(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から試料表面への垂直方向の照射に対する反射光を集光させる反射屈折型対物レンズと、
前記反射屈折型対物レンズを透過した前記反射光を結像させる結像レンズと、
前記反射光のうち正反射光が前記結像レンズにより結像する位置に設けられた遮断部材と、
前記遮断部材により前記正反射光が遮断された反射光を検出する検出器と、
前記検出器で検出された信号に基づき前記試料の欠陥を検出する演算処理部と
を有し、
前記反射屈折型対物レンズは、前記反射光を屈折させる屈折型レンズと、前記反射光のうち散乱光を反射させる第一の反射面とを有し、
前記屈折型レンズは、前記第一の反射面により反射された前記散乱光を反射する第二の反射面を有することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】
請求項1記載の欠陥検査装置であって、
前記遮断部材は、前記結像レンズと前記検出器との間に設けられたリレーレンズに設けられていることを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項３】
請求項１記載の欠陥検査装置であって、
前記遮断部材は、前記結像レンズと前記検出器との間に設けられた空間フィルタに設けられていることを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項４】
請求項３記載の欠陥検査装置であって、
前記遮断部材は、前記空間フィルタに設けられた円柱状の部材であることを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項５】
請求項２記載の欠陥検査装置であって、
前記遮断部材は、前記リレーレンズの表面に塗布された反射膜であることを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項６】
請求項３記載の欠陥検査装置であって、
前記遮断部材は、前記空間フィルタに塗布された遮断膜であることを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項７】
請求項４記載の欠陥検査装置であって、
前記円柱状の部材は、前記光源からの照明光を反射する面を有することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の欠陥検査装置であって、
前記反射屈折型対物レンズは、前記反射光を屈折させる屈折型レンズと、前記反射光のうち散乱光を反射させる第一の反射面と、前記第一の反射面により反射された前記散乱光を反射する領域と前記正反射光を通過させる領域とを有する反射部材とを有することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項９】
請求項８記載の欠陥検査装置であって、
前記光源から照射された照明光を反射して前記試料に照射するハーフミラーを有することを特徴とする陥検査装置。
【請求項１０】
請求項９記載の欠陥検査装置であって、
前記第一の反射面は、前記ハーフミラーと前記試料との間に設けられていることを特徴とする欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ表面の欠陥を検査する欠陥検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程では、半導体基板（ウエハ）上に異物が存在すると配線の絶縁不良や短絡などの不良原因になる。また、半導体素子が微細化して半導体基板中に微細な異物が存在した場合には、この異物がキャパシタの絶縁不良やゲート酸化膜などの破壊の原因となる。これらの異物は、搬送装置の可動部から発生するものや、人体から発生するもの、プロセスガスによる処理装置内で反応生成するもの、薬品や材料に混入していたものなど種々の原因により様々な状態で混入される。これらの異物を検査する装置として欠陥検査装置があり、照明光学系、検出光学系および画像処理系により構成される。
【０００３】
照明光学系に関し、膜厚変化による光量変動を低減させるための複数波長の使用について非特許文献１に記載されている。また、複数波長を使用し高解像な結像を得るために必要な色収差補正には、屈折型対物レンズよりもシュヴァルツシルド型反射対物レンズ（反射型対物レンズ）が有効であることが特許文献１に記載されている。
