１からの出力値とシミュレーション値との差分Δ２（Δ２の絶対値でもよい）を得る（ステップＳ５０５）。次に、作業者は、上記差分Δ２が第１の許容範囲以内であるか否かを判断する（ステップＳ５０６）。【００４９】
もしも、差分Δ１、Δ２のうちの少なくとも１つが第１の許容範囲内（最小値ｍ１、最大値Ｍ１）になければ、この状態は、検出開口部１０９の位置が適切ではなく、検出光学系１０８から射出された光が検出開口部１０９によって遮光されてしまっていることを示している。【００５０】
この場合、作業者は検出開口部１０９の大きさ、及び検出開口部１０９の位置のうちの少なくとも１つを変更する（ステップＳ５０７）。つまり、理想的には、Δ１≒０、Δ２≒０であることが好ましいということである。【００５１】
そして、再度、作業者は、ステップＳ５０６において、差分Δ１、Δ２が第１の許容範囲内であるか否かを判断し、差分Δ１、Δ２が第１の許容範囲内であれば、ステップＳ５０８に進む。【００５２】
次に、作業者は、差分Δ１、及びΔ２が第１の許容範囲より狭い第２の許容範囲以内（最小値ｍ２（＞ｍ１）、最大値Ｍ２（＜Ｍ１））であるか否かを判断する（ステップＳ５０８）。【００５３】
もしも、差分Δ１、Δ２が第２の許容範囲内になければ、検出光学系１０８のレンズ面内に許容できないばらつきがあることを示している。【００５４】
この場合、作業者は検出光学系１０８内のレンズの組み付けの変更、他のレンズへの変更等の作業を行う（ステップＳ５０９）。そして、再度、作業者は、ステップＳ５０８において、差分Δ１、Δ２が第２の許容範囲内であるか否かを判断する。【００５５】
差分Δ１、Δ２が第２の許容範囲内であれば、調整処理は終了する（ステップＳ５１０）。【００５６】
なお、上述した作業者が行う判断は、処理部１１２で行うようにしてもよいし、第１の許容範囲、第２の許容範囲は任意に変更可能としてもよい。【００５７】
また、検出開口部１０９の大きさ、位置の調整は、これら大きさ、位置を変更可能な調整用モータを追加し、差分Δ１、Δ２が第１の許容範囲内となるように、自動的に調整するように構成することも可能である。ステップＳ５０９についても、同様の説明が適用できる。つまり、検出開口の大きさの変更、検出開口の位置の変更、及びレンズの組み付けの変更の少なくとも１つは、何らかの処理部により行われることも本実施例の開示の範囲内であるということである。さらに、調整とは処理部により完全に自動化された調整だけでなく、一部は作業者が行い、その他の作業は処理部が行うことも含む広義の表現である。【００５８】
以上のように、本発明の実施例１においては、シリコンウエハ上の異物等の欠陥を検査する検査装置の校正を行うための標準データを、複数種類の回析格子を使用して得るように構成したので、使用環境や使用時間に関係なく、検査装置を正確に校正可能な検査装置の調整方法および検査装置を実現することができる。【００５９】
（実施例２）
次に、複数の検出光学系、複数のセンサを有する検査装置を調整（校正）する例である。【００６０】
回析格子により回析される光の方位は、照明する光と、回析格子との間の相対的位置関係を変えることで制御することができる。本発明の実施例２は、この特性を利用するものである。【００６１】
図６は、本発明の実施例２が適用される検査装置の全体概略構成図である。本発明の実施例２による検査装置は、シリコンウエハである試料に光を照明するための照明光学系１０４を有している。【００６２】
図６において、検査装置は、試料からの光を検出する検出光学ユニット６００１、６００２、６００３を有する。【００６３】
