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JP2000193443A - Method and device for inspecting pattern defect - Google Patents

Method and device for inspecting pattern defect

Info

Publication number
JP2000193443A
JP2000193443A JP10372769A JP37276998A JP2000193443A JP 2000193443 A JP2000193443 A JP 2000193443A JP 10372769 A JP10372769 A JP 10372769A JP 37276998 A JP37276998 A JP 37276998A JP 2000193443 A JP2000193443 A JP 2000193443A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
image
coherence
ultraviolet laser
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10372769A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Shishido
弘明 宍戸
Yasuhiro Yoshitake
康裕 吉武
Toshihiko Nakada
俊彦 中田
Shunji Maeda
俊二 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10372769A priority Critical patent/JP2000193443A/en
Priority to US09/473,296 priority patent/US6800859B1/en
Publication of JP2000193443A publication Critical patent/JP2000193443A/en
Priority to US10/947,262 priority patent/US6921905B2/en
Priority to US11/184,981 priority patent/US7132669B2/en
Priority to US11/593,091 priority patent/US7456963B2/en
Priority to US12/271,348 priority patent/US7791725B2/en
Priority to US12/876,709 priority patent/US8553214B2/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image of high resolution compared with the case that visible light is used as illumination light by projecting high-brightness ultraviolet light(UV light) which is emitted from a laser light source on a sample while reducing its coherence. SOLUTION: While a semiconductor wafer 1 which is an example of a pattern to be inspected is moved at a constant speed when scanning a stage 2, the brightness information of a pattern to be inspected which is formed on the wafer 1 is detected with an image sensor 8. A gradation recognition converter 10 performs logarithmic conversion and exponential/polynominal conversion, etc., and an image wherein illumination light causes thin-film interference for unevenness in brightness is corrected with a thin film formed on the wafer in process. A discharge lamp is excellent as an UV(ultraviolet) light source, with, especially related to a mercury xenon lamp, the bright line in UV region stronger than other discharge lamps. By inserting a diffusion plate on the optical path of an UV laser for rotation and reciprocation, the spatial and time-related coherence is reduced simultaneously. Since a short-wavelength UV or a DUV laser is used with its coherence reduce, the defect of circuit pattern is detected with high precision.

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】本発明はパターンの欠陥を検
出する方法及びその装置に係り、特に半導体ウェハや液
晶ディスプレイ、ホトマスクなどに形成されたパターン
の欠陥を検査するのに好適なパターン欠陥検査方法及び
その装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for detecting a pattern defect, and more particularly to a pattern defect inspection method suitable for inspecting a pattern defect formed on a semiconductor wafer, a liquid crystal display, a photomask or the like. And its device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の検査装置は特開平7-3
18326号(従来技術1)に記載のように、被検査パ
ターンを移動させつつ、ラインセンサ等の撮像素子によ
り被検査パターンの画像を検出し、検出した画像信号と
定めた時間遅らせた面俊信号の濃淡を比較することによ
り.不一致を欠陥として認識するものであった。
2. Description of the Related Art Conventionally, this kind of inspection apparatus is disclosed in
As described in Japanese Patent No. 18326 (Prior Art 1), an image of a pattern to be inspected is detected by an image sensor such as a line sensor while moving the pattern to be inspected, and the detected image signal is delayed by a predetermined time by a surface toughness signal. By comparing the light and shade of the data, inconsistency was recognized as a defect.

【0003】また,被検査パターンの欠陥検査に関する
従来技術としては、特開平8-320294号公報(従
来技術2)が知られている。この従来技術2には、メモリ
マット部などのパターン密度が高い領域と周辺回路など
のパターン密度が低い領域とがチップ内に混在する半導
体ウエハなどの被検査パターンから検出された画像上で
の明るさ一頻度分布より被検査パターンの高密度領域と
低密度領域との間での明るさあるいはコントラストが階
調変換により定めた関係となるべく、前記検出された画
像信号をA/D変換して得られるディジタル画像信号に対
して階調変換し、この階調変換された画像信号と比較す
る階調変化された画像信号とについて関数近似し、これ
ら関数近似された曲線の間の差について積分し、この積
分値からの位置ずれの高精度検出に基づいて両階調変換
された画像信号を位置合わせした状態で被検査パターン
比較を行って微細欠陥を高精度に検査する技術が記載さ
れている。
Further, as a prior art relating to a defect inspection of a pattern to be inspected, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-320294 (prior art 2) is known. This prior art 2 has a high brightness on an image detected from a pattern to be inspected such as a semiconductor wafer in which a high pattern density region such as a memory mat portion and a low pattern density region such as a peripheral circuit are mixed in a chip. From the frequency distribution, the detected image signal is obtained by A / D conversion so that the brightness or contrast between the high-density region and the low-density region of the pattern to be inspected has a relationship determined by gradation conversion. A gradation conversion is performed on the obtained digital image signal, a function approximation is performed on the gradation-converted image signal and the gradation-changed image signal to be compared, and a difference between these function-approximated curves is integrated. Based on the high-accuracy detection of the positional deviation from this integral value, a technique for inspecting fine defects with high accuracy by comparing the pattern to be inspected in a state where the image signals that have been subjected to both gradation conversions are aligned. Has been described.

【0004】また、ホトマスクの検査の場合には、露光
光と検査光を同一にすることにより、露光時に影響がで
る有害欠陥だけを検出するという発想が従来よりあり、
紫外光(以下、UV光という)を露光光とするホトマス
クに対して露光光と同一のUV光を光源として検査を行
う技術も開示されている。これらの発明には、ホトマス
ク上の回路パターンの外観を検査する技術として、特開
平8−94338号公報(従来技術3)、特開平10−
78668号公報(従来技術4)などがある。また、位
相シフトマスクにおける位相シフタ量の計測を行うもの
に特開平10−62258号公報(従来技術5)、特開
平10−78648号公報(従来技術6)などがある。
[0004] In the case of photomask inspection, there has been an idea of detecting only harmful defects which are affected at the time of exposure by making exposure light and inspection light the same.
There is also disclosed a technique for performing an inspection on a photomask using ultraviolet light (hereinafter, referred to as UV light) as exposure light using the same UV light as the exposure light as a light source. These inventions include techniques for inspecting the appearance of a circuit pattern on a photomask as disclosed in JP-A-8-94338 (Prior Art 3),
No. 78668 (Prior Art 4). Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-62258 (Prior Art 5), Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-78648 (Prior Art 6), and the like measure the amount of phase shifter in a phase shift mask.

【0005】さらにプロセス中で用いられる材料の吸収
特性が可視光とUV光とで異なることを利用し、可視光
とUV光とで検査を行い、回路パターンや異物を光学的
に顕在化する技術が特開平4−165641号公報(従
来技術7)、特開平4−282441号公報(従来技術
8)にある。
Further, utilizing the fact that the absorption characteristics of the materials used in the process are different between visible light and UV light, a technique for inspecting with visible light and UV light to optically reveal circuit patterns and foreign matter is used. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-165641 (Prior Art 7) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-282441 (Prior Art 8).

【0006】また、物体の外形を光学的に計測する手段
として干渉計というのがあるが、これに対してUV光を
適用する発明が特開平4−357407号公報(従来技
術9)にある。
There is an interferometer as a means for optically measuring the outer shape of an object, and an invention in which UV light is applied thereto is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-357407 (prior art 9).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】近年のLSI製造におい
ては、ウェーハ上に形成された回路パターンは、高集積
化のニーズに対応し微細化して、パターンの幅が0.2
5μmからそれ以下になってきており、結像光学系の解
像限界に達している。このため結像光学系の高NA化や
光超解像技術の適用、画像処理の高度化が進められてい
る。前記従来技術1、2はこれらを適用したものであ
る。しかしながら、高NA化は、物理的に限界に達してお
り、また、高段差パターンに弱いという課題がある。ま
た光超解像技術や画像処理はその非線形な応答性から、
適用範囲が限られているという課題がある。
In recent LSI manufacturing, a circuit pattern formed on a wafer is miniaturized in response to the need for high integration, and the width of the pattern is reduced to 0.2.
The diameter has been reduced to 5 μm or less, and has reached the resolution limit of the imaging optical system. For this reason, an increase in the NA of the imaging optical system, application of the optical super-resolution technology, and enhancement of image processing are being promoted. The above-mentioned prior arts 1 and 2 apply these. However, there is a problem that the increase in NA has reached the physical limit and is weak against a high step pattern. In addition, the optical super-resolution technology and image processing have a non-linear response,
There is a problem that the scope of application is limited.

【0008】従って、検出に用いる波長を、従来用いら
れている可視光からUV光の領域へ短波長化していくの
が本質的なアプローチである。
Therefore, the essential approach is to shorten the wavelength used for detection from the conventionally used visible light to the UV light region.

【0009】一方、ホトマスクに対して考案された露光
光と同一の光源を用いようという発想は、位相シフト量
を計測するための従来技術5、6に対して有効である。
これはシフト量が光源の波長と直接リンクするからであ
る。しかしながら、披検査試料の全面あるいはそれに匹
敵する広い領域の回路パターンの外観を検査して欠陥を
検出する場合、必ずしも露光光と同一にする(従来技術
3、4)のが適切な手法であるとは限らない。
On the other hand, the idea of using the same light source as the exposure light designed for the photomask is effective for the related arts 5 and 6 for measuring the amount of phase shift.
This is because the shift amount is directly linked to the wavelength of the light source. However, when detecting defects by inspecting the appearance of a circuit pattern over the entire surface of an inspection sample or a wide area comparable thereto, it is necessarily appropriate to use the same exposure light (prior art 3, 4). Not necessarily.