また、照明により半導体基板底の配線ショート部まで照明光を照射することで高感度な欠陥検出を実現する方法について、非特許文献２に記載されている。しかし、シュヴァルツシルド型反射対物レンズはレンズ中心に反射膜あるいは反射面があるため、シュヴァルツシルド型反射対物レンズを用いた垂直落射照明を行うことはできない。そこで、シュヴァルツシルド型反射対物レンズと試料面の間にミラーを設置し、あるいは、シュヴァルツシルド型反射対物レンズ群と検出器の間にミラーを設置し、光源からの光を試料上に垂直落射照明する方法について、特許文献２に開示されている。
また、特許文献３には光源からの光を試料上に斜方照明あるいは垂直落射照明し、試料に付着した異物を、屈折反射型対物レンズを介して検出する照明および検出方法に関して記載されている。
【０００４】
【非特許文献１】Broadband alignment scheme for a stepper system using combinations of diffractive and refractive lenses, Applied Optics v.33 No.34 pp7971-7979 (1994)
【非特許文献２】Polarization Control for Enhanced Defect Detection on Advanced Memory Devices, Proceeding of SPIE Vol.#6152 (2006)
【特許文献１】US 6560039B1 公報
【特許文献２】US 6954266B2 公報
【特許文献３】特開平10-177139号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
半導体基板等の膜厚変化による光量変動の低減に適する複数波長を使用するためには色収差補正が必要であり、色収差補正を行う場合にはシュヴァルツシルド型反射対物レンズが有効であることが特許文献１に記載されているが、シュヴァルツシルド型反射対物レンズはレンズ中心に反射膜、あるいは反射面があるため、配線ショート部まで照明光を到達させ、欠陥検出に有効な垂直落射照明ができないという課題があった。
また、特許文献2には、シュヴァルツシルド型反射対物レンズと試料面の間にミラーを設置することで、垂直落射照明が可能な構成であるが、シュヴァルツシルド型反射対物レンズと試料面の間にスペースを十分に確保しなければならないため、ＮＡを大きくできないという課題があった。また特許文献2には、シュヴァルツシルド型反射対物レンズと検出器の間にミラーを設置し、さらにシュヴァルツシルド反射対物レンズに穴をあけることで垂直落射照明が可能な構成も提案されているが、シュヴァルツシルド反射型対物レンズを通過する欠陥からの正反射光は結像されず検出面でフレア成分となるため、低SNという課題があった。
また、特許文献３に開示されている反射屈折型対物レンズは垂直落射照明が可能な構成であるが、反射屈折型対物レンズ中心を通過する欠陥からの正反射光は結像されず検出面ではフレア成分となるため、低SNという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば次のとおりである。
（１）光源と、前記光源から照射された照明光を反射させるハーフミラーと、前記ハーフミラーにより反射された照明光による試料からの反射光を集光させる反射屈折型対物レンズと、前記反射屈折型対物レンズを透過した前記反射光を結像させる結像レンズと、前記試料からの正反射光が前記結像レンズにより結像する位置に設けられた遮断部材を有するリレーレンズと、前記遮断部材により前記正反射光が遮断された反射光を検出する検出器とにより構成される検査光学系と、前記検出器で検出された信号に基づき前記試料の欠陥を検出する演算処理部とを有する欠陥検査装置である。
（２）（１）記載の欠陥検査装置であって、前記反射屈折型対物レンズは、前記試料からの第一の反射光を屈折させる屈折型レンズと、前記第一の反射光の一部を反射させる第一の反射面と、前記反射面により反射された第二の反射光を反射する領域と前記試料による正反射光を通過させる領域とを有する反射部材とを有することを特徴とする欠陥検査装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、反射屈折型対物レンズを用いた垂直落射照明により高NAでかつ高SNを実現した欠陥検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明による検査光学系の実施例を、図を用いて説明する。
【０００９】
＜実施例１＞
第一の実施例について図１を用いて説明する。図１は被検査対象物（ウエハ）１を検査する検査光学系に関する。
