【手続補正書】
【提出日】平成18年9月8日(2006.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なった種類の表面上の異常の検出に用いるのに適した表面検査装置において、
検査される表面に第１および第２の照射光線を供給する光源であって、第１の光線が表面に対してほぼ直角であり、第２の光線が表面に斜めの角度を成す光源と、
表面に対して垂直な線の周りに、またはそれに相当する方向の周りにあって異なる方位角にある複数の光学機器であり、前記光学機器を前記線に対して異なった方位角で表面によって散乱される照射線が共通の集光機器を用いずに別々の機器に向けられるように配置する複数の光学機器と、第２の光線に対して実質的に二重暗視野構成に成っていて、かつ表面によって散乱される照射線を集める光学機器のうちのいずれか一つの開口よりも大きな開口を有する少なくとも一つのコレクタとを有する光学系と、
を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項２】
前記光学機器は、前記線に近接した方向で表面によって散乱される照射線を受け取る第１の組の光学機器と、表面に対して低い高度角度で表面によって散乱される照射線を受け取る第２の組の光学機器とを備える請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第１の組の光学機器は、前記線の周りにほぼリングを形成する６〜１０の光学機器を備える請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記第１の組の光学機器は、前記線から１０度と３０度との間の角度で表面によって散乱される照射線を受け取る請求項２記載の装置。
【請求項５】
前記第２の組の光学機器は、表面に対して１０度と４０度との間の低い高度角度で表面によって散乱される照射線を集める請求項２記載の装置。
【請求項６】
表面によって散乱され、かつ装置のうちの少なくともいくつかと少なくとも一つのコレクタに到達する照射線を、前記線の周りで異なった方位角で散乱される照射線を表す各々の信号に変換する複数の検出器をさらに備える請求項２記載の装置。
【請求項７】
表面における異常、または表面上の異常の存在を前記信号から判定するプロセッサをさらに備える請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記光学機器は、光ファイバを備え、前記ファイバは、表面によって散乱され、かつ装置のうちの少なくともいくつかに到達する照射線を検出器に搬送する請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記光ファイバは、マルチモードである請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記第２の光線は、表面上のスポットを照射し、少なくとも一つのコレクタの開口が、スポットにおいて約２０度〜６０度の角度に向かい合う請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記第２の光線は、表面上のスポットを照射し、少なくとも一つのコレクタの開口が、スポットから約４０度〜６０度の角度に向かい合う請求項１記載の装置。
【請求項１２】
前記第２の光線の光路に少なくとも一つの偏光子をさらに備え、前記偏光子は、表面が第２の光線と相互作用する前にまたはその後に、第２の光線と相互作用する請求項１記載の装置。
【請求項１３】
前記少なくとも一つの偏光子は、光線が表面に到達する前に第２の光線の照射線を偏光する請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記少なくとも一つの偏光子は、Ｐ−偏光されたまたは円形に偏光された照射線を通し、前記少なくとも一つのコレクタは、表面によって散乱される未偏光照射線を集める請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも一つの偏光子は、Ｓ−偏光された照射線を通し、さらに前記装置は、Ｓ−偏光された照射線を通し、また表面によって散乱され、かつコレクタによって集められる照射線の光路に配置される別の偏光子を有する請求項１３記載の装置。
【請求項１６】
前記光源は、第１および第２の光線を供給する少なくとも２本の光ファイバを備える請求項１記載の装置。
【請求項１７】
前記光源は、第１および第２の光線を供給する一つ以上の照射線放出エレメントをさらに備える請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記ファイバは、シングルモードファイバである請求項１６記載の装置。
