(57)【要約】【課題】パターン形状を精度よく測定することができる技術を提供すること。【解決手段】実施形態に係るパターン測定装置は、搬送部と、パターン投影部と、撮像部と、測定部とを備える。搬送部は、基板を搬送する。パターン投影部は、搬送部の上方に配置され、搬送部によって搬送される基板に投影パターンを投影する。撮像部は、搬送部の上方に配置され、基板に投影された投影パターンまたは基板に形成された実パターンを撮像する。測定部は、撮像部によって撮像された画像に基づき、投影パターンまたは実パターンの形状を測定する。【選択図】図４
2020201045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を搬送する搬送部と、
前記搬送部の上方に配置され、前記搬送部によって搬送される前記基板に投影パターンを投影するパターン投影部と、
前記搬送部の上方に配置され、前記基板に投影された前記投影パターンまたは前記基板に形成された実パターンを撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像に基づき、前記投影パターンまたは前記実パターンの形状を測定する測定部と
を備える、パターン測定装置。
【請求項２】
前記撮像部によって撮像された前記投影パターンに基づき、前記搬送部と前記撮像部との相対的な傾きを算出する算出部
をさらに備える、請求項１に記載のパターン測定装置。
【請求項３】
前記撮像部を鉛直方向に沿って移動させる移動部
をさらに備え、
前記投影パターンは、互いに離隔して配置された第１の図形および第２の図形を含み、
前記算出部は、
前記第１の図形にフォーカスが合う前記撮像部の高さと、前記第２の図形にフォーカスが合う前記撮像部の高さとの差に基づき、前記搬送部と前記撮像部との相対的な傾きを算出する、請求項２に記載のパターン測定装置。
【請求項４】
前記測定部による測定結果を補正する補正部
をさらに備え、
前記撮像部は、
前記投影パターンおよび前記実パターンを含む前記基板上の測定領域を撮像し、
前記測定部は、
前記撮像部によって撮像された前記実パターンに基づき、前記実パターンの形状を測定し、
前記補正部は、
前記撮像部によって撮像された前記投影パターンに基づき、前記測定部による前記実パターンの形状の測定結果を補正する、請求項１に記載のパターン測定装置。
【請求項５】
前記投影パターンは、予め決められた幅の複数の線が予め決められた間隔で並べられた図形を有しており、
前記補正部は、
前記撮像部によって撮像された前記投影パターンにおける前記線の幅および前記線間の間隔の比率である測定比率と、前記予め決められた幅および前記予め決められた間隔の比率であるジャストフォーカス比率とに基づき、前記測定結果の補正比率を算出する、請求項４に記載のパターン測定装置。
【請求項６】
前記補正部は、
前記測定比率が閾値範囲内であるか否かを判定し、前記測定比率が前記閾値範囲内でないと判定した場合に、前記測定結果の補正を行う、請求項５に記載のパターン測定装置。
【請求項７】
前記撮像部を鉛直方向に沿って移動させる移動部
をさらに備え、
前記撮像部は、
撮像された前記実パターンのエッジ強度が予め決められた値を下回る場合に、前記移動部を用いて高さ位置を変更したうえで、前記測定領域を再度撮像し、
前記測定部は、
前記撮像部による同一の前記測定領域の撮像回数が予め決められた回数に達した場合に、前記エッジ強度が前記予め決められた値を下回る前記実パターンの画像に基づいて前記実パターンの形状を測定し、
前記補正部は、
前記撮像部による同一の前記測定領域の撮像回数が予め決められた回数に達した場合に、前記エッジ強度が前記予め決められた値を下回る前記実パターンの画像に基づいて測定された前記実パターンの形状の測定結果を補正する、請求項４または５に記載のパターン測定装置。
【請求項８】
前記補正部による補正を行う補正ありモードと、前記補正部による補正を行わない補正なしモードとを切り替えるモード切替部
をさらに備える、請求項４に記載のパターン測定装置。
【請求項９】
前記補正ありモードは、
予め決められた条件を満たした前記測定結果について前記補正部による補正を行う条件付き補正モードと、全ての前記測定結果について前記補正部による補正を行う全補正モードとを含み、
前記モード切替部は、
前記条件付き補正モードと前記全補正モードとを切り替える、請求項８に記載のパターン測定装置。
【請求項１０】
基板を搬送する搬送部と、前記搬送部の上方に配置され、前記搬送部を搬送される前記基板を撮像する撮像部とを備え、前記撮像部によって撮像された画像に基づいて前記基板に形成された実パターンの形状を測定するパターン測定装置の前記搬送部を用い、前記基板および前記実パターンが形成されていない基板のいずれかである対象基板を搬送する搬送工程と、
前記搬送工程において搬送される前記対象基板に投影パターンを投影するパターン投影工程と、