【0010】これは、露光によるウェハ上への転写性
は、光源波長や光学系の条件だけによって決まるもので
はないからである。露光量、レジスト特性、焦点ずれ
量、下地の光学特性、現像プロセスなど、さまざまな要
因が複雑に関連する。従って、従来技術3、4ではこれ
らの複雑な条件を含めてシミュレーションを行い、じっ
くりと一個の欠陥の転写性を解析するのには適している
が、短時間に多量の回路パターンを検査する技術とは異
なる。
This is because the transferability onto the wafer by exposure is not determined only by the wavelength of the light source or the conditions of the optical system. Various factors are complicatedly related, such as exposure amount, resist characteristics, defocus amount, optical characteristics of the base, and development process. Therefore, the prior arts 3 and 4 are suitable for performing a simulation including these complicated conditions and analyzing the transferability of one defect carefully, but a technique for inspecting a large number of circuit patterns in a short time. And different.

【0011】この場合、高価で取り扱いの難しい露光用
の光源を検査に適用して検査を行うよりも、欠陥の検出
に的を絞った光源により、検出転写する可能性をもった
欠陥を極力高い感度で徹底して検出することがこの問題
に対する現実的な解決手段となる。
In this case, a defect having a possibility to be detected and transferred is as high as possible by a light source focused on defect detection, rather than performing an inspection by using an expensive light source for exposure which is difficult to handle. Thorough detection with sensitivity is a practical solution to this problem.

【0012】この場合、解像度を高めることが目的でU
V光を用いるので、従来技術7、8のように解像度を低
下させる可視光を併用することは出来ない。
In this case, to improve the resolution, U
Since V light is used, it is impossible to use visible light for lowering the resolution as in prior arts 7 and 8.

【0013】また、高速に検査を行う必要があるため、
従来技術9のように細く絞ったレーザビームを用いるこ
とは出来ない。UV光の領域では、高輝度な放電ランプ
がないためにレーザでの高輝度照明が必須であるが、逆
にレーザビームを視野いっぱいに広げて照明を行うと、
レーザの干渉による干渉縞パターン、いわゆるスペック
ルが発生し、また回路パターンのエッジ部分にオーバー
シュート、アンダーシュートが発生するため、画像を得
ることが出来ない。
In addition, since it is necessary to perform inspection at high speed,
It is not possible to use a laser beam narrowed down as in the prior art 9. In the region of UV light, high-intensity illumination with a laser is essential because there is no high-intensity discharge lamp.
An interference fringe pattern due to laser interference, so-called speckle, occurs, and overshoot and undershoot occur at the edge of the circuit pattern, so that an image cannot be obtained.

【0014】本発明の目的は、上記課題を解決し、微細
な回路パターンを高い分解能で高速に検出する方法及び
装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a method and an apparatus for detecting a fine circuit pattern at high speed with high resolution.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、光源にUVレーザ光源を用い、光路中
にUVレーザのスペックルの発生を抑制する手段を設
け、可干渉性を低減させたUV光を対象物表面に照射し
て、対象物の像を検出するようにした。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a UV laser light source is used as a light source, and means for suppressing the generation of speckles of the UV laser is provided in an optical path to reduce coherence. The object surface is irradiated with the reduced UV light to detect an image of the object.

【0016】このUVレーザのスペックルの発生を抑制
する手段として、より具体的には1)光源からの光を対
物レンズの瞳上の1点に集光し、その集光点を検出器の
蓄積時間にタイミングを合わせて瞳上を走査する、2)
レーザ光源から射出されたUV光を光軸ずらしを行った
光ファイバの束に入射させ、射出した光を対物レンズの
瞳上に集光する、3)光路長をレーザ光源の可干渉距離
以上に変化させた光ファイバ群に入射させ、射出した光
を対物レンズの瞳上に集光する、4)それらの組み合わ
せにより瞳上を照明する、等の手段を設けるようにし
た。
As means for suppressing the generation of speckles of the UV laser, more specifically, 1) light from a light source is condensed on one point on a pupil of an objective lens, and the condensed point is detected by a detector. Scan the pupil in time with the accumulation time 2)
The UV light emitted from the laser light source is incident on the bundle of optical fibers whose optical axes have been shifted, and the emitted light is focused on the pupil of the objective lens. 3) Make the optical path length longer than the coherent distance of the laser light source. Means are provided for making the light enter the changed optical fiber group and condensing the emitted light on the pupil of the objective lens, and 4) illuminating the pupil by a combination thereof.

【0017】すなわち、本発明では、パターン欠陥検査
装置を、紫外線のレーザを発射するレーザ光源手段と、
このレーザ光源手段から発射した紫外線のレーザの可干
渉性を低減する可干渉性低減手段と、可干渉性低減手段
で可干渉性を低減した紫外線のレーザを試料上に照射す
る照射手段と、この照射手段により紫外線のレーザを照
射された試料の像を検出する像検出手段と、この像検出
手段で検出した試料の像に関する情報基いて試料に形成
されたパターンの欠陥を検出する欠陥検出手段とを備え
て構成したことを特徴とするものである。
That is, according to the present invention, a pattern defect inspection apparatus includes a laser light source means for emitting an ultraviolet laser,
Coherence reducing means for reducing the coherence of the ultraviolet laser emitted from the laser light source means, irradiation means for irradiating the sample with an ultraviolet laser having reduced coherence by the coherence reducing means, Image detecting means for detecting an image of the sample irradiated with ultraviolet laser by the irradiating means, and defect detecting means for detecting a defect of a pattern formed on the sample based on information on the image of the sample detected by the image detecting means. It is characterized by comprising.

【0018】また、本発明では、パターン欠陥検査装置
を、紫外線のレーザを発射するレーザ光源手段と、この
レーザ光源手段から発射した紫外線のレーザの可干渉性
を低減させる可干渉性低減手段と、この可干渉性低減手
段を通過した紫外線のレーザを試料上に照射する対物レ
ンズ手段と、この対物レンズ手段を介して紫外線のレー
ザを照射された試料の像を検出する像検出手段と、比較
画像信号を記憶する記憶手段と、試料の像を検出した像
検出手段から出力される試料の画像信号を記憶手段に記
憶されている比較画像信号と比較することにより前記試
料に形成されたパターンの欠陥を検出する欠陥検出手段
とを備えて構成したことを特徴とするものである。
Further, according to the present invention, the pattern defect inspection apparatus includes a laser light source means for emitting an ultraviolet laser, a coherence reducing means for reducing the coherence of the ultraviolet laser emitted from the laser light source means, Objective lens means for irradiating the sample with an ultraviolet laser having passed through the coherence reducing means, image detecting means for detecting an image of the sample irradiated with the ultraviolet laser through the objective lens means, and a comparative image A defect in a pattern formed in the sample by comparing the image signal of the sample output from the image detection unit that has detected the image of the sample with the comparison image signal stored in the storage unit; And a defect detecting means for detecting the defect.

【0019】また、本発明では、パターン欠陥検査装置
を、紫外線のレーザを発射するレーザ光源手段と、この
レーザ光源手段から発射した紫外線のレーザの可干渉性
を低減させる可干渉性低減手段と、この可干渉性低減手
段を通過した紫外線のレーザを試料上に照射する対物レ
ンズ手段と、試料を載置してXY平面内で移動可能なテ
ーブル手段と、対物レンズ手段を介して紫外線のレーザ
を照射された試料の像を検出する時間遅延積分型のイメ
ージセンサ手段と、テーブル手段の移動と時間遅延積分
型のイメージセンサ手段の撮像とのタイミングを制御す
る制御手段と、比較画像信号を記憶する記憶手段と、時
間遅延積分型のイメージセンサ手段で検出した試料の像
に基く画像信号を記憶手段に記憶されている比較画像信
号と比較して試料に形成されたパターンの欠陥を検出す
る欠陥検出手段とを備えて構成したことを特徴とするも
のである。
Further, according to the present invention, the pattern defect inspection apparatus includes a laser light source means for emitting an ultraviolet laser, a coherence reducing means for reducing the coherence of the ultraviolet laser emitted from the laser light source means, An objective lens means for irradiating the sample with an ultraviolet laser beam having passed through the coherence reducing means, a table means on which the sample is placed and movable in the XY plane, and an ultraviolet laser beam through the objective lens means. Time delay integration type image sensor means for detecting an image of the irradiated sample; control means for controlling the timing of movement of the table means and imaging of the time delay integration type image sensor means; and storing a comparison image signal. A storage means for comparing an image signal based on the image of the sample detected by the time delay integration type image sensor means with a comparative image signal stored in the storage means, It is characterized in that a defect of the formed pattern was constructed and a defect detection means for detecting.