【請求項１９】
前記光学機器は、光ファイバを備え、前記ファイバの各々は、コアとクラッディングとを有し、前記クラッディングは、各ファイバの集光開口を隣接するファイバ（単数および複数）から分離する請求項１記載の装置。
【請求項２０】
前記光学機器は、クラッディングを覆う外部コーティングをさらに有する請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記光学機器は、前記線またはその方向の周りに対称に配置される請求項１記載の装置。
【請求項２２】
前記光学機器は、パターンによって散乱される予期成分から離れるような高度角度で配置される請求項１記載の装置。
【請求項２３】
パターンによって散乱される前記予期成分は、フーリエ成分である請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
前記光学機器は、実質的に前記線またはその方向から約５度と２０度との間の高度角度である請求項１記載の装置。
【請求項２５】
前記光学系は、２つのレンズを有し、それら２つのレンズの開口は、第２の光線の入射面に対して実質的に＋９０度と−９０度の方位角で中心が合わされる請求項１記載の装置。
【請求項２６】
前記装置は、コンパクトな光学ヘッドを備える請求項１記載の装置。
【請求項２７】
前記コンパクトな光学ヘッドは、約５ｃｍを越えない寸法を備える請求項１記載の装置。
【請求項２８】
前記コレクタは、表面によって散乱される照射線を検出器に焦点を合わせる少なくとも一つの対物レンズを備える請求項１記載の装置。
【請求項２９】
前記少なくとも一つのコレクタは、表面によって散乱される照射線を集める複数の光ファイバを備える請求項１記載の装置。
【請求項３０】
装置によって異なった種類の表面上の異常を検出する方法において、前記装置は、
検査される表面に第１および第２の照射光線を放射する光源であって、第１の光線が表面に対してほぼ直角であり、第２の光線が表面に斜めの角度を成す光源と、
表面に対して垂直な線の周りに、またはそれに相当した方向の周りにあって異なる方位角にある光学機器であり、前記光学機器を前記線に対して異なった方位角で表面によって散乱される照射線が別々の機器に向けられるように配置する光学機器と、光学機器のうちのいずれか一つの開口よりも大きな開口を有し、表面によって散乱される照射線を集めて焦点を合わせる第２の光線に対する実質的に二重暗視野構成と成る少なくとも一つのコレクタとを有する光学系と、を備え、前記方法は、
（ａ）光源から第１および／または第２の光線を表面に供給させると共に、その光線によって表面を走査させるようにするステップと、
（ｂ）表面によって散乱される照射線を共通の集光機器を用いずに光学機器に導くステップと、
（ｃ）表面によって散乱され、かつ前記装置および／または少なくとも一つのコレクタによって集められる照射線を検出するステップと、
（ｄ）検出される照射線から異なった種類の表面上の異常を判断するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項３１】
前記判断するステップは、検出される照射線から、パターン化されていないウェハ上およびパターン化されたウェハ上の異常を判断する請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記判断するステップは、検出される照射線から、パターン化されていないウェハ上またはパターン化されたウェハ上、および化学的機械的研摩後のウェハ表面上の異常を判断する請求項３０記載の方法。
【請求項３３】
前記供給させるステップは、第２の光線を表面に供給させるようにし、前記検出するステップは、表面によって散乱されかつ少なくとも一つのコレクタによって集められる照射線を検出する請求項３０記載の方法。
【請求項３４】
前記供給させるステップは、第２の光線が偏光されるようにする請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
第２の光線は、Ｐ−偏光させられ、前記検出するステップは、滑らかな表面上の異常を検出するために偏光されていない照射線を検出する請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
第２の光線は、円形状に偏光させられ、前記検出するステップは、誘電層の表面上の異常を検出するために偏光されていない照射線を検出する請求項３４記載の方法。
【請求項３７】
第２の光線は、Ｓ−偏光させられ、前記検出するステップは、粗い表面上の異常を検出するためにＳ−偏光された照射線を検出する請求項３４記載の方法。
【請求項３８】