検査光学系は、ウエハ１に照明光を照射するための照明用光源２１１、照明用光源２１１により照射された照明光を折り返してウエハ１に照射させるためのハーフミラー２０５a、凸型反射部材２０７、凹型反射面２０６および屈折型レンズ群２０８とを有し照明光の垂直落射照明を可能にする反射屈折型対物レンズ、反射屈折型対物レンズを透過したウエハ1からの反射光を結像する結像レンズ２０４、反射光に含まれるウエハ１からの正反射光が結像レンズ２０４により結像される位置に設けられた遮断部材２１３aと、遮断部材２１３aを設けた第一リレーレンズ２０３、第一リレーレンズに設けられた遮断部材２１３aによって正反射光が遮断された残りの反射光を透過させる第二リレーレンズ２０２、第二リレーレンズ２０２を透過した反射光を検出する検出器２０１aとを有して構成される。ここでは、凸型反射部材２０７と凹型反射面２０６および屈折型レンズ群２０８とにより反射屈折型レンズ群を構成する。
図１の照明用光源２１１から照射された照明光は、ハーフミラー２０５aにより折り返されウエハ１表面に垂直落射照射され、反射光が発生する。反射光に含まれる散乱光は、凹型反射面２０６にて反射され凸型反射部材２０７にて再度反射される。また、反射光に含まれる正反射光成分は、凸型反射部材２０７の中央部分に設けられた光の透過領域を通過する。散乱光は結像レンズ２０４により一旦結像した後、リレーレンズ２０３および２０２を透過し、検出器２０１aで再度結像し検出される。また、正反射光は結像レンズ２０４により結像され、遮断部材２１３aで遮断される。その結果、散乱光のみが検出器２０１aにより検出されることになるため、フレア成分が除去されてノイズを低減した検出が可能となり、高SNが実現する。なお、ハーフミラー２０５aの代わりにビームスプリッタを用いてもよい。
【００１０】
図５(a)(b)にウエハ１の表面に関する一例を示す。ウエハ１表面は、ラインアンドスペース５０１あるいはドットパターン５０２構造を有しており、図に示すようにラインアンドスペース５０１の底やドットパターン５０２の底に配線ショート部５０３、５０４を有する場合には、欠陥を検出するために垂直落射照明が必要となる。
【００１１】
図４に照明用光源２１１の一例を示す。照明用光源２１１は、互いに波長の異なる複数のレーザ光源２１１a、２１１b、２１１c、２１１dと、特定の波長のみを反射あるいは透過させるダイクロイックミラー２１２a、２１２b、２１２cとを有して構成され、互いに波長の異なる複数のレーザ光が合成された照明光２１４で照射される。なお、レーザ光源は４波長に限られず、少なくとも２波長以上あればよく、それに伴いダイクロイックミラーを追加してもよい。なお、照明用光源２１１として、分岐する関係で高出力のＹＡＧレーザの第３高調波ＳＨＧ、波長３５５ｎｍを用いるのがよいが、必ずしも３５５ｎｍである必要はない。また、照明用光源２１１としてＹＡＧＳＨＧである必要もない。すなわち、照明用光源２１１として、Ａｒレーザ、窒素レーザ、Ｈｅ−Ｃｄレーザ、エキシマレーザ等他の光源であっても良い。
【００１２】
図６(a)(b)に凸型反射部材２０７の一例を示す。図６(a)の凸型反射部材２０７aは、反射面２２７aの中央部分に光が透過することのできる中心穴２３７aを有しており、図１の折り返しミラー２０５aからの照明光を反射させずにウエハ１に照射することができ、垂直落射照明を実現できる。
また、図６(b)は凸型反射部材２０７の別の形態を示した凸型反射部材２０７bである。凸型反射部材２０７bは凸型屈折型レンズにより構成されていてもよく、図６(b)では凸型反射部材２０７bとしてレンズに反射膜を塗布し反射面２２７bを形成している。この場合にも凸型屈折型部材２０７bの中央部分に反射膜を塗布しない光の透過領域２３７bを設けることにより、垂直落射照明を実現することができる。なお、反射膜の領域は図６(ｂ)に示す領域に限られず、任意に決定することができる。また、反射膜の設けられた凸型反射部材２０７の代わりに、反射屈折型対物レンズを構成する屈折型レンズ群２０８に反射膜を設けることで、凸型反射部材２０７と兼用してもよい。
【００１３】
図７に第一リレーレンズ２０３および遮断部材２１３aの一例を示す。第一リレーレンズ２０３の中心部分に遮断膜を塗布することで光が透過することのできない領域である遮断部材２１３aを形成する。これによりウエハ１からの正反射光を遮断することができるため、従来はフレア成分として検出されていたノイズを低減することができる。
【００１４】
図８(a)(b)に、ウエハ１表面からの正反射光と散乱光の光路に関する説明図を示す。図８(a)の正反射光は、結像レンズ２０４を透過し、第一リレーレンズ２０３に設けられた遮断部材２１３により遮断されるため、検出器２０１aによっては検出されない。一方で、図８(b)の散乱光は、結像レンズ２０４を透過し結像した後、第一リレーレンズ２０３を透過するため、遮断部材２１３によっては遮断されず、検出器２０１aにより検出されることになる。