検出光学ユニット６００１は、検出光学系１０８、検出開口部１０９、センサ１１１を有する。また、検出光学ユニット６００２は、検出光学系６０１、検出開口部６０２、センサ６０３を有し、検出光学ユニット６００３は、検出光学系６０４、検出開口部６０５、センサ６０６を有する。【００６４】
検出光学系１０８、６０１、６０４は、対物レンズ、ズームレンズ、結像レンズを有することも可能であり、特定の光（例えば、回析光）を遮光するためのフーリエ面に空間フィルタを有することも可能である。さらに、検出光学系１０８、６０１、６０４は、いわゆる集光系の検出光学系である場合もあれば、いわゆる結像系の検出光学系である場合もある。【００６５】
検出開口部１０９、６０２、６０５は、開口の大きさを変えることが可能である。さらに、各種の移動機構により、検出開口部１０９、６０２、６０５の開口の位置は任意に変更可能である。【００６６】
センサ１１１、６０３、６０６によって、光電変換された信号は処理部１１２に送られる。処理部１１２では、センサ１１１、６０３、６０６からの信号を加算して、加算した信号の大きさが所定の閾値より大きければ欠陥であると判断する。また、加算した信号の大きさが所定の閾値以下であれば、欠陥ではなく、ノイズであると判断する。【００６７】
さらに、処理部１１２は、予め作成された校正データを使用して、加算信号の大きさを標準粒子の大きさに換算する機能（換算機能）を有する。また、処理部１１２は、センサ１１１、６０３、６０６からの信号同士を比較することで欠陥の分類を行う機能を有することもできる。【００６８】
図６に示した装置においては、搬送システム１１０上に、図２の（ｃ）に示した回析格子２０２Ｃが形成された基準基板１００が搭載されており、照明光学系１０４からの光１０５による照明領域１０６は、回析格子２０２Ｃに形成されている。回析格子２０２Ｃによって、回析された光は検出光学系１０８、６０１、６０４によって、集光、結像され、センサ１１１、６０３、６０６上に投影される。処理部１１２は、センサ１１１、６０３、６０６によって検出された信号を検出する。【００６９】
なお、基準基板１００の配置、回析格子２０２Ｃ等の配置には種々の変形が考えられるが、図７に示すように、回析格子２０２Ｃの格子６１０は、基準基板１００の中心６０７と、基準基板１００のノッチ６０８とを結ぶ線分６０９に実質的に平行（直交でもよい）となるように形成されることが望ましい場合もある。その理由は、仮に、照明光学系１０４からの光１０５の波長、強度、入射角、方位角を固定とした場合に、回析格子２０２Ｃから回析する光の方位は、回析格子２０１Ａ等が初期位置から回転する角度（回転角）θに依存するところ、上述したように、格子６１０を線分６０９と実質的に平行となるように形成しておけば、最初にノッチ６０８の初期位置を知得しておくことにより、回転部１０２により基準基板１００が回転される角度は、ノッチ６０８の初期位置からの回転角度θと実質的に同視し得るからである。【００７０】
次に、図８、図９を用いて、本発明の実施例２による検査装置を調整する手順を説明する。【００７１】
図８は、検査装置の調整方法のフローチャートであり、図９は、基準基板の回転により、各検出光学部が検出する信号の変化を示すグラフである。【００７２】