前記基板に投影された前記投影パターンを前記撮像部を用いて撮像する撮像工程と、
前記撮像工程において撮像された画像に基づき、前記搬送部と前記撮像部との相対的な傾きを算出する算出工程と
を含む、パターン測定装置における傾き算出方法。
【請求項１１】
搬送部を用いて基板を搬送する搬送工程と、
前記搬送部によって搬送される前記基板に投影パターンを投影するパターン投影工程と、
前記搬送部の上方に配置された撮像部を用いて、前記基板に投影された前記投影パターンおよび前記基板に形成された実パターンを含む前記基板上の測定領域を撮像する撮像工程と、
前記撮像部によって撮像された前記実パターンに基づき、前記実パターンの形状を測定する測定工程と、
前記撮像部によって撮像された前記投影パターンに基づき、前記測定工程における前記実パターンの測定結果を補正する補正工程と
を含む、パターン測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、パターン測定装置、パターン測定装置における傾き算出方法およびパターン測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、搬送部によって搬送される基板を搬送部の上方に配置された撮像部によって撮像し、撮像された画像に基づいて基板に形成されたパターンの形状を測定するパターン測定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−７２２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、パターン形状を精度よく測定することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様によるパターン測定装置は、搬送部と、パターン投影部と、撮像部と、測定部とを備える。搬送部は、基板を搬送する。パターン投影部は、搬送部の上方に配置され、搬送部によって搬送される基板に投影パターンを投影する。撮像部は、搬送部の上方に配置され、基板に投影された投影パターンまたは基板に形成された実パターンを撮像する。測定部は、撮像部によって撮像された画像に基づき、投影パターンまたは実パターンの形状を測定する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、パターン形状を精度よく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係る基板処理システムの構成を示す模式説明図である。
【図２】図２は、実施形態に係る線幅測定装置の構成を示す模式斜視図である。
【図３】図３は、投影パターンの一例を示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係る測定制御装置のブロック図である。
【図５】図５は、算出部による相対角度算出処理の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施形態に係る測定領域のうち第１の図形の周辺を拡大して示した図である。
【図７】図７は、第１の図形にフォーカスが合っていない状態で撮像された第１の図形の一例を示す図である。
【図８】図８は、実施形態に係る相対角度算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施形態に係る測定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施形態に係る補正処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施形態に係る補正処理の手順の他の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本願の開示するパターン測定装置、パターン測定装置における傾き算出方法およびパターン測定方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により開示されるパターン測定装置、パターン測定装置における傾き算出方法およびパターン測定方法が限定されるものではない。
【０００９】
＜１．基板処理システム＞
まず、実施形態に係る基板処理システム１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る基板処理システム１の構成を示す模式説明図である。
【００１０】
図１に示す実施形態に係る基板処理システム１は、ガラス基板等の被処理基板（以下「基板Ｇ」という。図１では図示せず。）に対し、たとえばフォトリソグラフィ工程によってパターンを形成する処理を行うユニットである。なお、基板処理システム１は、フォトリソグラフィ工程以外の工程によってパターンを形成してもよい。
【００１１】
