(57)【要約】【課題】欠陥のある画素の色を特定することができる検査装置、及び検査方法を提供する。【解決手段】本発明の一態様にかかる検査装置１００は、複数の色の画素がアレイ状に配列されているカラーフィルタパターンを有する試料２０の検査装置１００であって、試料２０を照明する照明光Ｌ１を発生する光源１０と、照明光Ｌ１で照明された照明領域からの回折光Ｌ３を検出する検出器１１と、検出器１１での検出結果に基づいて検査を行う処理装置と、を備えている。処理装置５０は、第１条件、及び第２条件で試料画像を取得している。処理装置５０は、第１条件、及び第２条件での前記試料の画像に基づいて、欠陥を検出し、第１条件、及び第２条件での検出結果に基づいて、欠陥がある画素の色を特定する。【選択図】図１
2020016497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色の画素がアレイ状に配列されているカラーフィルタパターンを有する試料の検査装置であって、
前記試料を照明する照明光を発生する光源と
前記照明光で照明された照明領域からの回折光を検出する検出器と、
前記検出器での検出結果に基づいて検査を行う処理装置と、を備え、
前記処理装置は、
第１条件、及び第２条件で前記試料の画像を取得し、
前記第１条件、及び第２条件での前記試料の画像に基づいて、欠陥を検出し、
前記第１条件、及び第２条件での検出結果に基づいて、欠陥がある画素の色を特定する検査装置。
【請求項２】
前記第１条件では、第１の色の画素と第２の色の画素との間の画素反射率の違いが、第２の色の画素と第３の色の画素との間の画素反射率の違いよりも大きくなっており、
前記第２条件では、前記第２の色の画素と第３の色の画素との間の画素反射率の違いが、前記第１の色の画素と前記第２の色の画素との間の画素反射率の違いよりも大きくなっている、請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記第１条件で欠陥が検出され、かつ、前記第２条件で欠陥が検出されない場合に、前記欠陥がある画素が前記第１の色であると特定され、
前記第１条件で欠陥が検出されず、かつ、前記第２条件で欠陥が検出された場合に、前記欠陥がある画素が前記第３の色であると特定され、
前記第１条件で欠陥が検出され、かつ、前記第２条件で欠陥が検出された場合に、前記欠陥がある画素が前記第２の色であると特定される請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記カラーフィルタパターンにおいて、
第１の画素列では、第１の色の画素と第２の色の画素とが交互に配置されており、
前記第１の画素列の隣の第２の画素列では、前記第２の色の画素と第３の色の画素とが交互に配置されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項５】
前記検出器で検出される光の波長をλ、前記試料に対する前記照明光の照明角度をα、前記試料に対する前記検出器の検出角度をβ、前記画素の繰り返し周期をｄとし、ｎを０以外の整数とした場合に
前記第１条件、及び第２条件が、
ｄｓｉｎα＋ｄｓｉｎβ＝ｎλ
を満たす条件である請求項１〜４のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項６】
複数の色の画素がアレイ状に配列されているカラーフィルタパターンを有する試料を検査する検査装置による検査方法であって、
前記検査装置は、
前記試料を照明する照明光を発生する光源と、
前記照明光で照明された照明領域からの回折光を検出する検出器と、を備えており、
第１条件、及び第２条件で前記試料の画像をそれぞれ取得し、
前記第１条件、及び第２条件での前記試料の画像に基づいて、欠陥を検出し、
前記第１条件、及び第２条件での検出結果に基づいて、欠陥がある画素の色を特定する検査方法。
【請求項７】
前記第１条件では、第１の色の画素と第２の色の画素との間の画素反射率の違いが、第２の色の画素と第３の色の画素との間の画素反射率の違いよりも大きくなっており、
前記第２条件では、前記第２の色の画素と第３の色の画素との間の画素反射率の違いが、前記第１の色の画素と前記第２の色の画素との間の画素反射率の違いよりも大きくなっている、請求項６に記載の検査方法。
【請求項８】
前記第１条件で欠陥が検出され、かつ、前記第２条件で欠陥が検出されない場合に、前記欠陥がある画素が前記第１の色であると特定され、
前記第１条件で欠陥が検出されず、かつ、前記第２条件で欠陥が検出された場合に、前記欠陥がある画素が前記第３の色であると特定され、
前記第１条件で欠陥が検出され、かつ、前記第２条件で欠陥が検出された場合に、前記欠陥がある画素が前記第２の色であると特定される請求項７に記載の検査方法。
【請求項９】
前記カラーフィルタパターンにおいて、
第１の画素列では、第１の色の画素と第２の色の画素とが交互に配置されており、
前記第１の画素列の隣の第２の画素列では、前記第２の色の画素と第３の色の画素とが交互に配置されている請求項６〜８のいずれか１項に記載の検査方法。
【請求項１０】
前記検出器で検出される光の波長をλ、前記試料に対する前記照明光の照明角度をα、前記試料に対する前記検出器の検出角度をβ、前記画素の繰り返し周期をｄとし、ｎを０以外の整数とした場合に
前記第１条件、及び第２条件が、
ｄｓｉｎα＋ｄｓｉｎβ＝ｎλ
を満たす条件である請求項６〜９のいずれか１項に記載の検査方法。
【請求項１１】
複数の画素を繰り返し単位として、前記繰り返し単位の画素配列が第１及び第２の方向に繰り返し配列されているカラーフィルタパターンを有する試料の検査装置であって、
前記試料を照明する照明光を発生する光源と
前記照明光で照明された照明領域からの回折光を検出する検出器と、
前記検出器での検出結果に基づいて検査を行う処理装置と、を備え、
前記処理装置は、
前記照明光の照明方向に対する前記画素配列の方向が異なる第１条件、及び第２条件で前記試料の画像を取得し、
前記第１条件、及び第２条件での前記試料の画像に基づいて、欠陥を検出し、
前記第１条件、及び第２条件での検出結果に基づいて、前記繰り返し単位における欠陥がある画素の位置を特定する検査装置。
【請求項１２】
前記第１条件と第２条件とでは、前記照明光の照明方向に対する前記画素配列の方向が９０°異なっている請求項１１に記載の検査装置。
【請求項１３】
複数の画素を繰り返し単位として、前記繰り返し単位の画素配列が第１及び第２の方向に繰り返し配列されているカラーフィルタパターンを有する試料を検査する検査装置による検査方法であって、
前記検査装置は、
前記試料を照明する照明光を発生する光源と、
前記照明光で照明された照明領域からの回折光を検出する検出器と、を備えており、
前記照明光の照明方向に対する前記画素配列の方向が異なる第１条件、及び第２条件で前記試料の画像を取得し、
前記第１条件、及び第２条件での前記試料の画像に基づいて、欠陥を検出し、