（ｅ）光源から第１の光線を表面に供給させるステップと、
（ｆ）表面によって散乱され、かつ光学機器によって集められる照射線を検出するステップと、
（ｇ）検出される照射線から異なった種類の表面上のマイクロスクラッチを検出するステップと、
をさらに有する請求項３３記載の方法。
【請求項３９】
前記光学機器は、前記線またはその方向に近接した方向で表面によって散乱される照射線を受け取る第１の組の光学機器と、表面に対して低い高度角度で表面によって散乱される照射線を受け取る第２の組の光学機器とを備え、さらに（ｆ）における前記検出するステップは、表面によって散乱され、かつ第１の組の光学機器によって集められる照射線を検出し、前記判断するステップは、ほぼ前記線の両側に配置された第１の組におけるいくつかの光学機器によって受け取られる照射線から変換される複数の信号または複数対の信号を比較するステップを有する請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
（ｂ）における前記検出するステップは、表面によって散乱され、かつ第２の組の光学機器によって集められる照射線を検出し、（ｄ）における前記判断するステップは、検出される照射線からパターン化された表面またはパターン化されていない表面上の異常を判断する請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
前記供給させるステップは、第２の光線が表面に供給されるようにし、前記検出するステップは、表面によって散乱され、かつ光学機器によって集められる照射線を検出する請求項３０記載の方法。
【請求項４２】
前記検出するステップは、検出器によって検出し、前記判断するステップは、飽和された検出器の出力信号を使用せずに異常を判断する請求項４１記載の方法。
【請求項４３】
前記検出するステップは、検出器の出力をサンプリングするステップを有し、前記判断するステップは、検出器の出力サンプルの最小値または中間値からの表面上の異常を判断する請求項４１記載の方法。
【請求項４４】
前記検出するステップは、出力信号を提供する検出器によって検出し、前記検出するステップは、出力信号をサンプリングするステップを有し、前記判断するステップは、検出器の出力サンプルの最小値または中間値から表面上の異常を判断する請求項４１記載の方法。
【請求項４５】
表面はパターン化されておらず、さらに、所定の方位角の集光角度内において表面から散乱される照射線を集めるそれら光学機器のみを光学機器から選択するステップを有し、（ｃ）における前記検出するステップは、表面によって散乱され、かつ選択された光学機器によって集められる照射線のみを検出する請求項４１記載の方法。
【請求項４６】
異なった種類の表面上の異常の検出に用いるのに適した表面検査装置において、
検査される表面に第１または第２の照射光線を供給する光源であって、第１の光線が表面に対してほぼ直角であり、第２の光線が表面に斜めの角度を成す光源と、
表面に対して垂直な線の周りに、またはそれに相当する方向の周りにあって異なる方位角にある複数の光学機器であり、前記光学機器を前記線に対して異なった方位角で表面によって散乱される照射線が共通の集光機器を用いずに別々の機器に向けられるように配置する複数の光学機器と、第２の光線に対して実質的に二重暗視野構成に成っていて、かつ表面によって散乱される照射線を集める光学機器のうちのいずれか一つの開口よりも大きな開口を有する少なくとも一つのコレクタとを有する光学系と、
を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項４７】
前記光学機器は、前記線に近接した方向で表面によって散乱される照射線を受け取る第１の組の光学機器と、表面に対して低い高度角度で表面によって散乱される照射線を受け取る第２の組の光学機器とを備える請求項４６記載の装置。
【請求項４８】
前記第１の組の光学機器は、前記線の周りにほぼリングを形成する６〜１０の光学機器を備える請求項４７記載の装置。
【請求項４９】
前記第１の組の光学機器は、前記線から１０度と３０度との間の角度で表面によって散乱される照射線を受け取る請求項４７記載の装置。
【請求項５０】
前記第２の組の光学機器は、表面に対して１０度と４０度との間の低い高度角度で表面によって散乱される照射線を集める請求項４７記載の装置。
【請求項５１】
表面によって散乱され、かつ装置のうちの少なくともいくつかと少なくとも一つのコレクタに到達する照射線を、前記線の周りで異なった方位角で散乱される照射線を表す各々の信号に変換する複数の検出器をさらに備える請求項４７記載の装置。
【請求項５２】
表面における異常、または表面上の異常の存在を前記信号から判定するプロセッサをさらに備える請求項５１記載の装置。