基板処理システム１は、レジスト塗布装置１１と、減圧乾燥装置１２と、プリベーク装置１３と、冷却装置１４と、露光装置１５と、局所露光装置１６と、現像装置１７と、線幅測定装置１８とを備える。これらの装置１１〜１８は、たとえばＸ軸正方向に装置１１〜１８の順番で一体的に接続される。なお、各装置１１〜１８の配置は、図示の例に限定されない。たとえば、各装置１１〜１８は、複数列、たとえばＸ軸に平行な２列に配置されてもよい。
【００１２】
上述した各装置１１〜１８は、搬送機構によって基板ＧをＸ軸正方向に搬送する。搬送機構は、たとえばローラコンベアや、ベルトコンベアや、チェーンコンベアなどの搬送機構である。なお、搬送機構は、浮上式の搬送機構であってもよい。浮上式の搬送機構は、たとえば基板Ｇの端を下方から支持し、基板Ｇに向けて下方から圧縮空気を吹き付けて基板Ｇを水平に保持しつつ、基板Ｇを移動させる。
【００１３】
基板Ｇは、搬送機構によって搬送されながら、各装置１１〜１８内を通過してパターンが形成される。このように、基板処理システム１においては、各装置１１〜１８がインライン化されてフォトリソグラフィ工程が行われる。また、基板処理システム１においては、所定の時間ごとに、あるいは所定の間隔で順次、基板Ｇが搬送機構によって流される。
【００１４】
レジスト塗布装置１１は、基板Ｇに感光性を有するレジストを塗布する。すなわち、レジスト塗布装置１１は、基板Ｇにレジスト膜を形成する。なお、レジストとしては、ポジ型レジストおよびネガ型レジストのいずれのものであっても適用可能である。
【００１５】
減圧乾燥装置１２は、減圧されたチャンバ内に基板Ｇを配置し、基板Ｇに形成されたレジスト膜を乾燥させる。プリベーク装置１３は、基板Ｇを加熱処理してレジスト膜の溶剤を蒸発させ、基板Ｇにレジスト膜を定着させる。冷却装置１４は、プリベーク装置１３で加熱された基板Ｇを所定温度になるまで冷却する。
【００１６】
露光装置１５は、基板Ｇに形成されたレジスト膜に対してマスクを用いて所定のパターン形状に露光する。局所露光装置１６は、たとえば基板Ｇに形成されるパターンにバラツキが生じるのを抑制するために、レジスト膜に対して局所的に露光する。すなわち、たとえば仮に、基板Ｇに形成されるパターンの線幅が所望する線幅に対して異なっている場合、局所露光装置１６は、パターンの線幅が所望する線幅に対して異なっている部位を局所的に露光し、パターンの線幅を補正する。
【００１７】
現像装置１７は、露光装置１５および局所露光装置１６によって露光された後の基板Ｇを現像液に浸して現像処理を行い、基板Ｇにパターンを形成する。線幅測定装置１８は、現像装置１７での現像処理によって基板Ｇに形成されたパターンの線幅を測定する。
【００１８】
なお、上記では、測定の対象であるパターンを、パターンの線幅としたが、これは例示であって限定されるものではない。すなわち、パターンは、パターンの形状に関するものであれば、どのようなものであってもよい。具体的には、測定の対象であるパターンは、たとえば、パターンの長さや太さなどの寸法、曲率、レイアウト、さらにはパターンの欠損や変形など、パターンの形状に関するものであればよい。
【００１９】
＜２．線幅測定装置の構成＞
次に、線幅測定装置１８の構成について図２を参照して説明する。図２は、実施形態に係る線幅測定装置１８の構成を示す模式斜視図である。なお、以下では、図２に示すように、上述したＸ軸方向に対して直交するＹ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。また、Ｘ軸、およびＹ軸を含む方向を水平方向とする。
【００２０】
線幅測定装置１８は、搬送部２０と、撮像部３０と、移動部４０と、測定制御装置５０とを備える。
【００２１】
搬送部２０は、上記した基板処理システム１の搬送機構の一部であり、たとえばローラコンベアである。搬送部２０は、多数のローラ２１を回転させることによって、ローラ２１上に載置された基板Ｇを水平方向、具体的にはＸ軸の正方向へ搬送する。なお、図２においては、ローラ２１を透視して示している。
【００２２】
搬送部２０は、基板処理システム１において線幅測定装置１８の前段に配置された現像装置１７から搬出された基板Ｇを搬送する。搬送部２０の動作、詳しくはローラ２１の回転動作は、測定制御装置５０によって制御される。
【００２３】
また、搬送部２０において、基板Ｇを搬送する搬送面付近には、図２において破線で示す基板位置検出部２２が複数個（たとえば４個）配設される。基板位置検出部２２は、上方に基板Ｇが位置される場合に、検出信号を測定制御装置５０へ出力する。基板位置検出部２２としては、たとえば光学式の在荷センサが用いられる。
【００２４】
基板位置検出部２２は、基板Ｇが所定の位置に載置された場合に、基板Ｇの下方に位置するように配置される。所定の位置は、撮像部３０によって基板Ｇのパターンを撮像可能な位置である。なお、基板位置検出部２２は、３個以下であってもよく、５個以上であってもよい。