前記第１条件、及び第２条件での検出結果に基づいて、前記繰り返し単位における欠陥がある画素の位置を特定する検査方法。
【請求項１４】
前記第１条件と第２条件とでは、前記照明光の照明方向に対する前記画素配列の方向が９０°異なっている請求項１３に記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置、及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、撮像素子の欠陥を検査する欠陥検査方法が開示されている。特許文献１の欠陥検査方法では、半導体ウェハ上に形成された複数の撮像素子の各々から得られた画像データが用いられている。具体的には、４つの撮像素子を同一の撮像条件で照明して、４つの画像データを取得している。そして、４つの画像データを合成した合成画像を表示して、目視による官能検査を行なっている。
【０００３】
特許文献２には、カラーフィルタが形成された撮像素子の検査装置が開示されている。特許文献２では、撮像素子の画素領域の外側にモニタ領域が形成されている。モニタ領域の画素には、反射防止膜と、遮光パターンと、平坦化膜と、カラーフィルタ、レンズと、が形成されている。そして、モニタ領域は、遮光パターンの平面配置が異なる複数の画素が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８―２８１８０号公報
【特許文献２】特開２０１６―９８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
撮像素子製造工程の欠陥検査では、照明光で照明された撮像素子からの反射光を検出器で検出する光学式欠陥検査装置がある。反射光を用いた検査では、反射光の検出強度に基づいて、欠陥が検出される。反射光を用いて、カラーフィルタパターンが設けられた画素に生じる欠陥を検出する場合、以下に示す問題点がある。
【０００６】
低倍率の検出器で撮像素子を撮像すると、反射光に異なる色の画素からの情報が混在している。低倍率での光学検査では、検出器の受光画素が、異なる色の画素で反射した反射光をまとめて受光してしまう。よって、欠陥が発生している画素の色を特定することができないという問題点がある。
【０００７】
本開示は、このような事情を背景としてなされたものであり、欠陥が存在する画素の色を特定することができる検査装置、及び検査方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態の一態様にかかる検査装置は、複数の色の画素がアレイ状に配列されているカラーフィルタパターンを有する試料の検査装置であって、前記試料を照明する照明光を発生する光源と、前記照明光で照明された照明領域からの回折光を検出する検出器と、前記検出器での検出結果に基づいて検査を行う処理装置と、を備え、前記処理装置は、第１条件、及び第２条件で前記試料の画像を取得し、前記第１条件、及び第２条件での前記試料の画像に基づいて、欠陥を検出し、前記第１条件、及び第２条件での検出結果に基づいて、欠陥がある画素の色を特定するものである。
【０００９】
上記の検査装置において、前記第１条件では、第１の色の画素と第２の色の画素との間の画素反射率の違いが、第２の色の画素と第３の色の画素との間の画素反射率の違いよりも大きくなっており、前記第２条件では、前記第２の色の画素と第３の色の画素との間の画素反射率の違いが、前記第１の色の画素と前記第２の色の画素との間の画素反射率の違いよりも大きくなっていることが好ましい。
【００１０】
上記の検査装置において、前記第１条件で欠陥が検出され、かつ、前記第２条件で欠陥が検出されない場合に、前記欠陥がある画素が前記第１の色であると特定され、前記第１条件で欠陥が検出されず、かつ、前記第２条件で欠陥が検出された場合に、前記欠陥がある画素が前記第３の色であると特定され、前記第１条件で欠陥が検出され、かつ、前記第２条件で欠陥が検出された場合に、前記欠陥がある画素が前記第２の色であると特定されるようにしてもよい。
【００１１】
上記の検査装置では、前記カラーフィルタパターンにおいて、第１の画素列では、第１の色の画素と第２の色の画素とが交互に配置されており、前記第１の画素列の隣の第２の画素列では、前記第２の色の画素と第３の色の画素とが交互に配置されていてもよい。
【００１２】
上記の検査装置において、前記検出器で検出される光の波長をλ、前記試料に対する前記照明光の照明角度をα、前記試料に対する前記検出器の検出角度をβ、前記画素の繰り返し周期をｄとし、ｎを０以外の整数とした場合に、前記第１条件、及び第２条件が、ｄｓｉｎα＋ｄｓｉｎβ＝ｎλ、を満たす条件であることが好ましい。
【００１３】
本実施形態の一態様にかかる検査方法は、複数の色の画素がアレイ状に配列されているカラーフィルタパターンを有する試料を検査する検査装置による検査方法であって、前記検査装置が前記試料を照明する照明光を発生する光源と、前記照明光で照明された照明領域からの回折光を検出する検出器と、を備え、第１条件、及び第２条件で前記試料の画像をそれぞれ取得し、前記第１条件、及び第２条件での前記試料の画像に基づいて、欠陥を検出し、前記第１条件、及び第２条件での検出結果に基づいて、欠陥がある画素の色を特定するものである。
【００１４】
上記の検査方法において、前記第１条件では、第１の色の画素と第２の色の画素との間の画素反射率の違いが、第２の色の画素と第３の色の画素との間の画素反射率の違いよりも大きくなっており、前記第２条件では、前記第２の色の画素と第３の色の画素との間の画素反射率の違いが、前記第１の色の画素と前記第２の色の画素との間の画素反射率の違いよりも大きくなっていることが好ましい。
【００１５】
上記の検査方法において、前記第１条件で欠陥が検出され、かつ、前記第２条件で欠陥が検出されない場合に、前記欠陥がある画素が前記第１の色であると特定され、前記第１条件で欠陥が検出されず、かつ、前記第２条件で欠陥が検出された場合に、前記欠陥がある画素が前記第３の色であると特定され、前記第１条件で欠陥が検出され、かつ、前記第２条件で欠陥が検出された場合に、前記欠陥がある画素が前記第２の色であると特定されるようにしてもよい。
【００１６】
前記カラーフィルタパターンにおいて、第１の画素列では、第１の色の画素と第２の色の画素とが交互に配置されており、前記第１の画素列の隣の第２の画素列では、前記第２の色の画素と第３の色の画素とが交互に配置されていてもよい。
【００１７】
上記の検査方法において、前記検出器で検出される光の波長をλ、前記試料に対する前記照明光の照明角度をα、前記試料に対する前記検出器の検出角度をβ、前記画素の繰り返し周期をｄとし、ｎを０以外の整数とした場合に、前記第１条件、及び第２条件が、ｄｓｉｎα＋ｄｓｉｎβ＝ｎλ、を満たす条件であることが好ましい。
【００１８】