【００１５】
＜実施例２＞
第二の実施例について図２を用いて説明する。ここでは、実施例１との相違箇所のみ説明する。図２の検査光学系では、ウエハ１からの正反射光が結像レンズ２０４によって結像される位置に遮断部材２１３bの設けられた空間フィルタ２０９を配置した構造である。空間フィルタ２０９に設けられた遮断部材２１３bによってウエハ１からの正反射光が遮断されるため、実施例１と同様に、検出器２０１bではウエハ１からの散乱光のみが検出され、フレア成分の除去による高SNを実現することができる。
【００１６】
図９に実施例２の検査光学系における第一リレーレンズ２０３および空間フィルタ２０９、遮断部材２１３bの断面図および上面図の一例を示す。ただし、ここでは説明の便宜のため、第一リレーレンズ２０３と空間フィルタ２０９の上面図をずらして記載してある。
正反射光が結像レンズ２０４により結像する位置に遮断部材２１３bを有する空間フィルタ２０９を設けることで、光が透過することのできない領域を形成しウエハ１表面に照射した正反射光を遮断することができるため、フレア成分として検出されるノイズを低減することができる。
【００１７】
図１０(a)(b)に、実施例２におけるウエハ１による正反射光と散乱光の光路に関する説明図を示す。図１０ (a)に示した正反射光は結像レンズ２０４を透過し、空間フィルタ２０９の中央部分に設けられた遮断面２１３bにより遮断されるため、検出器２０１bによっては検出されない。一方で、図１０(b)の散乱光は、結像レンズ２０４により一旦結像した後、遮断部材２１３bにより遮断されることなく再度結像し、検出器２０１bにより検出されることになる。
【００１８】
＜実施例３＞
第三の実施例について図３を用いて説明する。ここでは、実施例１および実施例２との相違箇所のみ説明する。図３の検査光学系では、ウエハ１の正反射光が結像レンズ２０４により結像する位置に円柱状の折り返しミラー２１３cを設けた空間フィルタ２０９を配置し、また、この折り返しミラー２１３cにより折り返されるように照明用光源２１１を配置した構造である。この折り返しミラー２１３cが、正反射光の遮断を行う遮断部材と照明光を折り返して垂直落射照明を行う折り返し部材としての両方の役割を果たす。
【００１９】
図１１に実施例３における第一リレーレンズ２０３および空間フィルタ２０９、遮断部材としての折り返しミラー２１３cの断面図および上面図の一例を示す。なお、説明の便宜のために、第一リレーレンズ２０３と空間フィルタ２０９の上面図をずらして記載してある。
ウエハ１からの正反射光が結像レンズ２０４によって結像される位置に遮断部材２１３bの設けられた空間フィルタ２０９を設けることで、光が透過することのできない領域を形成しウエハ１表面に照射した正反射光を遮断することができるため、フレア成分として検出されるノイズを低減し、高SNを実現することができる。また、折り返し部材との兼用により、検査光学系の小型化、製造段階における工程数の減少による低コスト化を実現できる。
【００２０】
図１２(a)(b)に、実施例３におけるウエハ１表面からの正反射光と散乱光の光路に関する説明図を示す。図１２(a)の正反射光は結像レンズ２０４を透過し、空間フィルタ２０９の中央部分に設けられた円柱状の折り返しミラー２１３cにより遮断されるため、検出器２０１cによっては検出されない。一方で、図１２(b)の散乱光は、結像レンズ２０４を透過し結像した後、折り返しミラー２１３cにより遮断されることなく検出器２０１cにより検出されることになる。
【００２１】
次に、図１３に各実施例による正反射光の光路を示す。図１３(a)では、ウエハ１表面の配線ショート部５０３、５０４からの正反射光は、反射屈折型対物レンズ（複数の屈折型レンズ２０８、反射部材２０７、凹型反射面２０６）を透過し、第一リレーレンズ２０３に設けられた遮断部材２１３aにより遮断される。また、図１３(b)および図１３(c)においても同様に、空間フィルタ２０９に設けられた遮断部材２０３b、折り返しミラー２０３cにより遮断され、検出器２０１b、２０１cで高SNの欠陥検出が可能である。
【００２２】