【００２５】
撮像部３０は、搬送部２０のＺ軸方向における上方に配置され、搬送部２０に載置された基板Ｇのパターンを上方から撮像する。撮像部３０としては、たとえばＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）カメラを用いることができる。撮像部３０によって撮像されて得られた画像の情報（以下、「画像情報」と称する。）は、測定制御装置５０へ入力される。撮像部３０は、測定制御装置５０から出力される信号に基づいて撮像を開始し、撮像を実行する。
【００２６】
撮像部３０の近傍には、カメラ高さ測定部３１が設置される。カメラ高さ測定部３１は、撮像部３０のレンズから基板Ｇにおいてパターンが形成されるパターン面（上面）ＧａまでのＺ軸方向高さを測定する。カメラ高さ測定部３１による測定結果は、測定制御装置５０へ入力され、撮像部３０の高さを調整するために用いられる。なお、カメラ高さ測定部３１としては、たとえばレーザー変位計が用いられる。
【００２７】
また、撮像部３０の近傍には、パターン投影部３２が設置される。パターン投影部３２は、撮像部３０と同様に搬送部２０の上方に配置され、搬送部２０によって搬送される基板Ｇに投影パターンを投影する。
【００２８】
パターン投影部３２は、たとえば、撮像部３０が有する対物レンズの光軸と同軸上に光を照射する同軸落射照明式の照明部である。パターン投影部３２は、投影パターンが描画されたマスク部材を内蔵しており、マスク部材は、パターン投影部３２の光路上に配置される。投影パターンは、撮像部３０の対物レンズを介して基板Ｇ上に投影される。これにより、基板Ｇ上に投影された投影パターンが撮像部３０によって撮像された画像の中に映り込む。
【００２９】
ここで、投影パターンの一例について図３を参照して説明する。図３は、投影パターンの一例を示す図である。
【００３０】
図３に示すように、投影パターンは、互いに離隔して配置された第１の図形Ｐ１〜第４の図形Ｐ４を含む。第１の図形Ｐ１〜第４の図形Ｐ４は、たとえば、撮像部３０の撮像領域（以下、「測定領域Ｒ」と記載する）の４辺の中央部付近にそれぞれ配置される。図３の例では、測定領域ＲのＸ軸負方向側の辺の中央部に近接させて第１の図形Ｐ１が配置され、測定領域ＲのＸ軸正方向側の辺の中央部に近接させて第２の図形Ｐ２が配置される。また、測定領域ＲのＹ軸正方向側の辺の中央部に近接させて第３の図形Ｐ３が配置され、測定領域ＲのＹ軸負方向側の辺の中央部に近接させて第４の図形Ｐ４が配置される。
【００３１】
第１の図形Ｐ１〜第４の図形Ｐ４は、たとえば、予め決められた幅の複数（ここでは、３つ）の線（Ｌｉｎｅ）が予め決められた間隔（Ｓｐａｃｅ）で並べられた形状（以下、「Ｌ／Ｓパターン」と記載する）を有する。Ｌ／Ｓパターンにおける複数の線は、近接する測定領域Ｒの辺に沿って延在する。ここでは、第１の図形Ｐ１〜第４の図形Ｐ４が３つの線を有する場合の例を示したが、第１の図形Ｐ１〜第４の図形Ｐ４に含まれる線の数は、少なくとも２つ以上であればよい。
【００３２】
図２に戻り、線幅測定装置１８の構成についての説明を続ける。移動部４０は、撮像部３０を基板Ｇのパターン面Ｇａに対して水平方向（Ｘ−Ｙ軸方向）や垂直方向（Ｚ方向）へ移動させる。具体的には、移動部４０は、ガイドレール部４１と、スライド部４２と、連結部４３とを備える。
【００３３】
ガイドレール部４１は、搬送部２０のＹ軸方向における両端側にそれぞれ配置され、Ｘ軸方向に沿って延在する。スライド部４２は、各ガイドレール部４１に摺動可能（スライド可能）に接続される。すなわち、スライド部４２は、ガイドレール部４１に沿ってＸ軸方向に直線運動する。
【００３４】
連結部４３は、基板Ｇの上方に架け渡され、スライド部４２同士を連結する。連結部４３には、撮像部３０、カメラ高さ測定部３１およびパターン投影部３２が取付板４４を介してＹ軸およびＺ軸方向に移動可能に接続される。
【００３５】
図示は省略するが、移動部４０は、スライド部４２をガイドレール部４１に対してＸ軸方向に移動させる駆動源と、撮像部３０等を連結部４３に対してＹ軸方向およびＺ軸方向に移動させる駆動源とを備える。上述した駆動源としては、たとえば電動モータが用いられる。これにより、たとえば測定制御装置５０が移動部４０の駆動源を制御することで、撮像部３０を基板Ｇに対してＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の３方向に移動させることができる。
【００３６】
次に、測定制御装置５０について図４を参照して説明する。図４は、測定制御装置５０のブロック図である。
【００３７】
測定制御装置５０は、たとえばコンピュータであり、測定部５１と、算出部５２と、補正部５３と、モード切替部５４と、記憶部５５とを備える。
【００３８】