まず、作業者は、処理部１１２内のシミュレーション値を予め得ておく（ステップＳ８０１）。本発明の実施例２でのシミュレーション値は、照明光学系１０４からの光１０５の波長、強度、入射角、方位角を固定して、回析格子２０２Ｃを回転させた場合の、回析格子２０２Ｃの回転角θの変化に伴う検出光学ユニット６００１、６００２、６００３でそれぞれ検出される信号の変化を記録したもの（Ｉｓ１＝ｆｓ１（θ）、Ｉｓ２＝ｆｓ２（θ）、Ｉｓ３＝ｆｓ３（θ）、ただし、ｓはsimulationを意味している）である。なお、シミュレーション値を処理部１１２で得る際には、光１０５の波長、強度、光１０５と回析格子２０２Ｃとの相対的な位置関係、回析格子２０２Ｃの回析効率、格子間の間隔、検出光学ユニット６００１、６００２、６００３の理想的な配置等が使用される。これらのシミュレーション値の変化最大値、そのときの回転角、変化最小値、そのときの回転角は、処理部１１２に記憶される。【００７３】
次に、作業者は、実際に照明光学系１０４からの光１０５の波長、強度、入射角、方位角を固定として、回析格子２０２Ｃを回転させた場合の、回析格子の回転角θの変化に伴う検出光学系ユニット６００１、６００２、６００３でそれぞれ検出される信号の変化を記録したもの（Ｉ１＝ｆ１（θ）、Ｉ２＝ｆ２（θ）、Ｉ３＝ｆ３（θ））を得る（ステップＳ８０２）。【００７４】
次に、作業者は、シミュレーション検出信号の変化Ｉｓ１＝ｆｓ１（θ）、Ｉｓ２＝ｆｓ２（θ）、Ｉｓ３＝ｆｓ３（θ）のそれぞれの最大値Ｉｓｍａｘ１、Ｉｓｍａｘ２、Ｉｓｍａｘ３と、最大値を得た際の回転角θｓｍａｘ１、θｓｍａｘ２、θｓｍａｘ３を得る（ステップＳ８０３）。【００７５】
また、作業者は、シミュレーション検出信号の変化Ｉｓ１＝ｆｓ１（θ）、Ｉｓ２＝ｆｓ２（θ）、Ｉｓ３＝ｆｓ３（θ）のそれぞれの最小値Ｉｓｍｉｎ１、Ｉｓｍｉｎ２、Ｉｓｍｉｎ３、と、最小値を得た際の回転角θｓｍｉｎ１、θｓｍｉｎ２、θｓｍｉｎ３を得る（ステップＳ８０４）。【００７６】
次に、作業者は、実際の検出信号の変化Ｉ１＝ｆ１（θ）、Ｉ２＝ｆ２（θ）、Ｉ３＝ｆ３（θ）のそれぞれの最大値Ｉｍａｘ１、Ｉｍａｘ２、Ｉｍａｘ３と、最大値を得た際の回転角θｍａｘ１、θｍａｘ２、θｍａｘ３を得る（ステップＳ８０５）。また、作業者は、実際の検出信号の変化Ｉ１＝ｆ１（θ）、Ｉ２＝ｆ２（θ）、Ｉ３＝ｆ３（θ）のそれぞれの最小値Ｉｍｉｎ１、Ｉｍｉｎ２、Ｉｍｉｎ３と、最小値を得た際の回転角θｍｉｎ１、θｍｉｎ２、θｍｉｎ３を得る（ステップＳ８０６）。【００７７】
次に、作業者は、上述したシミュレーション値上での最大値Ｉｓｍａｘ１、Ｉｓｍａｘ２、Ｉｓｍａｘ３と、実際の最大値Ｉｍａｘ１、Ｉｍａｘ２、Ｉｍａｘ３との差分ΔＩｍａｘ１、ΔＩｍａｘ２、ΔＩｍａｘ３を得る。同様に、シミュレーション値上での最大値を得た際の回転角θｓｍａｘ１、θｓｍａｘ２、θｓｍａｘ３と、実際の最大値をえた際の回転角θｍａｘ１、θｍａｘ２、θｍａｘ３との差分Δθｍａｘ１、Δθｍａｘ２、Δθｍａｘ３を得る（ステップＳ８０７）。【００７８】
次に、作業者は、上述したシミュレーション値上での最小値Ｉｓｍｉｎ１、Ｉｓｍｉｎ２、Ｉｓｍｉｎ３と、実際の最小値Ｉｍｉｎ１、Ｉｍｉｎ２、Ｉｍｉｎ３との差分ΔＩｍｉｎ１、ΔＩｍｉｎ２、ΔＩｍｉｎ３を得る。同様に、シミュレーション値上での最小値を得た際の回転角θｓｍｉｎ１、θｓｍｉｎ２、θｓｍｉｎ３と、実際の最小値をえた際の回転角θｍｉｎ１、θｍｉｎ２、θｍｉｎ３との差分Δθｍｉｎ１、Δθｍｉｎ２、Δθｍｉｎ３を得る（ステップＳ８０８）。【００７９】