【0020】また、本発明では、パターン欠陥検査装置
を、紫外線のレーザ光源と、この紫外線のレーザ光源か
ら射出された紫外線のレーザの可干渉性を下げる可干渉
性低減手段と、この可干渉性低減手段でを通過した紫外
線のレーザを対物レンズの瞳に投射する投射手段と、こ
の投射手段により対物レンズの瞳に投射された紫外線の
レーザを対物レンズを介して対象物の検出視野において
ほぼ一様に照明する照明手段と、この照明手段によりほ
ぼ一様に照明された対象物の像を検出する像検出手段
と、この像検出手段で検出した対象物の像から得られる
画像データを予め記憶されている画像データと比較して
対象物上の欠陥を検出する検出手段とを備えて構成した
ことを特徴とするものである。
Further, according to the present invention, a pattern defect inspection apparatus includes an ultraviolet laser light source, a coherence reducing means for lowering the coherence of an ultraviolet laser emitted from the ultraviolet laser light source, A projection means for projecting an ultraviolet laser beam having passed through the reduction means onto a pupil of the objective lens; and an ultraviolet laser projected on the pupil of the objective lens by the projection means, substantially in the detection field of the object through the objective lens. Illumination means, an image detection means for detecting an image of the object almost uniformly illuminated by the illumination means, and image data obtained from the image of the object detected by the image detection means are stored in advance. And a detecting means for detecting a defect on the object by comparing the image data.

【0021】また、本発明は、レーザ光源から波長が4
00nmよりも短いレーザを発射し、この発射したレー
ザを可干渉性低減手段を介して試料上に照射し、このレ
ーザを照射された試料の像を検出し、この検出した試料
の像に関する情報基いて試料に形成されたパターンの欠
陥を検出することを特徴とするパターン欠陥検査方法で
ある。
The present invention also provides a laser light source having a wavelength of 4
A laser shorter than 00 nm is emitted, the emitted laser is irradiated on the sample through the coherence reducing means, an image of the sample irradiated with the laser is detected, and an information base on the detected image of the sample is detected. And detecting a defect of a pattern formed on the sample.

【0022】また、本発明は、レーザ光源から紫外線の
レーザを発射し、この発射した紫外線のレーザを可干渉
性低減手段と対物レンズとを介して試料上に照射し、こ
の紫外線のレーザを照射された試料の像を対物レンズを
介して検出し、この対物レンズを介して検出して得た試
料の像の画像信号を記憶手段に記憶されている比較画像
信号と比較することにより試料に形成されたパターンの
欠陥を検出することを特徴とするパターン欠陥検査方法
である。
Further, according to the present invention, an ultraviolet laser is emitted from a laser light source, and the emitted ultraviolet laser is irradiated onto a sample via a coherence reducing means and an objective lens. The obtained image of the sample is detected through the objective lens, and the image signal of the sample image obtained through the detection through the objective lens is compared with the comparison image signal stored in the storage means to form the image on the sample. A pattern defect inspection method characterized by detecting a defect of a detected pattern.

【0023】また、本発明は、レーザ光源から紫外線の
レーザを発射し、この発射した紫外線のレーザの可干渉
性低減手段と対物レンズとを介して平面内で移動するテ
ーブル上に載置された試料上に照射し、対物レンズを介
して紫外線のレーザを照射された試料の像を時間遅延積
分型のイメージセンサでテーブルの移動に同期させて検
出し、この時間遅延積分型のイメージセンサ手段で検出
した試料の像に基く画像信号を予め記憶されている比較
画像信号と比較して試料に形成されたパターンの欠陥を
検出することを特徴とするパターン欠陥検査方法であ
る。
Further, according to the present invention, an ultraviolet laser is emitted from a laser light source, and is mounted on a table which moves in a plane via a means for reducing coherence of the emitted ultraviolet laser and an objective lens. The image of the sample illuminated on the sample and irradiated with the ultraviolet laser through the objective lens is detected in synchronization with the movement of the table by a time-delay-integration type image sensor. A pattern defect inspection method characterized in that an image signal based on a detected image of a sample is compared with a comparative image signal stored in advance to detect a defect of a pattern formed on the sample.

【0024】また、本発明は、レーザ光源から発射した
紫外線のレーザを対物レンズの瞳上で走査し、この瞳上
で走査した紫外線のレーザを対物レンズを介して試料上
に照射し、この紫外線のレーザを照射された試料の像を
蓄積型の検出器で検出し、この蓄積型の検出器で検出し
て得た試料の画像信号を用いて試料に形成されたパター
ンの欠陥を検出することを特徴とするパターン欠陥検査
方法である。
Further, according to the present invention, an ultraviolet laser emitted from a laser light source is scanned on a pupil of an objective lens, and the ultraviolet laser scanned on the pupil is irradiated on a sample via an objective lens. Detecting the image of the sample irradiated by the laser with a storage type detector, and detecting the pattern defect formed on the sample using the image signal of the sample obtained by detecting with the storage type detector. Is a pattern defect inspection method characterized by the following.

【0025】また、本発明は、光源から発射したコヒー
レント光のコヒーレンシーを光路の途中で低減させ、こ
のコヒーレンシーを低減させた光を対物レンズを介して
試料上に照射し、このコヒーレンシーを低減させた光を
照射された試料の像を対物レンズを介して蓄積型の検出
器で検出し、この蓄積型の検出器で検出した試料の像か
ら得た画像信号を予め記憶されている比較画像信号と比
較することにより試料に形成されたパターンの欠陥を検
出することを特徴とするパターン欠陥検査方法である。
Further, according to the present invention, the coherency of the coherent light emitted from the light source is reduced in the middle of the optical path, and the light having the reduced coherency is irradiated on the sample via the objective lens, thereby reducing the coherency. An image of the sample irradiated with light is detected by an accumulation type detector via an objective lens, and an image signal obtained from the image of the sample detected by the accumulation type detector is compared with a previously stored comparative image signal. This is a pattern defect inspection method characterized by detecting a defect of a pattern formed on a sample by comparing.

【0026】更に、本発明は、レーザ光源から紫外線の
レーザを発射し、この発射した紫外線のレーザを可干渉
性低減手段と対物レンズとを介して回路パターンを形成
した半導体ウェハ上に照射し、紫外線のレーザを照射さ
れた半導体ウェハの回路パターンの像を対物レンズを介
して固体撮像素子で検出し、この固体撮像素子で検出し
た回路パターンの像に基く画像信号を予め記憶されてい
る比較画像信号と比較することにより、半導体ウェハ上
の0.2μmよりも小さい欠陥を検出することを特徴と
するパターン欠陥検査方法である。
Further, according to the present invention, an ultraviolet laser is emitted from a laser light source, and the emitted ultraviolet laser is irradiated onto a semiconductor wafer on which a circuit pattern is formed via a coherence reducing means and an objective lens. A comparative image in which an image of a circuit pattern of a semiconductor wafer irradiated with an ultraviolet laser is detected by a solid-state imaging device via an objective lens, and an image signal based on the image of the circuit pattern detected by the solid-state imaging device is stored in advance. This is a pattern defect inspection method characterized by detecting a defect smaller than 0.2 μm on a semiconductor wafer by comparing with a signal.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本発明に係わる被検査パターンの
欠陥検査方法及びその装置の実施例を図面を用いて説明
する。図1は、本発明に係わる装置の一例を示す図であ
る。2はX,Y,Z,θ(回転)ステージであり、被検査パタ
ーンの一例である半導体ウエハ1を載置するものであ
る。7は対物レンズである。3は被検査パターンの一例
である半導体ウエハ1を照明する照明光源(UVレー
ザ)である。5は偏光ビームスプリッタであり、照明光
源7からの照明光を反射させて対物レンズ7を通して半
導体ウエハ1に対して例えば明視野照明を施すように構
成している。6は1/4波長板であり偏光ビームスプリ
ッタ5と組み合わせて高効率のハーフミラーを構成す
る。4は光源からのレーザビームを対物レンズ7の瞳上
を走査するための走査機構である。8はイメージセンサ
であり、被検査パターンの一例である半導体ウエハ1か
らの反射光の明るさ(濃淡)に応じた濃淡画像信号を出
力するものである。9はA/D変換器であり、イメージセ
ンサ8から得られる濃淡画像信号をディジタル画像信号
に変換するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method and an apparatus for inspecting a defect of a pattern to be inspected according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of an apparatus according to the present invention. Reference numeral 2 denotes an X, Y, Z, θ (rotation) stage on which a semiconductor wafer 1 as an example of a pattern to be inspected is placed. Reference numeral 7 denotes an objective lens. An illumination light source (UV laser) 3 illuminates the semiconductor wafer 1, which is an example of the pattern to be inspected. Reference numeral 5 denotes a polarizing beam splitter, which is configured to reflect illumination light from an illumination light source 7 and perform, for example, bright field illumination on the semiconductor wafer 1 through an objective lens 7. Reference numeral 6 denotes a quarter-wave plate, which forms a high-efficiency half mirror in combination with the polarization beam splitter 5. Reference numeral 4 denotes a scanning mechanism for scanning a laser beam from a light source on a pupil of the objective lens 7. Reference numeral 8 denotes an image sensor, which outputs a grayscale image signal corresponding to the brightness (shade) of light reflected from the semiconductor wafer 1, which is an example of a pattern to be inspected. Reference numeral 9 denotes an A / D converter, which converts a grayscale image signal obtained from the image sensor 8 into a digital image signal.