記憶部５５には、線幅測定装置１８で実行される各種処理を測定制御装置５０の制御にて実現するための制御プログラムなどの各種のプログラムが格納されている。また、記憶部５５には、プログラムで使用する処理条件などの各種データが格納されている。なお、各種のプログラムや各種データは、コンピュータで読み取り可能なコンピュータ記録媒体（たとえば、ハードディスク、ＤＶＤなどの光ディスク、フレキシブルディスク、半導体メモリ等）に記憶されていてもよい。また、各種のプログラムや各種データは、他の装置に記憶され、例えば専用回線を介してオンラインで読み出して利用されてもよい。
【００３９】
記憶部５５にはさらに、基板Ｇのパターン形状（以下「記憶パターン形状」という）と、基板Ｇにおいて測定したいパターンの位置情報とが予め記憶されている。たとえば、基板Ｇは、複数箇所でパターン形状が測定される。
【００４０】
測定制御装置５０は、プログラムやデータを格納するための内部メモリを有し、記憶部５５に記憶された制御プログラムを読み出し、読み出した制御プログラムの処理を実行する。測定制御装置５０は、制御プログラムが動作することにより、測定部５１、算出部５２、補正部５３およびモード切替部５４として機能する。なお、測定制御装置５０は、搬送部２０、基板位置検出部２２、撮像部３０、カメラ高さ測定部３１、パターン投影部３２および移動部４０などとそれぞれ通信可能に接続される。
【００４１】
（測定部５１）
測定部５１は、撮像部３０によって撮像された画像に基づき、投影パターンまたは実パターンの形状を測定する。具体的には、測定部５１は、撮像部３０によって撮像された投影パターンに基づき、投影パターンの線幅を測定する。同様に、測定部５１は、撮像部３０によって撮像された実パターンに基づき、実パターンの線幅を測定する。測定部５１の詳細については後述する。
【００４２】
（算出部５２）
算出部５２は、撮像部３０によって撮像された投影パターンに基づき、搬送部２０と撮像部３０との相対的な傾き（以下、「相対角度」と記載する）を算出する。図５は、算出部５２による相対角度算出処理の一例を示す図である。
【００４３】
図５に示すように、算出部５２は、まず、第１の図形Ｐ１にフォーカスが合う撮像部３０の高さ位置（第１のフォーカス位置ｈ１）を特定する。また、算出部５２は、Ｘ軸方向に沿って第１の図形Ｐ１と並べられた第２の図形Ｐ２にフォーカスが合う撮像部３０の高さ位置（第２のフォーカス位置ｈ２）を特定する。
【００４４】
具体的には、算出部５２は、移動部４０を用いて撮像部３０の高さ位置を変更しながら撮像部３０による撮像を複数回行う。そして、算出部５２は、第１の図形Ｐ１のエッジ強度が最も高い撮像部３０の高さ位置を第１のフォーカス位置ｈ１として決定する。同様に、算出部５２は、第２の図形Ｐ２のエッジ強度が最も高い撮像部３０の高さ位置を第２のフォーカス位置ｈ２として決定する。なお、撮像部３０の高さ位置は、カメラ高さ測定部３１により測定可能である。
【００４５】
そして、算出部５２は、第１のフォーカス位置ｈ１および第２のフォーカス位置ｈ２の差と、既知の値である第１の図形Ｐ１および第２の図形Ｐ２間の距離ｄとを用いて、逆三角関数により、Ｘ軸方向における相対角度θを算出する。
【００４６】
なお、算出部５２は、Ｙ軸方向に沿って並べられた第３の図形Ｐ３および第４の図形Ｐ４を用い、同様の手順により、Ｙ軸方向における相対角度を算出することができる。
【００４７】
このように、実施形態に係る線幅測定装置１８では、撮像部３０によって撮像された投影パターンに基づき、搬送部２０と撮像部３０との相対角度を算出することとした。
【００４８】
従来、搬送部２０と撮像部３０との相対角度を調整するために、作業者が線幅測定装置１８の上部に上がって水準器を設置する作業が行われていた。しかし、このような作業は、難易度が高く、作業性も良いとは言えない。また、作業者が線幅測定装置１８に上ると、線幅測定装置１８が作業者の体重によって撓み、この撓みによって調整の精度が低下するおそれがある。
【００４９】
これに対し、実施形態に係る線幅測定装置１８によれば、搬送部２０と撮像部３０との相対角度を算出部５２によって自動的に算出することとしているため、従来のように、作業者が線幅測定装置１８の上部に上って作業する必要がない。したがって、従来と比較して、相対角度の調整を簡素化することができる。また、線幅測定装置１８の撓みも生じないため、調整の精度を向上させることができる。このように、調整の精度が向上することで、測定部５１による実パターンの測定精度を向上させることができる。
【００５０】
なお、作業者は、たとえば、複数の測定箇所のすべてにおいて相対角度が規定値に収まるように、算出部５２による相対角度の算出結果を確認しながら、撮像部３０の角度を手動にて調整する。また、これに限らず、線幅測定装置１８は、撮像部３０の角度（水平度）を調整する調整機構を備えていてもよい。この場合、線幅測定装置１８は、算出部５２による算出結果に基づいて調整機構を制御して撮像部３０の角度を調整することにより、作業者による作業を不要とすることができる。