【請求項５３】
前記光源は、表面に第１の光線を供給するが、第２の光線を供給するものではなく、さらに前記プロセッサは、第１の組の光学機器によって受け取られる照射線から変換される信号を処理して、半導体ウェハ表面が化学的機械的に研摩された後に、その表面上の欠陥の存在を判断する請求項５２記載の装置。
【請求項５４】
前記プロセッサは、前記線のほぼ両側に配置された第１の組における光学機器のうちのいくつかによって受け取られる照射線から変換される複数の信号または複数対の信号を比較して、半導体ウェハ表面が化学的機械的に研摩された後に、その表面上のマイクロスクラッチの存在を判断する請求項５３記載の装置。
【請求項５５】
前記光学機器は、光ファイバを備え、前記ファイバは、表面によって散乱され、かつ装置のうちの少なくともいくつかに到達する照射線を検出器に搬送する請求項４６記載の装置。
【請求項５６】
前記光ファイバは、マルチモードである請求項５５記載の装置。
【請求項５７】
前記第２の光線は、表面上のスポットを照射し、少なくとも一つのコレクタの開口が、スポットにおいて約２０度〜６０度の角度に向かい合う請求項４６記載の装置。
【請求項５８】
前記第２の光線は、表面上のスポットを照射し、少なくとも一つのコレクタの開口が、スポットから約４０度〜６０度の角度に向かい合う請求項４６記載の装置。
【請求項５９】
前記第２の光線の光路に少なくとも一つの偏光子をさらに備え、前記偏光子は、表面が第２の光線と相互作用する前にまたはその後に、第２の光線と相互作用する請求項４６記載の装置。
【請求項６０】
前記少なくとも一つの偏光子は、光線が表面に到達する前に第２の光線の照射線を偏光する請求項５９記載の装置。
【請求項６１】
前記少なくとも一つの偏光子は、Ｐ−偏光されたまたは円形に偏光された照射線を通し、前記少なくとも一つのコレクタは、表面によって散乱される未偏光照射線を集める請求項６０記載の装置。
【請求項６２】
前記少なくとも一つの偏光子は、Ｓ−偏光された照射線を通し、さらに前記装置は、Ｓ−偏光された照射線を通し、また表面によって散乱され、かつコレクタによって集められる照射線の光路に配置される別の偏光子を有する請求項６０記載の装置。
【請求項６３】
前記光源は、第１および第２の光線を供給する少なくとも２本の光ファイバを備える請求項４６記載の装置。
【請求項６４】
前記光源は、第１および第２の光線を供給する一つ以上の照射線放出エレメントをさらに備える請求項６３記載の装置。
【請求項６５】
前記ファイバは、シングルモードファイバである請求項６３記載の装置。
【請求項６６】
前記光学機器は、光ファイバを備え、前記ファイバの各々は、コアとクラッディングとを有し、前記クラッディングは、各ファイバの集光開口を隣接するファイバ（単数および複数）から分離する請求項４６記載の装置。
【請求項６７】
前記光学機器は、クラッディングを覆う外部コーティングをさらに有する請求項６６記載の装置。
【請求項６８】
前記光学機器は、前記線またはその方向の周りに対称に配置される請求項４６記載の装置。
【請求項６９】
前記光学機器は、パターンによって散乱される予期成分から離れるような高度角度で配置される請求項４６記載の装置。
【請求項７０】
パターンによって散乱される前記予期成分は、フーリエ成分である請求項６９記載の装置。
【請求項７１】
前記光学機器は、実質的に前記線またはその方向から約５度と２０度との間の高度角度である請求項４６記載の装置。
【請求項７２】
前記光学系は、２つのレンズを有し、それら２つのレンズの開口は、第２の光線の入射面に対して実質的に＋９０度と−９０度の方位角で中心が合わされる請求項４６記載の装置。
【請求項７３】
前記装置は、コンパクトな光学ヘッドを備える請求項４６記載の装置。
【請求項７４】
前記コンパクトな光学ヘッドは、約５ｃｍを越えない寸法を備える請求項４６記載の装置。
【請求項７５】
前記コレクタは、表面によって散乱される照射線を検出器に焦点を合わせる少なくとも一つの対物レンズを備える請求項４６記載の装置。
【請求項７６】
前記少なくとも一つのコレクタは、表面によって散乱される照射線を集める複数の光ファイバを備える請求項４６記載の装置。
【請求項７７】
装置によって異なった種類の表面上の異常を検出する方法において、前記装置は、
検査される表面に第１または第２の照射光線を放射する光源であって、第１の光線が表面に対してほぼ直角であり、第２の光線が表面に斜めの角度を成す光源と、