【0028】ステージ2を走査して被検査パターンの一
例である半導体ウエハ1を等速度で移動させつつ、イメ
ージセンサ8により半導体ウエハ1上に形成された被検
査パターンの明るさ情報(濃淡画像信号)を検出する。
While scanning the stage 2 to move the semiconductor wafer 1 as an example of the pattern to be inspected at a constant speed, the brightness information of the pattern to be inspected formed on the semiconductor wafer 1 by the image sensor 8 (shading image signal ) Is detected.

【0029】10は、階調変換器であり、A/D変換器9
から出力されるディジタル画像信号に対して特開平8-
320294号公報に記載されたような階調変換を施す
ものである。即ち、階認変換器10は、対数変換や指数
変換、多項式変換等を施し、半導体ウェハ上にプロセス
で形成された薄膜により照明光が薄膜干渉をおこし、明
るさむらが生じた画像を補正するものである。階調変換
器10からは、例えば8ビットディジタル信号で出力す
るように構成する。11は遅延メモリであり、階調変換
器10からの出力画像信号を繰り返される半導体ウェハ
を構成する1セル又は複数セルピッチまたは1チップま
たは1ショット分記憶して遅延させるものである。
Reference numeral 10 denotes a gradation converter, and an A / D converter 9
For digital image signals output from
It performs gradation conversion as described in JP-A-320294. That is, the flooring converter 10 performs logarithmic conversion, exponential conversion, polynomial conversion, and the like, and corrects an image in which illumination light causes thin-film interference by a thin film formed on a semiconductor wafer by a process, thereby causing uneven brightness. Things. The gradation converter 10 is configured to output, for example, an 8-bit digital signal. Reference numeral 11 denotes a delay memory for storing and delaying the output image signal from the gradation converter 10 for one cell or a plurality of cells constituting a repeated semiconductor wafer, or for one chip or one shot.

【0030】12は比較器であり、階調変換器10から
出力される階調変換が施された画像信号と遅延メモリ1
1から得られる遅延画像信号とを比較し、欠陥を検出す
るものである。
Reference numeral 12 denotes a comparator, which outputs a gradation-converted image signal output from the gradation converter 10 and the delay memory 1
This is to detect a defect by comparing with the delayed image signal obtained from Step 1.

【0031】比較器12は、遅延メモリ11から出力さ
れるセルピッチ等に相当する量だけ遅延した画像と検出
した画像を比較するものであり、設計情報に基づいて得
られる半導体ウエハ1上における配列データ等の座標
を、キーボード、ディスク等から構成された入力手段1
5で入力しておくことによりCPU13は、比較器によ
る比較の結果を入力された半導体ウエハ1上における配
列データ等の座標に基づいて、欠陥検査データを作成し
て記憶装置14に格納する。この欠陥検査データは、必
要に応じてディスプレイ等の表示手段に表示することも
でき、また出力手段に出力することもできる。
The comparator 12 compares an image delayed by an amount corresponding to the cell pitch or the like output from the delay memory 11 with a detected image, and obtains array data on the semiconductor wafer 1 obtained based on design information. Input means 1 composed of a keyboard, a disk, etc.
By inputting in step 5, the CPU 13 creates defect inspection data based on the coordinates of the input arrangement data on the semiconductor wafer 1 and stores the result of the comparison by the comparator in the storage device 14. The defect inspection data can be displayed on a display device such as a display as needed, or can be output to an output device.

【0032】なお、比較器の詳細は、特開昭61-212708
号公報に示されているようなものでもよく、例えば、画
像の位置合わせ回路や、位置合わせされた画像の差画像
検出回路、差画像を2値化する不一致検出回路、2値化さ
れた出力より面積や長さ(投影長)、座標などを貸出す
る特徴抽出回路等からなる。
The details of the comparator are described in JP-A-61-212708.
For example, an image alignment circuit, a difference image detection circuit of an aligned image, a mismatch detection circuit for binarizing a difference image, a binarized output It is composed of a feature extraction circuit for renting out the area, length (projection length), coordinates, and the like.

【0033】次に、光源3について説明する。前記した
ように、高解像化のためには短波長化を行うことが必要
であるが、その効果がもっとも得られるUV光(紫外
光)またはDUV(遠紫外光)の波長領域において、高
照度の照明を得ることは難しい。UV光源としては、放
電ランプが優れており、特に水銀キセノンランプはUV
領域での輝線が他の放電ランプと比べて強い。
Next, the light source 3 will be described. As described above, it is necessary to shorten the wavelength in order to increase the resolution. However, in the wavelength region of UV light (ultraviolet light) or DUV (far ultraviolet light) where the effect is most obtained, the wavelength is increased. It is difficult to obtain illuminance illumination. Discharge lamps are excellent UV light sources, and mercury xenon lamps are particularly
The bright line in the region is stronger than other discharge lamps.

【0034】図2には、水銀キセノンランプの波長に対
する放射強度の一例を示したが、従来の可視光の広い波
長範囲に比べて、DUV領域での輝線は全出力光の1〜
2%にすぎない(可視域では30%程度ある)。また、
光の放射が方向性なく出る放電ランプから出た光を試料
上まで導ける効率は、慎重に設計した光学系の場合でも
著しく低く、結局、UV領域での放電ランプによる照明
では、十分な光量を確保することが大変難しい。
FIG. 2 shows an example of the radiation intensity with respect to the wavelength of the mercury xenon lamp. Compared to the conventional wide wavelength range of visible light, the emission line in the DUV region is 1 to 3 of the total output light.
It is only 2% (about 30% in the visible region). Also,
The efficiency with which light emitted from a discharge lamp, which emits light in a non-directional manner, can be guided onto the sample is extremely low even with a carefully designed optical system.After all, illumination with a discharge lamp in the UV region requires a sufficient amount of light. It is very difficult to secure.

【0035】また、試料上での照度(輝度)向上をねら
って大出力の放電ランプを用いても、それらは小出力の
ものと比べて発光輝点のサイズが大きくなっているだけ
なので、結局、輝度(単位面積あたりの光パワー)を向
上させることにはならない。
Even if a high-output discharge lamp is used to improve the illuminance (brightness) on the sample, the size of the luminescent spot is only larger than that of a low-output discharge lamp. However, this does not improve the luminance (light power per unit area).

【0036】従って、中心波長が400nm以下、好ま
しくは300nmよりも短いUVまたはDUV(以下、
これらを合わせてUVという)領域で有効な、高輝度の
照明を行うにはレーザを光源とするするのが適している
と考えられる。本発明は、このUVレーザを光源として
試料の照明を行う場合の、課題を解決する手段を提供す
るものである。
Accordingly, UV or DUV (hereinafter, referred to as a central wavelength below 400 nm, preferably shorter than 300 nm).
It is considered that it is suitable to use a laser as a light source in order to perform effective and high-luminance illumination in a region (together, referred to as UV). The present invention provides means for solving the problem when illuminating a sample using the UV laser as a light source.

【0037】図3に、通常の白色光で照明した場合の対
物レンズ瞳と試料上の視野の照明状況を示した。図中A
Sは瞳を、FSは視野を示す。瞳位置では光源の像が結
像31し、視野の位置では視野全体がほぼ均一に照明3
2される。
FIG. 3 shows the illumination state of the objective lens pupil and the visual field on the sample when illuminated with ordinary white light. A in the figure
S indicates a pupil and FS indicates a visual field. At the pupil position, the image of the light source forms an image 31, and at the position of the visual field, the entire visual field is almost uniformly illuminated.
2

【0038】次に、図4に、レーザ光源で照明した場合
を示す。この場合、瞳位置での光源像41は点になる。
試料上の視野で照明42された回路パターンは、たとえ
ば同図c)のような断面のパターンの場合、d)のよう
な検出波形を持った像となる。
Next, FIG. 4 shows a case where illumination is performed by a laser light source. In this case, the light source image 41 at the pupil position becomes a point.
The circuit pattern illuminated 42 in the visual field on the sample becomes, for example, an image having a detected waveform as shown in d) in the case of a cross-sectional pattern as shown in FIG.

【0039】このように、回路パターンをレーザ光で照
明し、回路パターンの画像を取得する場合に、エッジ部
分にオーバーシュート、アンダーシュートが発生したり
スペックルが発生する原因は、照明のσが小さいためで
ある。このことは、対物レンズ下の試料上の視野に対し
て、様々な角度からの照明を行っていないともいうこと
ができる。一方、通常の白色光の照明では、瞳上にある
大きさを持った照明を行い、試料上の視野に対して、対
物レンズのNA(開口数)に匹敵する角度範囲を持った
方向から照明を行っている。
As described above, when the circuit pattern is illuminated with the laser beam and an image of the circuit pattern is obtained, overshoot, undershoot, or speckle occurs at the edge portion due to the σ of the illumination. Because it is small. This means that the field of view on the sample below the objective lens is not illuminated from various angles. On the other hand, with normal white light illumination, illumination with a certain size is performed on the pupil, and the field of view on the sample is illuminated from a direction having an angle range equivalent to the NA (numerical aperture) of the objective lens. It is carried out.