【００５１】
また、実施形態に係る算出部５２によれば、基板Ｇ上に投影された投影パターンに基づいて相対角度を算出することとしたため、相対角度の調整に際し、実パターンが形成された基板Ｇを準備する必要がない。この点においても調整作業を簡素化することができる。
【００５２】
なお、上述した算出部５２による相対角度の算出および算出結果を用いた撮像部３０の角度調整作業は、たとえば、基板処理システム１の立ち上げ時に実施される。
【００５３】
（補正部５３）
補正部５３は、基板処理システム１の立ち上げ後、製品基板である基板Ｇの線幅測定を行う際に、撮像部３０によって撮像された投影パターンに基づき、測定部５１による実パターンの形状の測定結果を補正する。
【００５４】
ここで、補正部５３による補正処理の内容について図６および図７を参照して説明する。図６は、実施形態に係る測定領域Ｒのうち第１の図形Ｐ１の周辺を拡大して示した図である。また、図７は、第１の図形Ｐ１にフォーカスが合っていない状態で撮像された第１の図形Ｐ１の一例を示す図である。
【００５５】
まず、補正処理の説明に先立ち、測定部５１による線幅測定処理の内容について図６を参照して説明する。
【００５６】
図６に示すように、測定領域Ｒには、基板Ｇのパターン面Ｇａに形成された実パターンＰｘと、パターン面Ｇａに投影された投影パターン（ここでは、第１の図形Ｐ１）とが映り込んでいる。測定部５１は、撮像部３０によって撮像された画像に基づき、Ｌ／Ｓパターンである実パターンＰｘの線幅Ａを測定する。
【００５７】
具体的には、測定したい実パターンＰｘの近傍には、実パターンＰｘに対して目印となり得るような形状の目印パターン（図示せず）が存在する。記憶部５５は、この目印パターンの形状を予め記憶している。目印パターンの形状は、線幅測定処理において、撮像部３０によって撮像された画像に、測定したい実パターンＰｘが含まれているか否かを判定する際に利用されるが、これについては後述する。
【００５８】
なお、目印パターンの形状は、測定する実パターンＰｘの位置（「測定点」ともいう）ごとに設定されて記憶部５５に記憶される。但し、たとえば、２以上の測定点において、目印パターンが同じ形状である場合は、２以上の測定点で目印パターンを共用するようにしてもよい。
【００５９】
また、上記した位置情報は、たとえば、撮像された画像において、目印パターンの形状と一致した実パターンに対する測定点の相対位置を示す画素座標情報である。詳しくは、目印パターン形状には、原点が設定されており、画素座標情報には、原点に対する測定点の始点位置ＸＹ１および終点位置ＸＹ２の情報が含まれている。
【００６０】
具体的には、始点位置ＸＹ１としては、測定したい実パターンＰｘの一方（図６において上側の実パターンＰｘ）の下端位置が設定され、終点位置ＸＹ２としては、測定したい実パターンＰｘの他方（図６において下側の実パターンＰｘ）の上端位置が設定される。そして、上記した始点位置ＸＹ１と終点位置ＸＹ２との間の距離が、「線幅Ａ」として測定される。この線幅Ａの測定については、後に説明する。なお、上記した始点位置ＸＹ１および終点位置ＸＹ２の情報は、撮像された画像の画素におけるＸ，Ｙ座標によって表される。
【００６１】
なお、測定制御装置５０は、線幅測定処理で測定したパターンの線幅を示すデータをフィードバックする。局所露光装置１６では、測定されたパターンの線幅と所望する線幅とを比較し、ズレている場合は、そのズレ量を算出し、算出したズレ量に基づいて露光の照度や基板Ｇにおいて局所露光する位置等を修正する。これにより、修正後に局所露光装置１６に搬送された基板Ｇに対して、修正された照度や基板Ｇの位置に局所露光することができ、よって基板Ｇのパターンの線幅を所望する線幅に補正することができる。
【００６２】
測定部５１は、同様の手順にて、撮像部３０によって撮像された投影パターンの線幅Ｂ，Ｃを測定する。線幅Ｂは、投影パターン（ここでは、第１の図形Ｐ１）に含まれる線Ｌの幅である。また、線幅Ｃは、隣り合う２つの線Ｌ間の隙間Ｓの幅である。
【００６３】
上述したように、投影パターンにおける線幅Ｂ，Ｃの実際の寸法は、既知である。しかしながら、図７に示ように、画像に映り込んだ第１の図形Ｐ１がぼけている場合、測定部５１によって測定される線幅Ｂ，Ｃは、実際の寸法からずれるおそれがある。具体的には、第１の図形Ｐ１がぼけている場合、線Ｌのより内側で線Ｌのエッジが検出されるようになるため、線幅Ｂは小さくなり線幅Ｃは大きくなる傾向にある。
【００６４】