次に、図１４に各実施例による散乱光の光路を示す。図１４(a)では、ウエハ１上表面の配線ショート部５０３、５０４からの散乱光は、複数の屈折型レンズ２０８、凹型反射面２０６、反射部材２０７で構成される反射屈折型対物レンズを透過した後、結像レンズ２０４により一旦結像されるが図１３(a)の第一リレーレンズ２０３に設けられた遮断部材２１３aによっては遮断されず、検出器２０１aで再結像し検出される。また、図１４(b)および図１４(c)においても同様に、遮断部材２１３b、折り返しミラー２１３cによっては遮断されず、検出器２０１b,２０１cで再結像し検出される。
【００２３】
次に、上記実施例で示した検査光学系を用いて基板上に付着又は基板上に発生した異物を検出する欠陥検査装置について、図１５(a)(b)を用いて説明する。
図１５(a)の欠陥検査装置は、基板設置台３０４、ｘｙｚステージ３０１、３０２、３０３およびステージコントローラ３０５を有して構成されるステージ部３００と、照明用光源２１１、折り返しミラー２０５より構成される照明光学系と、検出器２０１および２５１、リレーレンズ２０２、２０３、結像レンズ２０４、ハーフミラー２５２、凹型反射面２０６、遮断部材２０７、複数の屈折型レンズ２０８群により構成される検出光学系を有する検査光学系２００と、１次元検出器２０１、２５１からの出力をＡ/Ｄ変換して得られるデジタル信号とステージコントローラ３０５から得られるステージ駆動信号とを用いてデジタル画像を得、このデジタル画像を処理して基板上の欠陥を検出する演算処理部４００および全体制御部４１７とにより構成される。
検査光学系２００は、図１に示した実施例１の検査光学系と同様の構成となっているが、ウエハ１からの散乱光がハーフミラー２５２を通して２つの検出器２０１および２５１で検出される点が異なる。検出器２０１および２５１では、異物の形状の違いにより異なるP波とS波の偏光を取得する。検出器は単数または３つ以上あってもよいが、P波とS波の双方を取得することでより厳密な解析が可能となる。    
図１５(a)の検査光学系２００で取得された結像は光学像が受光されて光電変換され、光電変換された信号は演算処理部４００へと送られる。
【００２４】
次に、図１５(b)を用いた演算処理部４００における処理について説明する。演算処理部４００は、検出器２０１から出力される検出画像信号をＡ/Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器４００１、Ａ／Ｄ変換器４００１でＡ／Ｄ変換されたデジタル画像信号を記憶するデータ記憶部４００２、Ａ／Ｄ変換された検出器２０１からの検出画像信号に基づいて閾値算出処理をする閾値算出処理部４００３、上記データ記憶部４００２から得られる検出画像信号４１１０と閾値算出処理部４００３から得られる閾値画像信号４１２０とを基に異物検出処理を行う異物検出処理回路部４００７、異物検出処理回路部４００７で検出した欠陥の特徴量を算出する特徴量算出回路部４００８を経て、特徴量算出回路４００８から得られる検出した欠陥の特徴量の情報が統合処理部４０１０に送られる。一方、検出器２５１で得られた信号も同様に、Ａ／Ｄ変換器４２０１でデジタル化された後に分岐して、一方はデータ記憶部４２０２に記憶され、他方は閾値算出処理部４２０３に入力する。データ記憶部４２０２から出力された検出画像信号４３１０と閾値算出処理部４２０３から出力された閾値画像信号４３２０は異物検出処理回路部４２０７に入力されて異物検出処理が施され、検出された欠陥の画像は特徴量算出回路部４２０８で処理されて特徴量が算出される。特徴量算出回路４２０８から得られる特徴量の情報は統合処理部４０１０に送られ、特徴量算出回路部４００８から出力された検出器２５１で検出された画像から得られた欠陥の特徴量の情報と統合されて大異物や小異物、パターン欠陥、基板表面の傷などの各種欠陥に分類される。
演算処理部４００と照明用光源２１１、ステージコントローラ３０５はそれぞれ全体制御部４１７に接続され制御されている。
図１５に示した欠陥検査装置により、複数波長による色収差補正を可能にし、ウエハ１の膜厚変化による光量変動を低減することができる。また、中心穴を有する凹型反射面２０６および中心部分に光の透過領域２３７を設けた凸型遮断部材２０７により垂直落射照明が可能となり、配線ショート部を十分な強度で照明することができる。この結果、ショート欠陥の検出が可能になる。さらに、凸型遮断部材２０７の中心部分に設けられた光の透過領域２３７を通過する正反射光は、遮断部材２１３にて遮断されフレア成分が排除できるため、高SNの欠陥検出が可能となる。また、ウエハ１と屈折型レンズ群２０８との間に大きなスペースを設ける必要もなくなるので、高NAを実現することもできる。
なお、図１５に示した欠陥検査装置における検査光学系には図１に示した実施例１の検査光学系と同様の検査光学系を図示したが、図２の実施例２または図３の実施例３の検査光学系およびその他これらと同様の機能を有する検査光学系を用いても構わない。