【0040】レーザ光のような可干渉(コヒーレンスを
有する)な光では、σ(瞳上での光源の大きさに比例す
る)は0となる。これは、可干渉な光は、その光源像が
点であるため、瞳上での像も点になってしまうためであ
る。もちろん、図5のごとく、別なレンズ系により広げ
た光束51を瞳上に投影することは出来るが、レーザに
コヒーレンスがあるため、結局はσ=0の位置からすべ
ての光がでているのと同じ結果52を得てしまい、問題
の解決とはならない。従って、レーザ光のコヒーレンス
を低減する手段が必要となる。コヒーレンスを低減する
には、時間コヒーレンスか空間コヒーレンスかのいずれ
かを低減させればよい。そこで本発明では、検査装置の
対物レンズの瞳上に光源の像を結像し、たとえば、最初
に図6a)中の61の位置を照明し、次に62の位置
を、次に63の位置を……というように走査し、視野上
を照明65することを提案する。この間、各位置でスペ
ックルとオーバーシュート、アンダーシュートの像が得
られるが、得られた時刻がそれぞれ異なるために互いに
干渉性はない。従って、それらを検出器上で加算する
と、結局インコヒーレントな光源によるものと同じ像を
得ることになる。検出器上で加算するためには、検出器
はCCDイメージセンサのように蓄積型の検出器が適し
ている。
For coherent (having coherence) light such as laser light, σ (proportional to the size of the light source on the pupil) is zero. This is because the image on the pupil becomes a point because the light source image of the coherent light is a point. Of course, as shown in FIG. 5, the light beam 51 expanded by another lens system can be projected on the pupil. However, since the laser has coherence, all light is eventually emitted from the position of σ = 0. The same result 52 is obtained, and this does not solve the problem. Therefore, means for reducing the coherence of the laser light is required. To reduce coherence, either temporal coherence or spatial coherence may be reduced. Therefore, in the present invention, an image of the light source is formed on the pupil of the objective lens of the inspection apparatus, for example, first illuminating the position 61 in FIG. It is proposed to scan as, and illuminate 65 on the visual field. During this time, images of speckle, overshoot, and undershoot are obtained at each position, but since the obtained times are different from each other, there is no interference with each other. Thus, when they are added on the detector, we end up with the same image as with an incoherent light source. For the addition on the detector, the detector is suitably a storage type detector such as a CCD image sensor.

【0041】この場合の走査は、同図b)やc)のごと
く螺旋状走査66でもテレビ状(ラスタ)走査67でも
よいし、さらにほかの走査でも良く、ただ、走査されれ
ばよい。ただし、走査は、検出器の蓄積時間以内におこ
なわなくてはならないことは言うまでもない。従って、
走査を検出器の動作と同期をとって行うと良い。
The scanning in this case may be a spiral scan 66 or a television-like (raster) scan 67 as shown in FIGS. B) and c), or may be another scan. However, it goes without saying that scanning must be performed within the accumulation time of the detector. Therefore,
Scanning may be performed in synchronization with the operation of the detector.

【0042】このようにして、図6では、a)FSのよ
うな視野全体に対する照明65の像を得ることができ
る。
In this way, in FIG. 6, it is possible to obtain an image of the illumination 65 with respect to the entire field of view such as a) FS in FIG.

【0043】また、図示していないが、レーザ光源から
出射したUVレーザ光の光路中にフライアイレンズを挿
入することにより、複数の点光源からなる二次光源を形
成し、この複数の点光源からなる二次光源の像を前記し
た対物レンズの瞳上に結像させ、この二次光源の像の位
置を対物レンズの瞳上で時間的に変化させても、同様の
効果を得ることができる。
Although not shown, a secondary light source composed of a plurality of point light sources is formed by inserting a fly-eye lens into the optical path of the UV laser light emitted from the laser light source. The same effect can be obtained by forming an image of the secondary light source consisting of the following on the pupil of the objective lens and changing the position of the image of the secondary light source with time on the pupil of the objective lens. it can.

【0044】ここで、検出器を蓄積型の検出器、しかも
披検査試料を顕微鏡のような狭い視野で高速に全面走査
するのに有利な1次元センサ(例えば、CCDイメージ
センサなどの固体撮像素子)を使うことを考える。図7
に示すように、1次元センサ71に対し、視野全面を照
明しても、検出に寄与する照明は領域72だけで、その
光パワーの大部分を占める領域73は、検出には寄与し
ていない。照度を向上させるためには、図8に示すよう
に、1次元センサ71に対して領域82のように線状の
照明を行うのが良い。(視野上でCCDイメージセンサ
を、CCDイメージセンサのセンサアレイの並び方向と
直角な方向に走査させることにより2次元画像が得られ
る) その場合、瞳上で、図9に示すように、Y方向(図中太
い実線で示した91の長手方向)を長手とする照明を行
うことで、試料上の視野には、CCDイメージセンサ7
1の形に合わせた照明92を行うことができる。また、
瞳上での走査は、X方向に対して行う。このとき、その
走査の周期Tsは、CCDイメージセンサの蓄積時間T
iより短く行う。これにより画像の加算ができる。問題
は、この走査では、照明が瞳上Y方向に最初から広がっ
ているために、Y方向の走査ができないという点にあ
る。このため、視野上でCCDイメージセンサのY方向
に生じるオーバーシュート・アンダーシュートを低減で
きない。逆に、瞳上でのY方向の走査を行おうとしてY
方向の長さを短くすると、視野上でのY方向の幅が広が
ってしまい、照度が低下する。
Here, the detector is a storage-type detector, and a one-dimensional sensor (for example, a solid-state imaging device such as a CCD image sensor) which is advantageous for scanning an inspection sample at high speed over a narrow field of view like a microscope. Consider using). FIG.
As shown in (1), even if the one-dimensional sensor 71 illuminates the entire field of view, only the region 72 contributes to the detection, and the region 73 occupying most of the light power does not contribute to the detection. . In order to improve the illuminance, it is preferable to perform linear illumination on the one-dimensional sensor 71 as shown in an area 82 as shown in FIG. (A two-dimensional image is obtained by scanning the CCD image sensor in the direction perpendicular to the direction in which the sensor array of the CCD image sensor is arranged in the field of view.) In that case, on the pupil, as shown in FIG. (Longitudinal direction of 91 shown by a thick solid line in the figure) is illuminated, so that the field of view on the sample has a CCD image sensor 7
Lighting 92 conforming to the shape of 1 can be performed. Also,
Scanning on the pupil is performed in the X direction. At this time, the scanning cycle Ts is equal to the accumulation time T of the CCD image sensor.
Perform shorter than i. As a result, the images can be added. The problem is that, in this scanning, the illumination in the Y direction cannot be scanned because the illumination spreads from the beginning in the Y direction on the pupil. For this reason, overshoot / undershoot generated in the Y direction of the CCD image sensor in the visual field cannot be reduced. Conversely, when scanning in the Y direction on the pupil, Y
When the length in the direction is shortened, the width in the Y direction in the visual field increases, and the illuminance decreases.

【0045】この問題に対し、本発明では、図10に示
すように、CCDイメージセンサの中でもTDIイメー
ジセンサ(Time Delay Integration image sencor:時
間遅延積分型イメージセンサ:複数の1次元イメージセ
ンサを2次元に配列した構造を有し、各1次元イメージ
センサの出力を定めた時間遅延しては対象の同一位置を
撮像した隣接する1次元イメージセンサの出力と加算し
ていくことにより、検出光量の増加を図ったタイプのイ
メージセンサ:以下TDIイメージセンサという)を用
いることで解決される。TDIイメージセンサの場合、
視野上でN段(数十〜100段)のCCDイメージセン
サが並ぶため、視野上で照明されるエリアの幅がN倍に
広がっても、照明光は検出に有効に利用される。
To solve this problem, in the present invention, as shown in FIG. 10, among CCD image sensors, a TDI image sensor (Time Delay Integration image sensor): a plurality of one-dimensional image sensors are two-dimensionally integrated. The output of each one-dimensional image sensor is delayed by a predetermined time, and then added to the output of an adjacent one-dimensional image sensor that has imaged the same position of the target, thereby increasing the amount of detected light. (TDI image sensor). For a TDI image sensor,
Since N stages (several tens to 100 stages) of CCD image sensors are arranged in the field of view, the illumination light is effectively used for detection even if the width of the illuminated area in the field of view is increased N times.

【0046】このため、瞳上での集光102のY方向の
長さは、CCDイメージセンサの場合の約1/Nにする
事ができ、瞳上でXとYの両方向に走査できるようにな
る。これにより、視野上でTDIイメージセンサのX・
Yの両方向に生じるオーバーシュート・アンダーシュー
トを低減でき、良好な検出画像を得られる。
Therefore, the length of the condensed light 102 on the pupil in the Y direction can be reduced to about 1 / N of that in the case of the CCD image sensor, so that the light can be scanned on the pupil in both the X and Y directions. Become. As a result, the X ·
Overshoots and undershoots occurring in both Y directions can be reduced, and a good detected image can be obtained.

【0047】また、瞳上の走査周期Tsは、TDIイメ
ージセンサの1段の蓄積時間のN倍よりも短くあればよ
い。ただし、視野上に生じる照度分布を考慮すると、よ
り均一な検出のためには、TsはTiのN倍の1/2よ
り短い方が良い。
The scanning period Ts on the pupil may be shorter than N times the accumulation time of one stage of the TDI image sensor. However, in consideration of the illuminance distribution generated in the visual field, it is preferable that Ts is shorter than 1/2 of N times Ti, for more uniform detection.