本実施形態の一態様にかかる検査装置は、複数の画素を繰り返し単位として、前記繰り返し単位の画素配列が第１及び第２の方向に繰り返し配列されているカラーフィルタパターンを有する試料の検査装置であって、前記試料を照明する照明光を発生する光源と、前記照明光で照明された照明領域からの回折光を検出する検出器と、前記検出器での検出結果に基づいて検査を行う処理装置と、を備え、前記処理装置は、前記照明光の照明方向に対する前記画素配列の方向が異なる第１条件、及び第２条件で前記試料の画像を取得し、前記第１条件、及び第２条件での前記試料の画像に基づいて、欠陥を検出し、前記第１条件、及び第２条件での検出結果に基づいて、前記繰り返し単位における欠陥がある画素の位置を特定するものである。
【００１９】
上記の検査装置において、前記第１条件と第２条件とでは、前記照明光の照明方向に対する前記画素配列の方向が９０°異なっていることが好ましい。
【００２０】
本実施形態の一態様にかかる検査方法は、複数の画素を繰り返し単位として、前記繰り返し単位の画素配列が第１及び第２の方向に繰り返し配列されているカラーフィルタパターンを有する試料を検査する検査装置による検査方法であって、前記検査装置は、前記試料を照明する照明光を発生する光源と、前記照明光で照明された照明領域からの回折光を検出する検出器と、を備えており、前記照明光の照明方向に対する前記画素配列の方向が異なる第１条件、及び第２条件で前記試料の画像を取得し、前記第１条件、及び第２条件での前記試料の画像に基づいて、欠陥を検出し、前記第１条件、及び第２条件での検出結果に基づいて、前記繰り返し単位における欠陥がある画素の位置を特定する検査装置。
【００２１】
上記の検査装置において、前記第１条件と第２条件とでは、前記照明光の照明方向に対する前記画素配列の方向が９０°異なっていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本開示によれば、欠陥が存在する画素の色を特定することができる検査装置、及び検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施の形態にかかる検査装置の構成を示す図である。
【図２】カラーフィルタパターンの製造工程を示す工程断面図である。
【図３】カラーフィルタパターンの画素配列を示す図である。
【図４】画素反射率を変えた場合の反射光パターン及び回折光強度を説明するための図である。
【図５】第１条件及び第２条件での欠陥検出結果によって、欠陥が存在する色を特定する処理を説明するための図である。
【図６】実施の形態２において、Ｂａｙｅｒ配列を９０°回転した場合の画素配列を示す図である。
【図７】実施の形態３において、ＲＣＣＣ配列を９０°回転した場合の画素配列を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。
【００２５】
本実施の形態に係る検査装置は、微細なパターンが形成された半導体ウェハ等の試料を検査するマクロ検査装置である。検査装置は、試料画像の反射輝度値に基づいて、マクロ検査を行う。具体的には、検査装置は、カラーフィルタパターンを備えた試料の欠陥を検出する。カラーフィルタパターンは、イメージセンサや表示デバイスに用いられるものであり、アレイ状に配列された複数の画素を備えている。以下の説明では、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary metal-oxide-semiconductor）センサなどのイメージセンサのチップが形成される半導体ウェハを試料とする。
【００２６】
実施の形態１．
本実施の形態にかかる検査装置、及び検査方法について、図１を用いて説明する。図１は、検査装置の全体構成を模式的に示す図である。検査装置１００は、光源１０と、検出器１１と、フィルタ１３と、フィルタ１４と、ステージ３０と、処理装置５０と、を備えている。なお、図１に示す構成以外の光学素子、例えば、レンズやミラーなどが光学系に適宜設けられていてもよい。また、単色の光源１０を用いる場合、フィルタ１３，フィルタ１４は不要となる。
【００２７】
図１では、説明の明確化のため、ＸＹＺの３次元直交座標系を示している。なお、Ｚ方向が鉛直方向であり、試料２０の厚さ方向と平行な方向である。Ｚ方向は、試料２０のパターン形成面の法線方向である。Ｘ方向、及びＹ方向が水平方向であり、試料２０の画素の配列方向と平行な方向である。
【００２８】
ステージ３０には、検査対象の試料２０が載置されている。試料２０の上面には、上記のようにカラーフィルタのパターン（図１では不図示）が形成されている。カラーフィルタパターンは、Ｘ方向、及びＹ方向に所定のピッチで繰り返し配列された画素を備えている。カラーフィルタパターンの各画素には、第１〜第３の着色層のいずれか１色の着色層が形成されている。具体的には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の着色層がアレイ状に配列されている。それぞれの着色層は、対応する色の光のみを透過する特性を有している。カラーフィルタパターンの詳細な画素構成については後述する。本実施形態にかかる検査装置１００は、欠陥がある画素の色を特定する。
【００２９】
試料２０の上には、光源１０、及び検出器１１が配置されている。光源１０は、例えば、ライン状の照明光Ｌ１を発生する線状光源である。照明光は、試料２０の表面において、Ｙ方向に沿ったライン状の照明領域を均一に照明する。あるいは、光源１０がリング状や面状の照明光を照射してもよい。光源１０からの照明光Ｌ１は、レンズにより試料２０の表面に集光されていてもよい。光源１０は、例えば、可視光、紫外光、又は赤外光等の照明光Ｌ１を照射する。
【００３０】
光源１０は、斜め方向、すなわちＺ軸から傾いた方向から試料２０を照明する。あるいは、光源１０はＺ軸と平行な方向から試料２０を照明してもよい。ＸＺ平面において、照明光Ｌ１の光軸と、Ｚ軸との成す角度が照明角度αとなる。光軸上の照明光Ｌ１の入射角度は照明角度αとなっている。照明光Ｌ１は、Ｚ軸から照明角度αだけ傾いた方向から試料２０を照明する。なお、照明光Ｌ１の光学系には、レンズ、光スキャナ、ミラーなどが設けられていてもよい。
【００３１】
光源１０からの照明光Ｌ１は、試料２０の表面において、ライン状の照明領域を形成する。例えば、照明光Ｌ１は図示しないレンズにより試料２０のパターン面に集光されていてもよい。照明光Ｌ１は、試料２０の表面で反射される。照明領域で正反射した反射光を正反射光Ｌ２とする。正反射光Ｌ２は、Ｚ軸から角度αだけ傾いた光軸に沿って伝搬する。なお、正反射光Ｌ２は０次の回折光となる。さらに、照明領域で回折された回折光を回折光Ｌ３とする。つまり、試料２０の表面には、繰り返しパターンが形成されているため、回折光Ｌ３が発生する。回折光Ｌ３は、試料２０の表面で反射した反射回折光である。回折光Ｌ３と正反射光Ｌ２とは異なる角度の光軸に沿って伝搬する。
【００３２】
検出器１１は、照明領域からの回折光Ｌ３を検出する。例えば、図示しないレンズが回折光Ｌ３を検出器１１の受光面に結像してもよい。検出器１１は、斜め方向、すなわちＺ軸から傾いた方向からの回折光Ｌ３を検出する。試料２０に対する検出器１１の角度を検出角度βとする。Ｚ軸と検出器１１の光軸との成す角度が検出角度βとなる。