【００２５】
次に、図１５(a)に示した欠陥検査装置構成の変形例として、図１５(a)に示した検査光学系２００aに照明光学系１００と検出光学系２００bを追加した構成を図１６(a)に示す。図１６(a)では、ウエハ１表面に対して略垂直方向に設置した検査光学系２００aと傾斜した方向に設置した検出光学系２００bの２つを設置している。
このような構成においてウエハ１上の欠陥を検出する方法について以下に説明する。
検査光学系２００aは図１５(a)に示した検査光学系２００と同様の方法により散乱光を検出する。図１６(a)には検査光学系２００aおよび２００b各々に検出器２０１aおよび２０１bが１つずつ設けられているが、検出器は複数個設けられていてもよく、任意に決定することができる。次に照明光学系１００および検出光学系２００bによる散乱光の検出方法について説明する。照明光学系１００の照明用光源１０１から照射されたレーザビームは、凹レンズ１０２、凸レンズ１０３、グレーティング１０４およびミラー１０５を経てウエハ１に対して水平方向に対して斜めに照射される。照明光学系１００の照射によるウエハ１からの散乱光は、ウエハ１表面に対して斜め方向に設置した検出光学系２００bを構成する複数の屈折型レンズ２０８b、中心部分に光の透過領域を有する２０７b、中心穴がある凹型反射面２０６b、結像レンズ２０４b、リレーレンズ２０２b、２０３bを通して検出器２０１bで結像され、光学像が受光されて光電変換される。検査光学系を複数箇所に構成することにより、ウエハ１に対して異なる仰角方向に散乱した散乱光を別々に検出でき、これらの信号を処理して統合することにより欠陥の分類性能を向上させることができる。図１６(a)(b)の演算処理部４００は図１５(a)(b)に示した演算処理部と同様の構造である。演算処理部４００と照明用光源１０１および２１１、ステージコントローラ３０５とはそれぞれ全体制御部４１７により接続されており、全体制御部４１７により演算処理部４００と照明用光源１０１および２１１、ステージコントローラ３０５とは制御されている。
図１６の欠陥検査装置によれば、複数波長による色収差補正を可能にし、ウエハ１の膜厚変化による光量変動が低減できる。また、折り返しミラー２０５と反射部材２０７の中心部分に光の透過領域２３７を設けることで、垂直落射照明が可能となり、配線ショート部を十分な強度で照明することができる。この結果、ショート欠陥の検出が可能になる。また、ウエハ１からの正反射光は、検出器２０１aおよび２０１b手前で遮断部材により遮断されフレア成分が排除できるので、高SNの欠陥検出が可能となる。さらに、ウエハ１の表面の略垂直方向に対して異なる仰角に散乱した散乱光を分離して検出できるので、これらの信号を処理して統合することにより欠陥の分類性能の向上を図ることができる。斜入射による照射によっては配線上の異物の散乱光を捉えやすくなり、垂直入射による照射によっては配線下の異物の散乱光を捉えやすくなるため、欠陥の特性に応じた照射方法を選択することができる。
【００２６】
また、図１７に図示するように、図１５の欠陥検査装置の検査光学系２００を、ウエハ１を中心として移動可能な構造としてもよい。図１５(a)に示した検査光学系をウエハ１に対し斜方方向に移動させた場合の欠陥検査装置の図を図１６(a)に示す。検出したい欠陥の特性等に応じて検査光学系の配置位置を変更することで、欠陥分類の性能を向上させることができる。
【００２７】
さらに、図１８に図示したリレーレンズ２０３の手前に折り返しミラー２１３を有した空間フィルタ２０９を配置した構成では、折り返しミラー２１３が垂直落射照明の実現と正反射光の遮断とを兼任することができるため、省スペース化や欠陥検査装置の製造工程の低減による低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る検査光学系の第一の実施例を示す図である。
【図２】本発明に係る検査光学系の第二の実施例を示す図である。
【図３】本発明に係る検査光学系の第三の実施例を示す図である。
【図４】複数波長照射を行うための照明用光源の説明図である。
【図５】(a)はウエハ表面に関する第一の例を示す図であり、(b)は第二の例を示す図である。
【図６】(a)は凸型反射部材の説明図であり、(b)は凸型反射部材の変形例である。
【図７】第一の実施例における第一リレーレンズと遮断部材を有する空間フィルタを示す図である。
【図８】(a)は第一の実施例における正反射光の光路図であり、(b)は第一の実施例における散乱光の光路図である。
【図９】第二の実施例における第一リレーレンズと遮断部材を有する空間フィルタを示す図である。