【0048】また、視野上で均一な照明を行うために
は、レーザ光源からの光を直接瞳上に集光するのではな
く、フライアイやインテグレータを通してから集光する
と良い。
In order to perform uniform illumination on the visual field, it is preferable that the light from the laser light source is not focused directly on the pupil, but is focused through a fly-eye or an integrator.

【0049】次に、空間的なコヒーレンスを低減させる
手段について説明する。空間的なコヒーレンスを低減さ
せるためには、レーザの可干渉距離よりも長い光路差を
持った光を得れば良く、より具体的には、図11に示す
ように、レーザの出力光を個々の長さを変えて束ねた光
ファイバ111またはガラスロッドに対して入射させれ
ば、その出力光はそれぞれインコヒーレント(干渉性が
ない)光になる。これをそれぞれ瞳上に配置すればオー
バーシュート・アンダーシュート・スペックルがない画
像が得られる。
Next, means for reducing spatial coherence will be described. In order to reduce the spatial coherence, light having an optical path difference longer than the coherence length of the laser may be obtained. More specifically, as shown in FIG. Is incident on the optical fiber 111 or the glass rod bundled with the length changed, the output light becomes incoherent (no coherence) light. By arranging these on the pupil, an image without overshoot, undershoot, and speckle can be obtained.

【0050】また、この方式では、レーザ光源の可干渉
距離は短い方が良く、そのためには、図11a)に示す
ような、発振波長の帯域Δλ1が狭く、単一の縦モード
(発振スペクトル)で発振するものよりは、同図b)に
示すような縦モードが複数あるΔλ2が広いものが適し
ている。
In this method, the shorter the coherence length of the laser light source, the better. For this purpose, as shown in FIG. 11A), the oscillation wavelength band Δλ1 is narrow, and a single longitudinal mode (oscillation spectrum) is obtained. It is more suitable to use a material having a plurality of longitudinal modes and a wide Δλ2 as shown in FIG.

【0051】また、他の空間的コヒーレンスを低減する
考案としては、光ファイバに光軸をずらして入射させた
ときに、射出光の横モード(空間分布、空間に対する光
強度I)が変化するという現象を利用するものがある。
通常、このようなモード変化は、産業上の利用に対して
不利な現象とされ、横モードの変化の低減に努力するの
が一般的であるが、本発明では、これを逆手に取り、図
12に示すように、故意に様々な光軸ずらしをおこない
ファイバ121に入射させ、様々に横モードを変化させ
た射出光a)、b)c)、d)、e)……を作り出す。
その結果、得られた射出光は互いにインコヒーレントと
なるので、これらを瞳上に配置する。
As another device for reducing the spatial coherence, the lateral mode (spatial distribution, light intensity I with respect to space) of the emitted light changes when the optical fiber is incident on the optical fiber with the optical axis shifted. Some use the phenomenon.
Usually, such a mode change is considered to be a disadvantageous phenomenon for industrial use, and it is general to endeavor to reduce the change in the transverse mode. As shown in FIG. 12, various optical axes are deliberately shifted to be incident on the fiber 121, and emitted light a), b) c), d), e)...
As a result, the obtained emitted lights are incoherent with each other, and are arranged on the pupil.

【0052】図13には、レーザ光源3からの射出光
を、偏光ビームスプリッタ131により互いに直行する
偏波面を持つ2つの光133/134に分離した様子を
示す。132は方向を変えるためのミラーである。
FIG. 13 shows a state in which the light emitted from the laser light source 3 is separated by the polarizing beam splitter 131 into two lights 133/134 having polarization planes orthogonal to each other. 132 is a mirror for changing the direction.

【0053】互いに直行する偏波面を持った光には可干
渉性がないので、非常に簡単な構成で可干渉性のない光
を得ることができる。この方式では2つの光しか得るこ
とができないが、これをすでに述べた方式と合わせるこ
とにより、可干渉性のない光を容易に得ることができ
る。
Since light having polarization planes perpendicular to each other has no coherence, light having no coherence can be obtained with a very simple configuration. Although only two lights can be obtained by this method, by combining this with the method already described, light having no coherence can be easily obtained.

【0054】また、互いに独立した光源には可干渉性が
ないので、図14に示すように独立した光源141、1
42、143、144……を用いて、そのまま対物レン
ズ7の瞳の各点を照明するようにしてもよい。
Further, since the light sources independent of each other have no coherence, as shown in FIG.
., Each point of the pupil of the objective lens 7 may be illuminated as it is.

【0055】また、これに前述の偏光ビームスプリッタ
ーによる方法を組み合わせれば、図15に示すように、
レーザ光源を倍にした効果が得られる。また、ビームの
数を同じにすれば、偏光ビームスプリッタを用いること
により、レーザ光源の数を1/2にでき、価格を低く抑
えることができる。
If the above-described method using the polarizing beam splitter is combined with this, as shown in FIG.
The effect of doubling the laser light source can be obtained. If the number of beams is the same, the number of laser light sources can be reduced to half by using a polarizing beam splitter, and the cost can be reduced.

【0056】以上、UVレーザのコヒーレンスを低減さ
せ、このコヒーレンスを低減させたUVレーザにより瞳
上の複数の点を照明し、対物レンズで集光して像を得る
手段を複数示したが、これらは互いに組み合わせること
もでき、また、これらと同等の低減方法を用いるもので
あっても良い。
As described above, there have been described a plurality of means for reducing the coherence of the UV laser, illuminating a plurality of points on the pupil with the UV laser having the reduced coherence, and condensing the image with the objective lens to obtain an image. May be combined with each other, or a reduction method equivalent to these methods may be used.

【0057】また、図示はしていないが、UVレーザの
光路途中に拡散板を挿入し、この拡散板を回転又は往復
動させることにより、UVレーザの空間的コヒーレンス
と時間的コヒーレンスとを同時に低減させることもでき
る。更に、この拡散板を上記した他のコヒーレンスを低
減させる手段と組み合わせて用いてもよい。
Although not shown, a diffusion plate is inserted in the middle of the optical path of the UV laser, and the diffusion plate is rotated or reciprocated, thereby simultaneously reducing the spatial coherence and the temporal coherence of the UV laser. It can also be done. Further, this diffusion plate may be used in combination with the above-described other means for reducing coherence.

【0058】本発明によれば、波長の短いUVレーザま
たはDUVレーザを可干渉性を低減して用いることがで
きるので、0.2μmよりも小さいパターン幅を有する
回路パターンの欠陥を、十分な精度で検出することがで
きる。
According to the present invention, a UV laser or a DUV laser having a short wavelength can be used with reduced coherence, so that a defect in a circuit pattern having a pattern width smaller than 0.2 μm can be sufficiently corrected. Can be detected.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば、レーザ光源から出射し
た高輝度なUV光を、可干渉性を低減させて試料上に照
明できるので、従来の可視光を照明光として用いた場合
と比べて、高解像度の像を得ることが可能になり、欠陥
を高感度に検出することができるようになった。
According to the present invention, high-intensity UV light emitted from a laser light source can be illuminated on a sample with reduced coherence, so that it can be compared with a conventional case where visible light is used as illumination light. As a result, a high-resolution image can be obtained, and a defect can be detected with high sensitivity.

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

【図1】本発明に係る被検査パターンの欠陥検査装置の
実施例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a defect inspection apparatus for a pattern to be inspected according to the present invention.

【図2】放電管照明の発光スペクトルを説明する図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating an emission spectrum of discharge tube illumination.

【図3】放電管照明による、検出対物レンズの瞳上と視
野上の照明状況を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an illumination state on a pupil and a visual field of a detection objective lens by discharge tube illumination.

【図4】レーザー照明による検出対物レンズの瞳上と視
野上の照明状況および、視野上のパターン、およびそれ
からの検出信号を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing illumination conditions on a pupil and a visual field of a detection objective lens by laser illumination, a pattern on a visual field, and a detection signal therefrom.

【図5】瞳上で広げたレーザー照明による検出対物レン
ズの瞳上と視野上の照明状況を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an illumination state on a pupil and a field of view of a detection objective lens by laser illumination spread on a pupil.

【図6】本発明に係るレーザー照明による検出対物レン
ズの瞳上と視野上の照明状況を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an illumination state on a pupil and a field of view of a detection objective lens by laser illumination according to the present invention.

【図7】本発明に係る視野上でのCCDイメージセンサ
検出器と照明領域の関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a CCD image sensor detector and an illumination area in a visual field according to the present invention.

【図8】本発明に係る視野上でのCCDイメージセンサ
検出器と照明領域の関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a CCD image sensor detector and an illumination area in a visual field according to the present invention.

【図9】本発明に係るレーザー照明による検出対物レン
ズの瞳上と視野上のCCDイメージセンサ検出器と照明
状況を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a CCD image sensor detector on a pupil and a field of view of a detection objective lens by laser illumination according to the present invention and an illumination state.

【図10】本発明に係るレーザー照明による検出対物レ
ンズの瞳上と視野上のTDIイメージセンサ検出器と照
明状況を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a TDI image sensor detector on a pupil and a field of view of a detection objective lens by laser illumination according to the present invention and an illumination state.

【図11】本発明に係るレーザー照明の空間的コヒーレ
ンスを低減する考案を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a device for reducing spatial coherence of laser illumination according to the present invention.

【図12】本発明に係るレーザー照明の空間的コヒーレ
ンスを低減する考案を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a device for reducing spatial coherence of laser illumination according to the present invention.