【００３３】
検出角度βは、回折光が伝搬する方向に対応している。例えば、回折光Ｌ３が検出光学系の光軸に沿って伝搬して、検出器１１に入射するように、検出角度βが調整されている。さらに、検出器１１は、正反射光Ｌ２を検出しないように配置されている。すなわち、照明領域から角度αで正反射した正反射光Ｌ２が検出器１１の外側を通過するように、検出光学系が配置されている。
【００３４】
検出器１１は、Ｙ方向に受光画素が並んだラインセンサカメラである。例えば、検出器１１は、ＣＣＤラインセンサなどを用いて、試料２０を撮像する。回折光Ｌ３の強度、及び回折角度は、パターンのピッチやサイズによって変化する。試料２０の表面状態、着色層の色、膜厚、パターン寸法、光の波長、下地構造等に応じて回折光Ｌ３の強度が変わるため、検出器１１での輝度値が変化する。
【００３５】
そして、試料２０と照明領域の相対位置を変えながら、検出器１１が試料２０を撮像する。具体的には、ステージ３０は、Ｘ方向に移動可能となっている。ステージ３０をＸ方向に移動させながら、光源１０で照明された照明領域からの回折光Ｌ３を検出器１１が検出する。そして、検出器１１によって検出された回折光Ｌ３の輝度に応じた検出データが処理装置５０に入力される。さらに、処理装置５０は、ステージ３０の駆動を制御している。そして、処理装置５０は、検出器１１の検出した光の輝度変化を可視化する。こうすることで、試料２０全面の回折光画像を取得することができる。
【００３６】
このようにして、処理装置５０は、試料２０の画像を取得する。処理装置５０は、取得した試料画像に基づいて、検査を行う。試料２０に欠陥がある場合、回折光Ｌ３の強度が変化するため、試料画像の輝度が変化する。例えば、欠陥がある箇所では、試料画像の輝度が低くなる。あるいは、欠陥がある箇所では、試料画像の輝度が高くなる。よって、試料画像の輝度変化に応じて、欠陥を検出することができる。なお、検査装置１００は、着色層のパターン寸法や膜厚のばらつき、表面に付着した異物等を欠陥として検出することができる。
【００３７】
また、処理装置５０はフィルタ１３、１４を挿脱することで、照明波長又は検出波長を選択的に取り出すことができる。これにより、撮像条件を変えて、試料を撮像することができる。処理装置５０は、試料画像に基づいて、欠陥を検出する。さらに、処理装置５０は、異なる条件での欠陥の検出結果に基づいて、欠陥がある画素の色を特定する。なお、処理装置５０の詳細な処理については後述する。
【００３８】
さらに、光源１０と試料２０との間には、フィルタ１３が配置されている。また、試料２０と検出器１１との間には、フィルタ１４が配置されている。フィルタ１３、及びフィルタ１４は、例えば、バンドパスフィルタ等の波長選択フィルタである。実際には複数のフィルタ１３、フィルタ１４が、光路中に挿脱可能に配置されている。例えば、複数のバンドパスフィルタの中から選択された１つのバンドパスフィルタがフィルタ１３、又はフィルタ１４として、光路中に挿入される。フィルタ１３，又はフィルタ１４として、バンドパスフィルタを用いることで、検出される光を単色にすることができる。
【００３９】
これにより、検出器１１で検出される回折光Ｌ３の波長λを選択することができる。フィルタ１３は、照明波長を変更する手段となる。このように、フィルタ１３を光路中に配置したり、光路中から取り除いたりすることで撮像条件を変えることができる。なお、図１では、照明光Ｌ１の光路にフィルタ１３が配置され。回折光Ｌ３の光路にフィルタ１４が配置されているが、どちらか一方のフィルタのみが設けられていてもよい。あるいは、複数の光源を切り替えることで、波長を切り替えてもよい。なお、光源１０を単色光源とすることで、フィルタ１３、及びフィルタ１４を省略することができる。また、撮像条件を変更するために、照明角度や検出角度を変えてもよい。
【００４０】
さらに、光源１０と検出器１１の角度は可変になっている。例えば、光源１０をＹ軸周りに回転させることで、照明光Ｌ１の照明角度αを変えることができるようになっている（図１の矢印Ａ参照）。また、検出器１１をＹ軸周りに回転させることで、検出器１１の検出される検出角度βを変えることができるようになっている（図１の矢印Ｂ参照）。
【００４１】
光源１０と検出器１１の角度は独立して調整することができる。つまり、照明角度α、及び検出角度βを独立して変えることができる。あるいは、ステージ３０をＸ軸またはＹ軸周りに傾けて照明光及び検出器１１の角度を変更してもよい。なお、検出角度を変えるために光源１０又は検出器１１を移動すると、フィルタ１３，又はフィルタ１４も移動する。
【００４２】
また、ステージ３０は、Ｚ軸周りに回転することができる。これにより、ＸＹ平面内において、試料２０の角度を変えることができる。すなわち、照明光に対するパターンの配置角度を変えることができる。
【００４３】
ここで、検査装置１００は、式（１）に示す回折条件式を満たすような撮像条件で試料を撮像する。
ｄｓｉｎα＋ｄｓｉｎβ＝ｎλ  ・・・（１）
【００４４】
なお、λは光の波長であり、ｄはパターンの繰り返し周期である。αは照明角度、βは検出角度である。ｎは回折光の次数を示す整数であり、０以外の任意の整数とすることができる。
【００４５】
検出器１１の受光画素サイズは、例えば、数μｍ〜数十μｍ程度であり、試料２０上での画素サイズも同程度となっている。なお、検出器１１としては、フォトダイオードが一列に配列されたラインセンサを用いることができる。検出器１１と光源１０はＺ方向に対して傾いて配置されている。試料２０上でのカラーフィルタのパターン寸法は、試料２０上での検出器１１の画素サイズよりも十分に小さくなっている。
【００４６】
光源１０が、Ｙ方向において、試料２０の全体を一度に照明している。すなわち、低倍率で、視野の広い光学系を用いている。検出器１１の受光画素サイズが、カラーフィルタパターンの画素サイズよりも大きくなっている。したがって、検出器１１の１受光画素が、試料２０に形成された複数の画素からの回折光を受光する。このように、低倍率の光学系によって、高いスループットで検査することができるので、１０〜１５０枚／ｈでの検査が可能になる。スループットが高いため、製造工程におけるウェハの全数検査が可能になる。
【００４７】
ここで、処理装置５０は、例えば、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置であり、取得した試料画像に対して、処理を行う。処理装置５０は、検出器１１によって取得された試料画像の輝度値と、閾値とを比較することで欠陥を検出する。例えば、輝度値が閾値よりも低くなる箇所を、欠陥箇所とする。欠陥が検出された場合、製造プロセスなどにフィードバックし、リワーク処理を行うこと等により、生産性を向上することができる。
【００４８】