次に、作業者は、ΔＩｍａｘ１、ΔＩｍａｘ２、ΔＩｍａｘ３、ΔＩｍｉｎ１、ΔＩｍｉｎ２、ΔＩｍｉｎ３が、それぞれ第１の許容範囲内（最小値ｍ１、最大値Ｍ１）にあるか否かを判断する（ステップＳ８０９）。例えば、ΔＩｍａｘ１、及びΔＩｍｉｎ１の少なくとも１つが第１の許容範囲外にある場合は、検出光学ユニット６００１内の検出開口部１０９が本来あるべき位置からずれており、検出光学系１０８から射出された光が遮光されていることを示している。【００８０】
よって、この場合、作業者は、検出開口部１０９の大きさ、及び位置のうちの少なくとも１つを変更する（ステップ８１０）。ΔＩｍａｘ２、ΔＩｍａｘ３、ΔＩｍｉｎ２、ΔＩｍｉｎ３についても同様である。【００８１】
そして、作業者は、再度、ΔＩｍａｘ１、ΔＩｍａｘ２、ΔＩｍａｘ３、ΔＩｍｉｎ１、ΔＩｍｉｎ２、ΔＩｍｉｎ３が、それぞれ第１の許容範囲内にあるか否かを確認し、第１の許容範囲内にあるようであれば、ステップＳ８０９は終了する。【００８２】
次に、作業者は、ΔＩｍａｘ１、ΔＩｍａｘ２、ΔＩｍａｘ３、ΔＩｍｉｎ１、ΔＩｍｉｎ２、ΔＩｍｉｎ３が、それぞれ第１の許容範囲よりも狭い第２の許容範囲内（最小値ｍ２＞（ｍ１）、最大値Ｍ２（＜Ｍ１））にあるか否かを判断する（ステップＳ８１１）。例えば、ΔＩｍａｘ１、及びΔＩｍｉｎ１の少なくとも１つが第２の許容範囲外にある場合は、検出光学系１０８内のレンズの面内に許容できないばらつきがあることを示している。この場合、作業者は、検出光学系１０８内のレンズ組み付けを変更する、またはレンズ自体を他のレンズに変更する作業を行う（ステップ８１２）。ΔＩｍａｘ２、ΔＩｍａｘ３、ΔＩｍｉｎ２、ΔＩｍｉｎ３についても同様である。【００８３】
そして、作業者は、再度、ΔＩｍａｘ１、ΔＩｍａｘ２、ΔＩｍａｘ３、ΔＩｍｉｎ１、ΔＩｍｉｎ２、ΔＩｍｉｎ３が、それぞれ第２の許容範囲内にあるか否かを確認し、第２の許容範囲内にあるようであれば、ステップＳ８１１は終了する。【００８４】
次に、作業者は、Δθｍａｘ１、Δθｍａｘ２、Δθｍａｘ３、Δθｍｉｎ１、Δθｍｉｎ２、Δθｍｉｎ３が、それぞれ第３の許容範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ８１３）。例えば、Δθｍｉｎ１が第３の許容範囲外にある場合は、検出光学ユニット６００１の位置自体が本来あるべき位置からずれていることを示している。よって、この場合、作業者は、検出光学ユニット６００１の位置を変更する（ステップ８１４）。Δθｍａｘ１、Δθｍａｘ２、Δθｍａｘ３、Δθｍｉｎ２、Δθｍｉｎ３についても同様である。【００８５】
そして、作業者は、再度、ステップＳ８１３に戻り、Δθｍｉｎ１、Δθｍｉｎ２、Δθｍｉｎ３が、第３の許容範囲内にあるか否かを確認し、第３の許容範囲内にあるようであれば、ステップＳ８１３は終了する。【００８６】
以上のように、本発明の実施例２においては、シリコンウエハ上の異物等の欠陥を検査する検査装置の校正を行うための標準データを、回析格子を使用して得て、シミュレーションデータと比較して得るように構成したので、使用環境や使用時間に関係なく、複数の検出光学系、複数のセンサを有する検査装置を正確に校正可能な検査装置の調整方法および検査装置を実現することができる。【００８７】
（実施例３）
次に、本発明の実施例３について説明する。この実施例３は、回析格子を使用して、検査装置を調整する際に照明強度（その他の表現としては照明光量）を変更することを特徴としている。本実施例は、検出光学系の校正が行われる際に、照明光の光量を第１の照明光量から前記第１の照明光量よりも小さい第２の照明光量へ変更すると表現することもできる。【００８８】