【図13】本発明に係るレーザー照明の空間的コヒーレ
ンスを低減する考案を説明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a device for reducing spatial coherence of laser illumination according to the present invention.

【図14】本発明に係るレーザー照明の空間的コヒーレ
ンスを低減する考案を説明する図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a device for reducing spatial coherence of laser illumination according to the present invention.

【図15】本発明に係るレーザー照明の空間的コヒーレ
ンスを低減する考案を説明する図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a device for reducing spatial coherence of laser illumination according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…披検査試料、2…ステージ、3…レーザ光源、4…
コヒーレンス低減光学系、7…対物レンズ、8…検出
器、19…信号処理回路。
1 ... inspection sample, 2 ... stage, 3 ... laser light source, 4 ...
Coherence reduction optical system, 7: objective lens, 8: detector, 19: signal processing circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 俊彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 前田 俊二 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 Fターム(参考) 2F065 AA49 CC18 CC19 DD03 DD11 GG04 GG22 HH17 JJ00 JJ03 JJ26 LL03 LL10 LL36 LL37 MM16 PP12 QQ03 QQ11 QQ14 QQ24 QQ25 QQ27  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshihiko Nakata 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Hitachi, Ltd. F-term (Reference) in Hitachi, Ltd. Production Research Laboratory 2F065 AA49 CC18 CC19 DD03 DD11 GG04 GG22 HH17 JJ00 JJ03 JJ26 LL03 LL10 LL36 LL37 MM16 PP12 QQ03 QQ11 QQ14 QQ24 QQ25 QQ27