撮像条件を調整した上で回折光Ｌ３を受光することで、特定の色の画素からの情報のみを抽出することができる。そのため、検査装置１００は、撮像条件を変えて、試料画像を取得している。撮像条件としては、照明光のＹ軸周りの角度、検出器１１のＹ軸周りの角度、試料２０のＺ軸周りの角度、照明光波長、照明光の偏光、検出光波長、検出光の偏光、試料２０上における照明光のスポット形状などがある。少なくとも、照明光のＹ軸周りの角度、検出器１１のＹ軸周りの角度、試料２０のＺ軸周りの角度、照明光波長、照明光の偏光、検出光波長、検出光の偏光、及び照明光のスポット形状のうちの一つ以上を変えて、複数の試料画像を取得している。このようにすることで、適切な撮像条件を簡便に選択することができる。
【００４９】
検査装置１００は、第１条件、及び第２条件で試料２０の画像をそれぞれ取得する。処理装置５０は、第１条件、及び第２条件での試料の画像に基づいて、欠陥を検出する。なお、第１条件、及び第２条件は、式（１）で示した回折条件式を満たす条件とする。処理装置５０は、第１条件、及び第２条件での検出結果に基づいて、欠陥がある着色層の色を特定する。処理装置５０における処理については後述する。
【００５０】
次に、試料２０の画素構成について説明する。図２は、試料２０に設けられたカラーフィルタパターンの製造工程を模式的に示す図である。図２には、下地膜２４の上に、Ｇ、Ｂ、Ｒの順で着色層を形成する工程が示されている。もちろん、成膜順は図２に示す順番に限られるものではない。
【００５１】
まず、下地膜２４の上に、Ｇの画素となる箇所にＧの着色層２２のパターンを形成する。Ｇの着色層２２は千鳥配置となるようにパターニングされる。さらに、下地膜２４の上に、Ｂの画素となる箇所にＢの着色層２３のパターンを形成する。そして、下地膜２４の上に、Ｒの画素となる箇所にＲの着色層２１のパターンを形成する。Ｇの着色層２２は、緑色の波長の光を選択的に透過する特性を備えている。Ｂの着色層２３は、青色の波長の光を選択的に透過する特性を備え、Ｒの着色層２１は、赤色の波長の光を選択的に透過する特性を備えている。着色層２１、２２、２３のパターンは、それぞれ感光性樹脂の塗布、露光、現像により、形成される。
【００５２】
カラーフィルタが成膜された試料２０では、着色層２１、２２、２３のパターンが所定のピッチで繰り返し配列されている。なお、下地膜２４は、例えば、平坦化膜である。下地膜２４の下には、図示しないフォトダイオードやＣＣＤなどの半導体素子が形成されている。撮像素子用のカラーフィルタパターンの場合、着色層の上にさらにオンチップレンズなどが形成される。したがって、着色層２１、２２、２３の高さや形状を均一にすることが好ましい。
【００５３】
下地膜２４の上には、ＲＧＢの着色層２１〜２３が順番に形成されている。したがって、各着色層２１〜２３を形成する工程で、下地膜２４の表面状態が異なる。例えば、Ｒの着色層２１は、下地膜２４の表面に、Ｇの着色層２２とＢの着色層２３とが形成された状態で、パターン形成される。２色目以降の着色層は、下地膜２４の上に凹凸パターン（つまり、１色目の着色層）が形成された状態で、感光性樹脂が塗布される。よって、均一な膜厚で感光性樹脂を塗布することが困難になる。さらに、着色層毎に現像液に浸漬される回数が異なる。例えば、最初に塗布されたＧの着色層２２は、現像液に浸漬される回数が３回となる。したがって、プロセスのばらつきなどにより、全色の着色層２１〜２３を均一に形成することが困難となる。
【００５４】
着色層２１〜２３の製造ばらつきを評価することが望まれる。しかしながら、カラーフィルタパターンの着色層２１〜２３は、透過する光の波長を制限するものであるため、反射光を用いて検査することが困難である。例えば、低倍率で検査を行なう場合、検出器１１の１つの受光画素に試料２０の複数の画素の情報が含まれてしまう。つまり、検出器１１の１つの受光画素にＲＧＢの着色層２１〜２３の情報が混在してしまう。さらに、イメージセンサ用のカラーフィルタでは、下地が半導体ウェハであるため、透過光を検出することが困難である。よって、低倍率の検査では、欠陥が存在する画素の色を特定することが困難である。そのため、本実施の形態では、撮像条件を変えて回折光Ｌ３を検出することで、画素の色を特定している。
【００５５】
図３は、カラーフィルタパターン２５の画素配列を示す図である。図３では、カラーフィルタパターン２５の画素配列を、Ｂａｙｅｒ配列としている。図３では、６×８＝４８個の画素を示している。ここでは、赤色の画素を画素２６Ｒ、緑色の画素を画素２６Ｇ、青色の画素を画素２６Ｂとしている。画素は一定の間隔で配列されている。
【００５６】
第１の画素列２８（例えば、上から１列目）では、画素２６Ｇと画素２６Ｒが交互に配置されており、第２の画素列２９（例えば、上から２列目）では、画素２６Ｂと画素２６Ｇとが交互に配置されている。第１の画素列２８の画素２６Ｇの−Ｙ方向の隣の画素は、画素２６Ｂとなっている。第１の画素列２８の画素２６Ｒの−Ｙ方向の隣の画素は、Ｇの画素２６Ｇとなっている。さらに、第１の画素列２８と第２の画素列２９が交互に配置されている。
【００５７】
Ｂａｙｅｒ配列では、奇数番目の画素列と偶数番目の画素列で画素配置が異なっている。奇数番目の画素列では、第１の色（Ｒ）の画素と第２の色（Ｇ）の画素が交互に配置され、偶数番目の画素列では第２の色（Ｇ）の画素と第３の色（Ｂ）の画素が交互に配置されている。したがって、Ｇの画素、Ｒの画素、Ｂの画素、Ｇの画素の４つの画素（図３中の点線枠）を１つの繰り返し単位２７として、Ｘ方向、及びＹ方向にこの繰り返し単位２７が繰り返し配列されている。
【００５８】
次に、試料画像を撮像する条件について、図４を用いて説明する。図４は、画素反射率の違いによる反射光パターンを示す図である。具体的には、図４は、図３で示した画素配列において、画素反射率を変えた場合の反射光パターンと回折光強度を示している。なお、画素反射率は、画素の表面で反射する正反射光の反射率であり、０％〜１００％の範囲で示される。画素反射率は、正反射光の反射率であるため、光の波長や照明角度、偏光条件によって異なる値となる。画素反射率は、例えば、予め測定された値を用いることができる。
【００５９】
Ｒの画素Ｒの画素反射率をＲｒとし、Ｇの画素の画素反射率をＲｇとし、Ｂの画素の画素反射率をＲｂとする。さらに、照明光の波長に応じて、画素反射率Ｒｒ、Ｒｇ、Ｒｂが変化する。図４では、画素反射率が高い画素ほど明るいパターンで示され、画素反射率が低い画素ほど暗いパターンで示されている。図４は、画素反射率Ｒｒ、Ｒｇ、Ｒｂの比を変えた条件Ａ〜Ｃを示している。
【００６０】
条件Ａでは、比（Ｒｒ／Ｒｇ）を高くし、比（Ｒｂ／Ｒｇ）を低くしている。条件Ａでは、第１の画素列２８での回折光が第２の画素列２９での回折光よりも強くなる。そのため、第１の画素列２８からの回折光の回折ピークが明るくなる。したがって、回折条件を満たす条件Ａで取得された試料画像には、ＧＲパターンからの反射光情報が多く含まれる。
【００６１】