本発明の実施例３では、実際に制作することが困難な程に寸法が精密に制御された標準粒子を使用して検査装置を調整したのと実質的に同じ効果を得ることが可能となる。以下、本発明の実施例３について、実施例１、２と異なる部分について主に説明する。【００８９】
図１０は、本発明の実施例３の説明図である。本発明の実施例３は、実施例１の構成に加えて、照明光学系１０４が、照明強度を段階的に変化させるための光量制御部３０１を有している。光量制御部３０１の例としては、減光特性の異なる複数のＮＤフィルタ等が考えられるが、照明光量を段階的に変化させるものであれば、ＮＤフィルタ以外の光学素子であってもよい。【００９０】
図１１は、本発明の実施例３における検査装置の調整方法のフローチャートである。【００９１】
図１１のステップＳ１１１において、照明光学系１０４の照明強度を光量制御部３０１により第１の照明強度とし、実施例１のステップＳ５０１〜Ｓ５０９を実行する。そして、ステップＳ５０８にて、差分Δ１、Δ２が第２の許容範囲内であれば、ステップＳ１１２に進み、照明光学系１０４の照明強度が第１の照明強度とは異なる第２の照明強度であるか否かを判断する。ステップＳ１１２において、照明光学系１０４の照明強度が第２の照明強度ではない場合は、ステップＳ１１３に進み、照明光学系１０４の照明強度を光量制御部３０１により第２の照明強度とし、ステップＳ５０１〜Ｓ５０９を実行する。そして、ステップＳ５０８にて、差分Δ１、Δ２が第２の許容範囲内であれば、ステップＳ１１２に進み、照明光学系１０４の照明強度が第２の照明強度であるか否かを判断する。ステップＳ１１２において、照明光学系１０４の照明強度が第２の照明強度であれば処理は終了する。【００９２】
本発明の実施例３は、実施例２のように複数の検出光学系、複数のセンサを有する検査装置についても適用することができる。この場合の調整方法は、図１１に示したステップＳ５０１〜Ｓ５０９に代えて、図８に示したステップＳ８０１〜Ｓ８１４を実行する。【００９３】
また、第１の照明強度及び第２の照明強度とは異なる第３の照明強度及び第４の照明強度により、図１１に示したステップＳ５０１〜Ｓ５０９の処理を行うことも可能である。この場合、ステップＳ１１１を第３の照明強度とすることとし、ステップＳ１１２を第４の照明強度かを判断するステップとする。また、ステップＳ１１３を第４の照明強度とするステップとする。【００９４】
また、図１１に示したステップＳ５０１〜Ｓ５０９を、図８に示したステップＳ８０１〜Ｓ８１４に代えて、第３の照明強度及び第４の照明強度により検査装置を調整することも可能である。【００９５】
本発明の実施例３においては、回析格子１０７を使用して検査装置を調整するのであるが、実施例３にて照明強度を変化させることは、段階的に標準粒子の大きさを変更することと同じことを意味している。【００９６】
前述したように、標準粒子の大きさは離散的であり、例えば、大きさ１ｎｍ刻みで大きさの異なる標準粒子を複数作成することは非常に困難である。【００９７】
一方、照明光量を連続的に変化させることは非常に容易である。本発明の実施例３では、実際に制作するのが困難な程に寸法が精密に制御された標準粒子を使用して検査装置を調整したのと実質的に同じ効果を得ることが可能となる。【００９８】
（実施例４）
上述した実施例１〜３は、回析格子１０７が形成された基準基板１００を使用する例であるが、本発明の実施例４は、基準基板１００を使用せず、検査対象であるシリコンウエハが配置される支持台（チャック）に回析格子を形成する例である。【００９９】
図１２、図１３は本発明の実施例４の説明図である。【０１００】