投影パターンがぼけている場合、実パターンＰｘも同様にぼけていることになる。そこで、補正部５３は、撮像部３０によって撮像された投影パターンにおける線幅Ｂ，Ｃの比率（測定比率）と、線幅Ｂ，Ｃの実寸法上の比率（ジャストフォーカス比率）とに基づき、実パターンＰｘの測定結果を補正する。ここでは、線幅Ｂを１としたときの線幅Ｃの値を測定比率およびジャストフォーカス比率とする。
【００６５】
たとえば、線幅Ｂ，Ｃのジャストフォーカス比率が１（すなわち、線幅Ｂ：線幅Ｃ＝１：１）であるのに対し、測定比率が１．３（すなわち、線幅Ｂ：線幅Ｃ＝１：１．３）であったとする。この場合、補正部５３は、測定比率をジャストフォーカス比率で割った値１．３を実パターンＰｘの測定結果の補正比率として算出する。そして、補正部５３は、実パターンＰｘの測定結果である線幅Ａを補正比率１．３で割った値を補正後の測定結果として算出する。
【００６６】
これにより、仮に、実パターンＰｘをジャストフォーカスで撮像することができなかった場合であっても、投影パターンにおける線幅Ｂ，Ｃの比率に基づいて測定結果を補正することで、ジャストフォーカス時の測定結果を推定することができる。したがって、実パターンＰｘの測定精度を向上させることができる。また、補正によってジャストフォーカス時の測定結果を推定することができるため、測定自体を比較的ラフなフォーカス状態で行うことが可能となる。したがって、フォーカス合わせに要する時間を短縮することができる。換言すれば、同一の時間でより多くの測定を行うことができる。
【００６７】
（モード切替部５４）
モード切替部５４は、補正部５３による補正を行う補正ありモードと、補正部５３による補正を行わない補正なしモードとを切り替える。たとえば、モード切替部５４は、測定制御装置５０が備える図示しない入力部（たとえば、キーボード）への入力操作に従って、補正ありモードと補正なしモードとを切り替えることができる。モード切替部５４は、現在のモードを記憶部５５に記憶する。
【００６８】
補正ありモードは、条件付き補正モードと、全補正モードとを含む。全補正モードは、１つの基板Ｇにおける全ての測定結果について補正部５３による補正を行うモードである。一方、条件付き補正モードは、１つの基板Ｇにおける複数の測定結果のうち、予め決められた条件を満たした測定結果についてのみ、補正部５３による補正を行うモードである。モード切替部５４は、条件付き補正モードと全補正モードとの切り替えも行う。
【００６９】
条件付き補正モードにおける予め決められた条件は、たとえば、「測定比率とジャストフォーカス比率とのずれ」である。すなわち、補正部５３は、条件付き補正モードにおいて、測定比率とジャストフォーカス比率とのずれ（たとえば、測定比率／ジャストフォーカス比率）が閾値範囲内であるか否かを判定し、閾値範囲内でないと判定した場合に、測定結果の補正を行ってもよい。測定比率とジャストフォーカス比率とのずれが閾値範囲内でない場合、実パターンＰｘがぼけている可能性が高い。このような場合に補正部５３による補正処理を行うことで、実パターンＰｘの測定精度を高めることができる。
【００７０】
また、条件付き補正モードにおける予め決められた条件は、たとえば、「リトライ回数」であってもよい。リトライ回数とは、所望のエッジ強度が得られるまで繰り返される撮像回数のことである。すなわち、補正部５３は、条件付き補正モードにおいて、リトライ回数が予め決められた回数以上となった場合に、その測定結果に対して補正を行ってもよい。リトライ回数が予め決められた回数以上となった場合、所望のエッジ強度が得られていない画像、すなわち、実パターンＰｘに正しくフォーカスが合っていない画像を用いて線幅測定が行われることとなる。このような場合に補正部５３による補正処理を行うことで、実パターンＰｘの測定精度を高めることができる。
【００７１】
＜３．相対角度算出処理＞
次に、線幅測定装置の具体的動作について図８〜図１１を参照して説明する。まず、搬送部２０と撮像部３０との相対角度を算出する相対角度算出処理について図８を参照して説明する。図８は、相対角度算出処理の手順を示すフローチャートである。なお、図８〜図１１に示す各処理は、測定制御装置５０の制御に従って実行される。
【００７２】
図８に示すように、測定部５１は、搬送部２０の動作を制御して、基板Ｇを搬送する（ステップＳ１０１）。上述したように、実施形態に係る相対角度算出処理では、投影パターンを用いて相対角度を算出するため、必ずしも実パターンＰｘが形成された基板Ｇを準備することを要しない。ここでは、実パターンＰｘが形成されていない基板Ｇが搬送されるものとするが、実パターンＰｘが形成された基板Ｇが搬送されてもよい。
【００７３】
測定部５１は、基板位置検出部２２から出力される検出信号に基づいて、基板Ｇが所定の位置に載置されているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００７４】