条件Ｂでは、比（Ｒｒ／Ｒｇ）を高くし、比（Ｒｂ／Ｒｇ）を高くしている。条件Ｂでは、第１の画素列２８での回折光、及び第２の画素列２９での回折光が同程度に強くなる。そのため、第１の画素列２８、及び第２の画素列２９からの回折光の回折ピークが明るくなる。したがって、回折条件を満たす条件Ｂで取得された試料画像には、ＧＲパターンからの反射光情報、及びＧＢパターンからの反射光情報が同程度に含まれる。
【００６２】
条件Ｃでは、比（Ｒｒ／Ｒｇ）を低くし、比（Ｒｂ／Ｒｇ）を高くしている。条件Ｃでは、第２の画素列２９での回折光の振幅が第１の画素列２８での回折光の振幅よりも大きくなる。そのため、第２の画素列２９からの回折ピークが明るくなる。したがって、回折条件を満たす条件Ｃで取得された試料画像には、ＧＢパターンからの反射光情報が多く含まれる。
【００６３】
このように画素反射率に関する条件を変えることで、試料画像に特定の色の情報をより多く含ませることができる。例えば、波長選択フィルタ１３，１４の透過波長を変更することで、画素反射率を適切な条件とすることができる。また、透過波長を変えた場合、照明角度、検出角度のいずれかを変更する。つまり、波長λを変更した場合、上記の式（１）において、α又はβを変更する必要がある。そして、２つの条件で試料画像を撮像することで、欠陥がある画素の色を特定することができる。撮像条件を第１条件、及び第２条件として、処理装置５０が試料画像をそれぞれ取得する。なお、第１条件において撮像された画像を第１の試料画像とする。第２条件で撮像された画像を第２の試料画像とする。第１条件、及び第２条件は例えば、以下の通りとすることができる。
【００６４】
第１条件では、比（Ｒｂ／Ｒｇ）が１に近い値であり、比（Ｒｒ／Ｒｇ）が１より大きい又は小さい値となっている。つまり、第１条件では、比（Ｒｂ／Ｒｇ）が比（Ｒｒ／Ｒｇ）よりも１に近い値になっている。換言すると、第１条件では、Ｒの画素とＧの画素との間の画素反射率の違いが、Ｂの画素とＧの画素との間の画素反射率の違いよりも大きくなっている。なお、２つの画素間の画素反射率の違いは、大きい方の画素反射率から小さい方の画素反射率を引いた値である。第１条件の場合、図４の条件Ａと同様に、第１の試料画像にＧＲパターンからの反射光情報が多く含まれる。
【００６５】
第２条件では、比（Ｒｒ／Ｒｇ）が１に近い値であり、比（Ｒｂ／Ｒｇ）が１より大きい又は小さい値となっている。つまり、第１条件では、比（Ｒｒ／Ｒｇ）が比（Ｒｂ／Ｒｇ）よりも１に近い値になっている。換言すると、Ｂの画素とＧの画素との間の画素反射率の違いが、Ｒの画素とＧの画素との間の画素反射率の違いよりも大きくなっている。第２条件の場合、図４の条件Ｃと同様に、第２の試料画像にＧＢパターンからの反射光情報が多く含まれる。
【００６６】
第１の試料画像では、第１の画素列からの回折光強度が強くなり、第２の画素列からの回折光強度が低くなる。したがって、第１条件で試料２０を撮像することで、第１の画素列の情報を選択的に受光することができる。第２の試料画像では、第１の画素列による回折光強度が弱くなり、第２の画素列からの回折光強度が低くなる。したがって、第２条件で試料２０を撮像することで、第２の画素列の情報を選択的に受光することができる。第１の試料画像は、ＧＲ繰り返しパターンからの反射光情報をより多く含んでおり、第２の試料画像は、ＧＢ繰り返しパターンからの反射光情報をより多く含んでいるようになる。
【００６７】
ここで、処理装置５０は、第1の試料画像、及び第２の試料画像に対して、それぞれ欠陥を検出する。例えば、処理装置５０は、試料画像の輝度値と、閾値とを比較する。そして、処理装置５０は、輝度値が閾値未満である箇所を欠陥箇所として特定する。あるいは、欠陥箇所で輝度値が高くなる場合、処理装置５０は、輝度値が閾値以上である箇所を欠陥箇所として特定する。
【００６８】
処理装置５０は、第１条件、及び第２条件での検出結果に基づいて、欠陥がある画素の色を特定する。つまり、処理装置５０は、第１の試料画像による欠陥の検出結果と、第２の試料画像による欠陥の検出結果とを比較することで、欠陥がある画素の色を特定する。
【００６９】
図５は、欠陥検出結果に基づいて、欠陥画素の色を特定する処理を説明するための図である。図５は、３パターンの欠陥６１の検出結果を示す表である。
【００７０】
第１条件で欠陥６１が検出されず、かつ第２条件で欠陥６１が検出された場合、欠陥６１がＢの画素にあると特定する。つまり、Ｂの着色層に成膜不良があると判定される。第１条件で欠陥が検出され、かつ第２条件で欠陥６１が検出されない場合、欠陥６１がＲの画素にあると特定する。つまり、Ｒの着色層に成膜不良があると判定される。第１条件で欠陥が検出され、かつ第２条件で欠陥６１が検出された場合、欠陥６１がＧの画素にあると特定する。つまり、Ｇの着色層に成膜不良があると判定される。
【００７１】
つまり、第１の試料画像と第２の試料画像とで、同じ位置に欠陥がある場合、処理装置５０は、この欠陥がＧの画素に有ると特定する。第１の試料画像において欠陥がある位置に第２の試料画像に欠陥がない場合、処理装置５０は、欠陥がＲの画素に有ると特定する。第２の試料画像において欠陥がある位置に第１の試料画像に欠陥がない場合、処理装置５０は、欠陥がＢの画素に有ると特定する。
【００７２】
第１の試料画像には、ＧＲパターンからの反射光情報が多く含まれており、第２の試料画像には、ＧＢパターンからの反射光情報が多く含まれている。したがって、２つの試料画像での欠陥検出結果を比較することで、欠陥画素の色を特定することができる。つまり、着色層２１〜２３のうち、どの着色層の成膜工程に不具合があるかを特定することができる。よって、欠陥がある画素の色を簡便に特定することができる。
【００７３】
本実施の形態では、検査装置１００は、カラーフィルタパターンを備えた試料２０からの回折光に基づいて、欠陥を検出している。全てのウェハ成膜工程の完了を待たずに、欠陥検査を行なうことができる。カラーフィルタパターンの成膜工程完了時点で、各着色層の良否判定を行うことができる。成膜不具合発生から工程改善までの時間を大幅に短縮することができる。
【００７４】
さらに、撮像素子にプローブカードのような電気信号入出力用の特殊な治具を用いることなく、欠陥を検出することができる。また、低倍率での画像に基づいて、工程の良否判定を行うことができるため、検査を短時間で行なうことができる。したがって、種々の製品ウェハの成膜状態を短時間で簡便に確認することがでできる。
【００７５】
なお、Ｂａｙｅｒ配列のカラーフィルタパターンを検査対象としたが、その他の配列のカラーフィルタパターンを検査対象としてもよい。また、検査装置１００は、ＲＧＢのカラーフィルタパターンに限らず、例えば、本実施形態にかかる検査方法は、ＲＣＣＣ（Ｒｅｄ／Ｃｌｅａｒ／Ｃｌｅａｒ／Ｃｌｅａｒ）のカラーフィルタパターンを検査することも可能である。さらに、検査装置１００は、ＲＧＢＷ（ホワイト）、Ｃ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（イエロー）、ＣＭＹＫ（ブラック）等のカラーフィルタパターンの検査に適用することも可能である。
【００７６】
実施の形態２.