表面に対して垂直な線の周りに、またはそれに相当した方向の周りにあって異なる方位角にある光学機器であり、前記光学機器を前記線に対して異なった方位角で表面によって散乱される照射線が別々の機器に向けられるように配置する光学機器と、光学機器のうちのいずれか一つの開口よりも大きな開口を有し、表面によって散乱される照射線を集めて焦点を合わせる第２の光線に対する実質的に二重暗視野構成と成る少なくとも一つのコレクタとを有する光学系と、を備え、前記方法は、
（ａ）光源から第１および／または第２の光線を表面に供給させると共に、その光線によって表面を走査させるようにするステップと、
（ｂ）表面によって散乱される照射線を共通の集光機器を用いずに光学機器に導くステップと、
（ｃ）表面によって散乱され、かつ前記装置および／または少なくとも一つのコレクタによって集められる照射線を検出するステップと、
（ｄ）検出される照射線から異なった種類の表面上の異常を判断するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項７８】
前記判断するステップは、検出される照射線から、パターン化されていないウェハ上およびパターン化されたウェハ上の異常を判断する請求項７７記載の方法。
【請求項７９】
前記判断するステップは、検出される照射線から、パターン化されていないウェハ上またはパターン化されたウェハ上、および化学的機械的研摩後のウェハ表面上の異常を判断する請求項７７記載の方法。
【請求項８０】
前記供給させるステップは、第２の光線を表面に供給させるようにし、前記検出するステップは、表面によって散乱されかつ少なくとも一つのコレクタによって集められる照射線を検出する請求項７７記載の方法。
【請求項８１】
前記供給させるステップは、第２の光線が偏光されるようにする請求項８０記載の方法。
【請求項８２】
第２の光線は、Ｐ−偏光させられ、前記検出するステップは、滑らかな表面上の異常を検出するために偏光されていない照射線を検出する請求項８１記載の方法。
【請求項８３】
第２の光線は、円形状に偏光させられ、前記検出するステップは、誘電層の表面上の異常を検出するために偏光されていない照射線を検出する請求項８１記載の方法。
【請求項８４】
第２の光線は、Ｓ−偏光させられ、前記検出するステップは、粗い表面上の異常を検出するためにＳ−偏光された照射線を検出する請求項８１記載の方法。
【請求項８５】
（ｅ）光源から第１の光線を表面に供給させるステップと、
（ｆ）表面によって散乱され、かつ光学機器によって集められる照射線を検出するステップと、
（ｇ）検出される照射線から異なった種類の表面上のマイクロスクラッチを検出するステップと、
をさらに有する請求項８０記載の方法。
【請求項８６】
前記光学機器は、前記線またはその方向に近接した方向で表面によって散乱される照射線を受け取る第１の組の光学機器と、表面に対して低い高度角度で表面によって散乱される照射線を受け取る第２の組の光学機器とを備え、さらに（ｆ）における前記検出するステップは、表面によって散乱され、かつ第１の組の光学機器によって集められる照射線を検出し、前記判断するステップは、ほぼ前記線の両側に配置された第１の組におけるいくつかの光学機器によって受け取られる照射線から変換される複数の信号または複数対の信号を比較するステップを有する請求項８５記載の方法。
【請求項８７】
（ｂ）における前記検出するステップは、表面によって散乱され、かつ第２の組の光学機器によって集められる照射線を検出し、（ｄ）における前記判断するステップは、検出される照射線からパターン化された表面またはパターン化されていない表面上の異常を判断する請求項８６記載の方法。
【請求項８８】
前記供給させるステップは、第２の光線が表面に供給されるようにし、前記検出するステップは、表面によって散乱され、かつ光学機器によって集められる照射線を検出する請求項７７記載の方法。
【請求項８９】
前記検出するステップは、検出器によって検出し、前記判断するステップは、飽和された検出器の出力信号を使用せずに異常を判断する請求項８８記載の方法。
【請求項９０】
前記検出するステップは、検出器の出力をサンプリングするステップを有し、前記判断するステップは、検出器の出力サンプルの最小値または中間値からの表面上の異常を判断する請求項８８記載の方法。
【請求項９１】
前記検出するステップは、出力信号を提供する検出器によって検出し、前記検出するステップは、出力信号をサンプリングするステップを有し、前記判断するステップは、検出器の出力サンプルの最小値または中間値から表面上の異常を判断する請求項８８記載の方法。
【請求項９２】
表面はパターン化されておらず、さらに、所定の方位角の集光角度内において表面から散乱される照射線を集めるそれら光学機器のみを光学機器から選択するステップを有し、（ｃ）における前記検出するステップは、表面によって散乱され、かつ選択された光学機器によって集められる照射線のみを検出する請求項８８記載の方法。