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】紫外線のレーザを発射するレーザ光源手段
と、該レーザ光源手段から発射した紫外線のレーザの可
干渉性を低減する可干渉性低減手段と、該可干渉性低減
手段で可干渉性を低減した紫外線のレーザを試料上に照
射する照射手段と、該照射手段により紫外線のレーザを
照射された前記試料の像を検出する像検出手段と、該像
検出手段で検出した前記試料の像に関する情報基いて前
記試料に形成されたパターンの欠陥を検出する欠陥検出
手段とを備えたことを特徴とするパターン欠陥検査装
置。
1. A laser light source means for emitting an ultraviolet laser, a coherence reducing means for reducing the coherence of an ultraviolet laser emitted from the laser light source means, and a coherence reducing means for coherence. Irradiating means for irradiating the sample with an ultraviolet laser with reduced intensity, image detecting means for detecting an image of the sample irradiated with the ultraviolet laser by the irradiating means, and an image of the sample detected by the image detecting means A defect detecting means for detecting a defect in a pattern formed on the sample based on information on the pattern.
【請求項2】前記可干渉性低減手段は、前記レーザ光源
手段の少なくとも時間的コヒーレンスを低減させる手段
であることを特徴とする前記請求項1に記載のパターン
欠陥検査装置。
2. The pattern defect inspection apparatus according to claim 1, wherein said coherence reducing means is means for reducing at least temporal coherence of said laser light source means.
【請求項3】前記可干渉性低減手段は、照射レンズの瞳
上に集光した光点を走査する手段を含むことを特徴とす
る前記請求項2に記載のパターン欠陥検査装置。
3. The pattern defect inspection apparatus according to claim 2, wherein said coherence reducing means includes means for scanning a light spot converged on a pupil of an irradiation lens.
【請求項4】紫外線のレーザを発射するレーザ光源手段
と、該レーザ光源手段から発射した紫外線のレーザの可
干渉性を低減させる可干渉性低減手段と、該可干渉性低
減手段を通過した前記紫外線のレーザを試料上に照射す
る対物レンズ手段と、該対物レンズ手段を介して紫外線
のレーザを照射された前記試料の像を検出する像検出手
段と、比較画像信号を記憶する記憶手段と、前記試料の
像を検出した前記像検出手段から出力される前記試料の
画像信号を前記記憶手段に記憶されている比較画像信号
と比較することにより前記試料に形成されたパターンの
欠陥を検出する欠陥検出手段とを備えたことを特徴とす
るパターン欠陥検査装置。
4. A laser light source means for emitting an ultraviolet laser, a coherence reducing means for reducing the coherence of the ultraviolet laser emitted from the laser light source means, and said laser light passing through said coherence reducing means. Objective lens means for irradiating the sample with an ultraviolet laser, image detection means for detecting an image of the sample irradiated with the ultraviolet laser through the objective lens means, and storage means for storing a comparison image signal, A defect for detecting a defect in a pattern formed on the sample by comparing an image signal of the sample output from the image detection unit that has detected the image of the sample with a comparison image signal stored in the storage unit; A pattern defect inspection apparatus comprising: a detection unit.
【請求項5】紫外線のレーザを発射するレーザ光源手段
と、該レーザ光源手段から発射した紫外線のレーザの可
干渉性を低減させる可干渉性低減手段と、該可干渉性低
減手段を通過した前記紫外線のレーザを試料上に照射す
る対物レンズ手段と、前記試料を載置してXY平面内で
移動可能なテーブル手段と、前記対物レンズ手段を介し
て前記紫外線のレーザを照射された前記試料の像を検出
する時間遅延積分型のイメージセンサ手段と、前記テー
ブル手段の移動と前記時間遅延積分型のイメージセンサ
手段の撮像とのタイミングを制御する制御手段と、比較
画像信号を記憶する記憶手段と、前記時間遅延積分型の
イメージセンサ手段で検出した前記試料の像に基く画像
信号を前記記憶手段に記憶されている比較画像信号と比
較して前記試料に形成されたパターンの欠陥を検出する
欠陥検出手段とを備えたことを特徴とするパターン欠陥
検査装置。
5. A laser light source means for emitting an ultraviolet laser, a coherence reducing means for reducing the coherence of an ultraviolet laser emitted from the laser light source means, and said laser light passing through said coherence reducing means. An objective lens means for irradiating the sample with an ultraviolet laser; a table means on which the sample is placed and movable in an XY plane; and an object lens means for irradiating the sample with the ultraviolet laser through the objective lens means. A time delay integration type image sensor means for detecting an image, a control means for controlling timing of movement of the table means and imaging of the time delay integration type image sensor means, and a storage means for storing a comparison image signal Comparing the image signal based on the image of the sample detected by the time delay integration type image sensor means with the comparison image signal stored in the storage means, Pattern defect inspection apparatus characterized by comprising a defect detection means for detecting defects made patterns.
【請求項6】前記可干渉性低減手段が、前記対物レンズ
手段の瞳上で前記紫外線のレーザを走査することを特徴
とする請求項4又は5に記載のパターン欠陥検査装置。
6. The pattern defect inspection apparatus according to claim 4, wherein said coherence reducing means scans said ultraviolet laser on a pupil of said objective lens means.
【請求項7】前記可干渉性低減手段が、長さを変えた複
数の光ファイバまたはガラスロッドからなる光路部を有
し、前記レーザ光源手段から発射した紫外線のレーザを
前記光路部の複数の光ファイバまたはガラスロッドの一
端から入射して他端から前記対物レンズの側へ出射する
ことを特徴とする請求項4又は5に記載のパターン欠陥
検査装置。
7. The coherence reducing means has an optical path section composed of a plurality of optical fibers or glass rods having different lengths, and emits ultraviolet laser emitted from the laser light source section to a plurality of optical path sections. The pattern defect inspection apparatus according to claim 4, wherein the light is incident from one end of the optical fiber or the glass rod and is emitted from the other end toward the objective lens.
【請求項8】前記可干渉性低減手段が、複数の光ファイ
バまたはガラスロッドからなる光路部を有し、前記レー
ザ光源手段から発射した紫外線のレーザを前記光路部の
複数の光ファイバまたはガラスロッドの一端に斜め方向
からから入射して他端から前記対物レンズの側へ出射す
ることを特徴とする請求項4又は5に記載のパターン欠
陥検査装置。
8. The coherence reducing means has an optical path section comprising a plurality of optical fibers or glass rods, and emits ultraviolet laser emitted from the laser light source means to the plurality of optical fibers or glass rods in the optical path section. The pattern defect inspection apparatus according to claim 4, wherein the light is incident on one end of the lens from an oblique direction and is emitted from the other end toward the objective lens.
【請求項9】紫外線のレーザ光源と、該紫外線のレーザ
光源から射出された紫外線のレーザの可干渉性を下げる
可干渉性低減手段と、該可干渉性低減手段でを通過した
紫外線のレーザを対物レンズの瞳に投射する投射手段
と、該投射手段により前記対物レンズの瞳に投射された
紫外線のレーザを対物レンズを介して対象物の検出視野
においてほぼ一様に照明する照明手段と、該照明手段に
よりほぼ一様に照明された前記対象物の像を検出する像
検出手段と、該像検出手段で検出した前記対象物の像か
ら得られる画像データを予め記憶されている画像データ
と比較して対象物上の欠陥を検出する検出手段とを備え
たことを特徴とするパターン欠陥検査装置。
9. An ultraviolet laser light source, a coherence reducing means for lowering the coherence of the ultraviolet laser emitted from the ultraviolet laser light source, and an ultraviolet laser passing through the coherence reducing means. Projecting means for projecting onto the pupil of the objective lens, illuminating means for illuminating the ultraviolet laser projected by the projecting means onto the pupil of the objective lens almost uniformly in the detection field of the object through the objective lens; Image detecting means for detecting an image of the object almost uniformly illuminated by the illuminating means, and comparing image data obtained from the image of the object detected by the image detecting means with previously stored image data And a detecting means for detecting a defect on the object.
【請求項10】レーザ光源から波長が400nmよりも
短いレーザを発射し、該発射したレーザを可干渉性低減
手段を介して試料上に照射し、該レーザを照射された前
記試料の像を検出し、該検出した前記試料の像に関する
情報基いて前記試料に形成されたパターンの欠陥を検出
することを特徴とするパターン欠陥検査方法。
10. A laser having a wavelength shorter than 400 nm is emitted from a laser light source, and the emitted laser is irradiated onto a sample via a coherence reducing means, and an image of the sample irradiated with the laser is detected. And detecting a defect of a pattern formed on the sample based on the detected information on the image of the sample.
【請求項11】レーザ光源から紫外線のレーザを発射
し、該発射した紫外線のレーザを可干渉性低減手段と対
物レンズとを介して試料上に照射し、該紫外線のレーザ
を照射された前記試料の像を前記対物レンズを介して検
出し、該対物レンズを介して検出して得た前記試料の像
の画像信号を記憶手段に記憶されている比較画像信号と
比較することにより前記試料に形成されたパターンの欠
陥を検出することを特徴とするパターン欠陥検査方法。
11. An ultraviolet laser is emitted from a laser light source, and the emitted ultraviolet laser is irradiated onto a sample via a coherence reducing means and an objective lens, and the sample irradiated with the ultraviolet laser is emitted. Is formed on the sample by detecting the image of the sample through the objective lens, and comparing the image signal of the image of the sample obtained by detection through the objective lens with a comparison image signal stored in a storage unit. A pattern defect inspection method characterized by detecting a defect of a detected pattern.
【請求項12】レーザ光源から紫外線のレーザを発射
し、該発射した紫外線のレーザの可干渉性低減手段と対
物レンズとを介して平面内で移動するテーブル上に載置
された試料上に照射し、前記対物レンズを介して前記紫
外線のレーザを照射された前記試料の像を時間遅延積分
型のイメージセンサで前記テーブルの移動に同期させて
検出し、該時間遅延積分型のイメージセンサ手段で検出
した前記試料の像に基く画像信号を予め記憶されている
比較画像信号と比較して前記試料に形成されたパターン
の欠陥を検出することを特徴とするパターン欠陥検査方
法。
12. A laser light source emits an ultraviolet laser, and irradiates a sample mounted on a table moving in a plane via a means for reducing the coherence of the emitted ultraviolet laser and an objective lens. Then, an image of the sample irradiated with the ultraviolet laser through the objective lens is detected in synchronization with the movement of the table by a time delay integration type image sensor, and detected by the time delay integration type image sensor means. A pattern defect inspection method, wherein an image signal based on the detected image of the sample is compared with a comparative image signal stored in advance to detect a defect in a pattern formed on the sample.
【請求項13】前記可干渉性低減手段を介して前記試料
に照射される紫外線のレーザが、空間的に可干渉性が低
減されていることを特徴とする請求項10乃至12の何
れかに記載のパターン欠陥検査方法。
13. The apparatus according to claim 10, wherein the ultraviolet laser radiated to the sample via the coherence reducing means has a spatially reduced coherence. The described pattern defect inspection method.
【請求項14】前記可干渉性低減手段が長さの異なる複
数の光ファイバまたはガラスロッドを備え、前記紫外線
のレーザが前記可干渉性低減手段の長さの異なる複数の
光ファイバまたはガラスロッドを通過することにより前
記紫外線のレーザが前記空間的に可干渉性を低減される
ことを特徴とする請求項13記載のパターン欠陥検査方
法。
14. The coherence reducing means includes a plurality of optical fibers or glass rods having different lengths, and the ultraviolet laser is used to control the plurality of optical fibers or glass rods having different lengths. 14. The pattern defect inspection method according to claim 13, wherein the ultraviolet laser reduces the spatial coherence by passing through.
【請求項15】前記可干渉性低減手段が複数の光ファイ
バまたはガラスロッドを備え、前記紫外線のレーザが前
記可干渉性低減手段の複数の光ファイバまたはガラスロ
ッドに斜め方向から入射して該複数の光ファイバまたは
ガラスロッドを通過することにより前記紫外線のレーザ
が前記空間的に可干渉性を低減されることを特徴とする
請求項13記載のパターン欠陥検査方法。
15. The coherence reducing means has a plurality of optical fibers or glass rods, and the ultraviolet laser is obliquely incident on the plurality of optical fibers or glass rods of the coherence reducing means. 14. The pattern defect inspection method according to claim 13, wherein the ultraviolet laser is spatially reduced in coherence by passing through an optical fiber or a glass rod.
【請求項16】前記可干渉性低減手段を介して前記試料
に照射される紫外線のレーザが、前記試料上で時間的に
可干渉性が低減されて検出されることを特徴とする請求
項10乃至12の何れかに記載のパターン欠陥検査方
法。
16. The apparatus according to claim 10, wherein the ultraviolet laser irradiating said sample via said coherence reducing means is detected on said sample with reduced coherence temporally. 13. The pattern defect inspection method according to any one of claims 12 to 12.
【請求項17】前記可干渉性低減手段を介して前記試料
に照射される紫外線のレーザにより前記試料上に形成さ
れるスペックルの位置を前記検出の時間よりも短い時間
で変化させることにより前記紫外線のレーザの前記時間
的な可干渉性を低減させることを特徴とする請求項16
記載のパターン欠陥検査方法。
17. The method according to claim 17, wherein the position of a speckle formed on the sample is changed in a time shorter than the detection time by an ultraviolet laser irradiated to the sample via the coherence reducing means. 17. The method of claim 16, wherein the temporal coherence of an ultraviolet laser is reduced.
The described pattern defect inspection method.
【請求項18】レーザ光源から発射した紫外線のレーザ
を対物レンズの瞳上で走査し、該瞳上で走査した紫外線
のレーザを前記対物レンズを介して試料上に照射し、該
紫外線のレーザを照射された前記試料の像を蓄積型の検
出器で検出し、該蓄積型の検出器で検出して得た前記試
料の画像信号を用いて前記試料に形成されたパターンの
欠陥を検出することを特徴とするパターン欠陥検査方
法。
18. An ultraviolet laser emitted from a laser light source is scanned on a pupil of an objective lens, and the ultraviolet laser scanned on the pupil is irradiated on a sample through the objective lens, and the ultraviolet laser is irradiated. Detecting the irradiated image of the sample with a storage-type detector, and detecting a defect in a pattern formed on the sample using an image signal of the sample obtained by detection with the storage-type detector. A pattern defect inspection method characterized by the following.
【請求項19】前記紫外線のレーザを対物レンズの瞳上
で走査する周期が、前記蓄積型の検出器の蓄積時間より
も短いことを特徴とする請求項18に記載のパターン欠
陥検査方法。
19. The pattern defect inspection method according to claim 18, wherein a cycle of scanning the ultraviolet laser on the pupil of the objective lens is shorter than an accumulation time of the accumulation type detector.
【請求項20】光源から発射したコヒーレント光のコヒ
ーレンシーを光路の途中で低減させ、該コヒーレンシー
を低減させた光を対物レンズを介して試料上に照射し、
該コヒーレンシーを低減させた光を照射された前記試料
の像を前記対物レンズを介して蓄積型の検出器で検出
し、該蓄積型の検出器で検出した前記試料の像から得た
画像信号を予め記憶されている比較画像信号と比較する
ことにより前記試料に形成されたパターンの欠陥を検出
することを特徴とするパターン欠陥検査方法。
20. A method for reducing the coherency of coherent light emitted from a light source in the middle of an optical path, irradiating the light with reduced coherency onto a sample via an objective lens,
An image of the sample irradiated with the light with reduced coherency is detected by a storage-type detector via the objective lens, and an image signal obtained from the image of the sample detected by the storage-type detector is obtained. A pattern defect inspection method, wherein a defect of a pattern formed on the sample is detected by comparing with a comparative image signal stored in advance.
【請求項21】レーザ光源から紫外線のレーザを発射
し、該発射した紫外線のレーザを可干渉性低減手段と対
物レンズとを介して回路パターンを形成した半導体ウェ
ハ上に照射し、前記紫外線のレーザを照射された前記半
導体ウェハの前記回路パターンの像を前記対物レンズを
介して固体撮像素子で検出し、該固体撮像素子で検出し
た前記回路パターンの像に基く画像信号を予め記憶され
ている比較画像信号と比較することにより、前記半導体
ウェハ上の0.2μmよりも小さい欠陥を検出すること
を特徴とするパターン欠陥検査方法。
21. An ultraviolet laser is emitted from a laser light source, and the emitted ultraviolet laser is irradiated onto a semiconductor wafer on which a circuit pattern is formed via a coherence reducing means and an objective lens, and the ultraviolet laser is emitted. The solid-state imaging device detects an image of the circuit pattern of the semiconductor wafer illuminated by the solid-state imaging device through the objective lens, and an image signal based on the circuit pattern image detected by the solid-state imaging device is stored in advance. A pattern defect inspection method, wherein a defect smaller than 0.2 μm on the semiconductor wafer is detected by comparing with an image signal.
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