検査装置１００は、試料２０を回転させることで、第１の画素列２８の画素２６Ｇと第２の画素列２９の画素２６Ｇのどちらに欠陥が有るかを特定することができる。つまり、実施の形態２では、検査装置１００は、第１条件と、第２条件とで試料２０の角度を変更して、試料画像を取得している。実施の形態２に係る検査方法について、図６を用いて説明する。
【００７７】
図６は、試料２０の回転角度が０°と９０°の場合の画素配列を示す図である。ここでは、ステージ３０が試料２０をＺ軸周りに９０°回転させている。具体的には、図６では、図３の画素配列を０°の画素配列として、反時計回りに９０°回転した場合を９０°の画素配列として示している。また、図６では、４×４個の画素の配列を示している。試料２０を回転しても、Ｘ軸とＹ軸の方向は変化していない。なお、検査装置１００の基本的な構成、及び処理は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００７８】
図３と同様に、Ｇの画素、Ｒの画素、Ｂの画素、Ｇの画素の４つの画素を１つの繰り返し単位２７として点線枠で示してる。２×２の画素アレイから構成された繰り返し単位２７に含まれる４つの画素を画素２６Ｒ、画素２６Ｇ１、画素２６Ｇ２、画素２６Ｂとして示している。すなわち、１つの繰り返し単位に含まれる２つのＧの画素を画素２６Ｇ１、２６Ｇ２として示している。試料２０は、繰り返し単位がＸ方向、及びＹ方向に繰り返し配列されているカラーフィルタパターンを有している。
【００７９】
試料２０を９０°回転させると、繰り返し単位２７内における画素の配置が変化する。具体的には、左上、右上、左下、右下の順に、０°の場合、画素２６Ｇ１、画素２６Ｒ、画素２６Ｂ、画素２６Ｇ２となっており、９０°の場合、画素２６Ｒ、画素２６Ｇ２、画素２６Ｇ１、画素２６Ｂとなる。０°の場合、第１の画素列２８と第２の画素列２９とがＸ方向と平行であるが、９０°の場合、第１の画素列２８と第２の画素列２９とがＹ方向と平行になる。なお、９０°の場合において、Ｘ方向に平行な画素の１ラインをそれぞれ第１の画素行２８１、第２の画素行２９１とする。
【００８０】
繰り返し単位２７において、画素２６Ｒと画素２６Ｂが対角に配置されている。繰り返し単位２７において、画素２６Ｇ１と画素２６Ｇ２が対角に配置されている。０°の場合と９０°の場合とで、画素列において画素２６Ｒ、画素２６Ｂと対となる緑の画素２６Ｇ１、２６Ｇ２が変化する。例えば、０°の場合、Ｘ方向に沿った第１の画素列２８では、画素２６Ｇ１と画素２６Ｒとが交互に配置されており、Ｘ方向に沿った第２の画素列２９では、画素２６Ｂと画素２６Ｇ２とが交互に配置されている。一方、９０°の場合、Ｘ方向に沿った第１の画素行２８１では、画素２６Ｒと画素２６Ｇ２とが交互に配置されており、Ｘ方向に沿った第２の画素行２９１では、画素２６Ｇ１と画素２６Ｂとが交互に配置されている。
【００８１】
試料２０を９０°回転させることで、画素２６Ｇ１と画素２６Ｇ２のどちらに欠陥があるかを特定することができる。具体的には、第１条件では、ステージ３０の角度を０°として、処理装置５０が試料画像を取得する。第２条件では、ステージ角度を９０°として、処理装置５０が試料画像を取得している。ステージ３０の角度以外の条件は同じとなっている。なお、第１条件、及び第２条件ともに、比（Ｒｒ／Ｒｇ）を高くし、比（Ｒｂ／Ｒｇ）を低くする条件となっている。
【００８２】
この場合、第１条件では、画素２６Ｇ２と画素２６Ｒとが交互に配置された画素列の欠陥が検出される。一方、第２条件では、画素２６Ｒと画素２６Ｇ１とが交互に配置された画素列の欠陥が検出される。
【００８３】
したがって、第１条件で欠陥が検出され、第２条件で欠陥が検出されない場合、画素２６Ｇ２に欠陥が有ると判定される。第１条件で欠陥が検出されず、第２条件で欠陥が検出された場合、画素２６Ｇ１に欠陥が有ると判定される。第１条件で欠陥が検出され、第２条件で欠陥が検出された場合、画素２６Ｒに欠陥が有ると判定される。このように、試料２０の角度を９０°変えることで、処理装置５０は、緑の画素２６Ｇ１、画素２６Ｇ２のどちらに欠陥があるかを特定することができる。処理装置５０は、第１及び第２条件での欠陥検出結果に基づいて、繰り返し単位２７における欠陥がある画素の位置を特定する。
【００８４】
なお、上記の例では、ステージ３０を回転させることで、画素配列を回転させたが、検出器１１、光源１０、フィルタ１３、フィルタ１４等の位置、及び向きを変えることで、画素配列を回転してもよい。照明方向、及び検出方向に対する画素配列の相対的な方向が回転するように、条件を変えればよい。そして、照明光の照明方向に対する画素配列の方向が異なる第１条件、及び第２条件で試料２０の画像を取得する。
【００８５】
また、上記の例では、第１条件、及び第２条件とともに、比（Ｒｒ／Ｒｇ）を高くし、比（Ｒｂ／Ｒｇ）を低くする条件となっていたが、比（Ｒｒ／Ｒｇ）を低くし、比（Ｒｂ／Ｒｇ）を高くする条件としてもよい。この場合、画素２６Ｒではなく、画素２６Ｂに欠陥が有ることが特定される。つまり、第１条件で欠陥が検出され、第２条件で欠陥が検出された場合、画素２６Ｂに欠陥が有ると判定される。このようにすることで、１つの繰り返し単位において、処理装置５０は、欠陥がある画素の位置を特定することができる。
【００８６】
なお、実施の形態２に係る検査方法は、実施の形態１で示した検査方法と組み合わせて用いることができる。例えば、実施の形態１の検査方法で、緑の画素２６Ｇに欠陥があると判定された場合、実施の形態２の検査方法を実施してもよい。この場合、４つの画素からなる繰り返し単位２７において、処理装置５０は、欠陥の有る画素を特定することができる。また、本実施の形態では、ステージ３０を９０°回転させるのみでよいため、簡便に条件を変更することができる。
【００８７】
実施の形態３，
実施の形態３では、ＲＣＣＣ配列のフィルタに対して、検査を行なっている。本実施の形態では、実施の形態２と同様に，試料２０を９０°回転させて、試料２０の画像を取得している。図７は、ＲＣＣＣ配列の画素配列を模式的に示す図である。図７は、図６と同様に、ステージ３０の回転角度が０°、９０°の時の画素配列を示している。なお、検査装置１００の基本的な構成、及び処理は実施の形態１、２と同様であるため、説明を省略する。