【図１０】(a)は第二の実施例における正反射光の光路図であり、(b)は第二の実施例における散乱光の光路図である。
【図１１】第三の実施例における第一リレーレンズと遮断部材を有する空間フィルタを示す図である。
【図１２】(a)は第三の実施例における正反射光の光路図であり、(b)は第三の実施例における散乱光の光路図である。
【図１３（ａ）】(a)は第一の実施例における検査光学系の正反射光の光路図である。
【図１３（ｂ）】(b)は第二の実施例における検査光学系の正反射光の光路図である。
【図１３（ｃ）】(c)は第三の実施例における検査光学系の正反射光の光路図である。
【図１４（ａ）】(a)は第一の実施例における検査光学系の散乱光の光路図である。
【図１４（ｂ）】(b)は第二の実施例における検査光学系の散乱光の光路図である。
【図１４（ｃ）】(c)は第三の実施例における検査光学系の散乱光の光路図である。
【図１５】本発明に係る欠陥検査装置の実施例である。
【図１６】本発明に係る欠陥検査装置の変形例である。
【図１７】本発明に係る欠陥検査装置の変形例である。
【図１８】本発明に係る欠陥検査装置の変形例である。
【符号の説明】
【００２９】
１  ウエハ、１００  照明光学系、１０１、２１１  照明用光源、１０２  凹レンズ、１０３  凸レンズ、
１０４グレーティング、１０５  ミラー、２００、２００a、２００b  検査光学系、
２０１a、２０１b、２０１c、２０１、２５１  検出器、
２０２  第一リレーレンズ、２０３  第二リレーレンズ
２０２a、２０２b、２０３a、２０３b  リレーレンズ、
２０４、２０４a、２０４b  結像レンズ、２０５a  、２０５b  ２５２  ハーフミラー、
２０６、２０６a、２０６b  凹型反射面、２０７、２０７a  、２０７b  凸型反射部材、
２０８、２０８a、２０８b  屈折型レンズ群、２０９  空間フィルタ、
２１１a、２１１b、２１１c、２１１d  レーザ光  
２１２a、２１２b、２１２c  ダイクロイックミラー  ２１３、２１３a、２１３b  遮断部材
２１３c  折り返しミラー  ２１４  照明光
２２７a、２２７b  反射面、２３７、２３７a、２３７b  中心穴・光の透過領域、
３００  ステージ部、３０１、３０２、３０３  XYZステージ、３０４  基板設置部、
３０５  ステージコントローラ、４００  演算処理部、４１７  全体制御部、
５０１  ラインアンドスペース、５０２  ドットパターン、
５０３、５０４  配線ショート部、４００１、４００１a、４００１b、４２０１  A/D変換機、
４００２、４００２a、４００２b、４２０２  データ記憶部、
４００３、４００３a、４００３b、４２０３  閾値算出処理部、
４００７、４００７a、４００７b、４２０７  異物検出処理回路部、
４００８、４００８a、４００８b、４２０８  特徴量算出回路部、４０１０  統合処理部、
４１１０、４１１０a、４１１０b、４３１０  検出画像信号、
４１２０、４１２０a、４１２０b、４３２０  閾値画像信号、
【図１】
0005022959.tif 000002
【図２】
0005022959.tif 000003
【図３】
0005022959.tif 000004
【図４】
0005022959.tif 000005
【図５】
0005022959.tif 000006
【図６】
0005022959.tif 000007
【図７】
0005022959.tif 000008
【図８】
0005022959.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３（ａ）】
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【図１３（ｂ）】
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【図１３（ｃ）】
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【図１４（ａ）】
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【図１４（ｂ）】
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【図１４（ｃ）】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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