図１２に示すように、移動部１０３に形成された回転部１０２は、シリコンウエハが配置されるチャック３００が形成されている。そして、図１３に示すように、チャック３００に回析格子３０１が形成されている。この回析格子３０１を使用し、実施例１〜３と同様にして検査装置を調整することが可能である。また、実施例１〜３における回析格子２０１Ａ、２０１Ｂ、２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃ、２０３Ｃ、２０４Ａ、２０４Ｄを支持台（チャック）３００に形成することもできる。【０１０１】
なお、上述した実施例１〜４における回析格子は、通常の制作方法により形成することが可能である。例えば、図１４に示すように、ダイヤモンドツール４０１により、基準基板１００またはチャック３００の表面金属４００に所望のピッチσ、高さの格子を形成することができる。格子の角度θも調整可能である。【０１０２】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例に限定されない。例えば、上述した基準基板１００を検査装置に内蔵して、任意のタイミングで検査装置を調整することは、本願明細書等に開示した発明の範囲内である。また、回析格子を使用して、いわゆる明視野型の検査装置を調整することも本願発明の範囲内である。【０１０３】
本発明は、例えば、回析格子に例示される所定の形状を形成した所定の面を使用して検査装置を調整すると表現することができる。本発明は、例えば、所定の面に光を照明する際に、照明強度を変更すると表現することができる。しかも照明強度の変化は標準粒子の寸法を連続的に変化させたことと実質的に等価であると表現することもできる。ここで、標準粒子の寸法を連続的に変化させるとは、例えば、１ｎｍ刻み、１０ｎｍ刻み等ナノメートルオーダで標準粒子の寸法を変化させることを含むと表現することができる。本発明は、検査装置以外の光学装置の調整に幅広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１００・・・基準基板、１０２・・・回転部、１０３・・・移動部、１０４・・・照明光学系、１０７、２０１Ａ、２０１Ｂ、２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃ、２０３Ｃ、２０４Ａ、２０４Ｄ、３０１・・・回析格子、１０８、６０１、６０４・・・検出光学系、１０８ａ・・・検出レンズ、１０９、６０２、６０５・・・検出開口部、１１０・・・搬送システム、１１１、６０３、６０６・・・センサ、１１２・・・処理部、１１３・・・表示部、３００・・・支持台（チャック）
【図１】
0006008990.tif 000002
【図２】
0006008990.tif 000003
【図３】
0006008990.tif 000004
【図４】
0006008990.tif 000005
【図５】
0006008990.tif 000006
【図６】
0006008990.tif 000007
【図７】
0006008990.tif 000008
【図８】
0006008990.tif 000009
【図９】
0006008990.tif 000010
【図１０】
0006008990.tif 000011
【図１１】
0006008990.tif 000012
【図１２】
0006008990.tif 000013
【図１３】
0006008990.tif 000014
【図１４】
0006008990.tif 000015