【００８８】
ＲＣＣＣ配列の場合、画素３６Ｒ，画素３６Ｃ１、画素３６Ｃ２、画素３６Ｃ３の４つの画素が１つの繰り返し単位３７となっている。そして、２×２の画素アレイからなる繰り返し単位３７がＸ方向、及びＹ方向に繰り返し配置されている。図７では、４×４個の画素を示しているため、４つの繰り返し単位３７が示されている。もちろん、実際の試料２０にはより多くの画素が配置されている。画素３６Ｒは、赤色の着色層を有する画素である。画素３６Ｃ１、画素３６Ｃ２、画素３６Ｃ３は無色透明の樹脂層を有する画素である。
【００８９】
繰り返し単位３７には、左上、右上、左下、右下の順に、０°の場合、画素３６Ｒ、画素３６Ｃ２、画素３６Ｃ１、画素３６Ｃ３で配置され、９０°の場合、画素３６Ｃ２、画素３６Ｃ３、画素３６Ｒ、画素３６Ｃ１で配置されている。試料２０を９０°回転させると、画素配列の繰り返し単位２７内における画素の配置が変化する。実施の形態３でも、実施の形態２と同様に、第１条件を０°、第２条件を９０°として、試料画像を取得している。
【００９０】
画素配列の繰り返し単位３７において、画素３６Ｒと画素３６Ｃ３が対角に配置されている。繰り返し単位３７において、画素３６Ｃ１と画素３６Ｃ２が対角に配置されている。０°の場合と、９０°の場合とで、画素列において画素３６Ｒ、画素３６Ｃ３と対となる画素３６Ｃ１、３６Ｃ２が異なる。０°の場合、Ｘ方向に沿った第１の画素列３８では、画素３６Ｒと画素３６Ｃ２とが交互に配置されており、第２の画素列３９では、画素３６Ｃ１と画素３６Ｃ３とが交互に配置されている。９０°の場合、Ｘ方向に沿った第１の画素行３８１では、画素３６Ｃ２と画素３６Ｃ３とが交互に配置されており、第２の画素列３９では、画素３６Ｒと画素３６Ｃ１とが交互に配置されている。
【００９１】
試料２０を９０°回転させることで、繰り返し単位３７において、欠陥のある画素の位置を特定することができる。つまり、処理装置５０は、第１及び第２条件での欠陥検出結果に基づいて、画素３６Ｒ、画素３６Ｃ１〜Ｃ３のどの画素に欠陥があるかを特定する。具体的には、第１条件では、ステージ３０の角度を０°として、処理装置５０が試料画像を取得する。第２条件では、ステージ角度を９０°として、処理装置５０が試料画像を取得している。ステージ３０の角度以外の条件は同じとなっている。ここでは、第１条件、及び第２条件ともに、比（Ｒｒ／Ｒｃ）を高くし、比（Ｒｃ／Ｒｃ）を低くする条件となっている。
【００９２】
また、ＲＣパターンの回折は、２画素周期となり、ＣＣパターンの回折は１画素周期となる。よって、ＲＣパターンについての検査を行なう場合（以下、第１の検査とする）と、ＣＣパターンについての検査を行なう場合（以下、第２の検査とする）、繰り返しピッチが異なるため、検出器又は光源の位置を変える。具体的には、第１の検査の場合、式（１）に示す回折条件式において、第１の検査では、繰り返し周期ｄが画素ピッチの２倍となり、第２の検査では、繰り返し周期ｄが画素ピッチとして、α、及びβを決定する。
【００９３】
まず、第１の検査について説明する。第１の検査の第１条件では、画素３６Ｒと画素３６Ｃ１とが交互に配置された画素列の欠陥が検出される。一方、第１の検査の第２条件では、画素３６Ｃ２と画素３６Ｒとが交互に配置された画素列の欠陥が検出される。第１の検査では、以下の通り、欠陥が有る箇所が特定される。第１条件で欠陥が検出され、第２条件で欠陥が検出されない場合、画素３６Ｃ１に欠陥が有ると判定される。第１条件で欠陥が検出されず、第２条件で欠陥が検出された場合、画素３６Ｃ２に欠陥が有ると判定される。第１条件で欠陥が検出され、第２条件で欠陥が検出された場合、画素３６Ｒに欠陥が有ると判定される。
【００９４】
次に、第２の検査について説明する。第２の検査の第１条件では、画素３６Ｃ２と画素３６Ｃ３とが交互に配置された画素列の欠陥が検出される。一方、第２の検査の第２条件では、画素３６Ｃ１と画素３６Ｃ３とが交互に配置された画素列の欠陥が検出される。第２の検査では、以下の通り、欠陥が有る箇所が特定される。第１条件で欠陥が検出され、第２条件で欠陥が検出されない場合、画素３６Ｃ２に欠陥が有ると判定される。第１条件で欠陥が検出されず、第２条件で欠陥が検出された場合、画素３６Ｃ１に欠陥が有ると判定される。第１条件で欠陥が検出され、第２条件で欠陥が検出された場合、画素３６Ｃ３に欠陥が有ると判定される。
【００９５】
このように、第１の検査、及び第２の検査において、それぞれ第１及び第２条件で試料画像を撮像する。第１の検査と第２の検査とでは、検出角度、及び照明角度の一方を変えている、つまり、検査装置１００は、４つの条件で、試料画像を取得して、欠陥を検出する。そして、処理装置５０が４つの条件での欠陥検出結果を比較することで、繰り返し単位２７における欠陥がある画素の位置を特定する。なお、本実施の検査では、第１の検査、又は第２の検査の一方のみを行なってもよい。
【００９６】
処理装置５０の処理のうちの一部又は全部は、コンピュータプログラムによって実行されてもよい。上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ)、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  ＰＲＯＭ)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００９７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態による限定は受けない。
【符号の説明】
【００９８】
１００  検査装置
１０  光源
１１  検出器
１３  フィルタ
１４  フィルタ
２０  試料
２１  着色層
２２  着色層
２３  着色層
２４  下地膜
２５  カラーフィルタパターン
２８  第１の画素列
２９  第２の画素列
３０  ステージ
５０  処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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