つづいて、測定部５１は、基板Ｇが所定の位置に載置されていないと判定した場合には（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。一方、測定部５１は、基板Ｇが所定の位置に載置されていると判定した場合には（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、搬送部２０の動作を止めて基板Ｇを停止させる（ステップＳ１０３）。
【００７５】
つづいて、測定部５１は、基板Ｇにおけるパターンの測定点の位置、詳しくは、今回測定する測定点を決定する（ステップＳ１０４）。
【００７６】
つづいて、測定部５１は、決定した測定点の上方に撮像部３０が移動するように、移動部４０の動作を制御する（ステップＳ１０５）。具体的には、測定部５１は、撮像部３０を水平方向に移動させて、撮像部３０を測定点の上方に移動させる。
【００７７】
つづいて、測定部５１は、測定領域Ｒに投影されている第１の図形Ｐ１〜第４の図形Ｐ４のうち１つにフォーカスを合わせる（ステップＳ１０６）。たとえば、測定部５１は、第１の図形Ｐ１にフォーカスが合うように撮像部３０のＺ軸方向における高さを調整する。そして、測定部５１は、ステップＳ１０６における撮像部３０の高さ位置（フォーカス位置）をカメラ高さ測定部３１から取得し（ステップＳ１０７）、記憶部５５に記憶する。
【００７８】
つづいて、測定部５１は、第１の図形Ｐ１〜第４の図形Ｐ４の全てについてフォーカス位置を取得したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。この処理において、フォーカス位置を未取得の図形がある場合には（ステップＳ１０８，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０６に移行し、フォーカス位置を未取得の図形に対してステップＳ１０６以降の処理を行う。
【００７９】
一方、ステップＳ１０８において、第１の図形Ｐ１〜第４の図形Ｐ４の全てについてフォーカス位置を取得したと判定した場合（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、算出部５２は、フォーカス位置の差に基づいて相対角度を算出する（ステップＳ１０９）。たとえば、算出部５２は、第１の図形Ｐ１のフォーカス位置と第２の図形Ｐ２のフォーカス位置との差に基づいてＸ軸方向における搬送部２０と撮像部３０との相対角度θ（図５参照）を算出する。また、算出部５２は、第３の図形Ｐ３のフォーカス位置と第４の図形Ｐ４のフォーカス位置との差に基づいてＹ軸方向における搬送部２０と撮像部３０との相対角度を算出する。
【００８０】
つづいて、算出部５２は、全ての測定点において相対角度を算出したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。この処理において、相対角度を未算出の測定点がある場合（ステップＳ１１０，Ｎｏ）、算出部５２は、処理をステップＳ１０４へ戻し、相対角度を未算出の測定点についてステップＳ１０４以降の処理を繰り返す。
【００８１】
ステップＳ１１０において、全ての測定点において相対角度を算出したと判定した場合（ステップＳ１１０，Ｙｅｓ）、算出部５２は、相対角度算出処理を終える。
【００８２】
＜４．測定処理＞
次に、測定部５１による測定処理について図９を参照して説明する。図９は、実施形態に係る測定処理の手順を示すフローチャートである。
【００８３】
図９に示すように、測定部５１は、搬送部２０の動作を制御して、現像処理された基板Ｇを搬送する（ステップＳ２０１）。つづいて、測定部５１は、基板位置検出部２２から出力される検出信号に基づいて、基板Ｇが所定の位置に載置されているか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【００８４】
つづいて、測定部５１は、基板Ｇが所定の位置に載置されていないと判定した場合には（ステップＳ２０２，Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。一方、測定部５１は、基板Ｇが所定の位置に載置されていると判定した場合には（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、搬送部２０の動作を止めて基板Ｇを停止させる（ステップＳ２０３）。
【００８５】
つづいて、測定部５１は、基板Ｇにおけるパターンの測定点の位置、詳しくは、今回測定する測定点を決定する（ステップＳ２０４）。
【００８６】
つづいて、測定部５１は、決定した測定点の上方に撮像部３０が移動するように、移動部４０の動作を制御する（ステップＳ２０５）。具体的には、測定部５１は、撮像部３０を水平方向に移動させて、撮像部３０を測定点の上方に移動させる。
【００８７】
つづいて、測定部５１は、撮像部３０のＺ軸方向における高さを調整する（ステップＳ２０６）。詳しくは、測定部５１は、カメラ高さ測定部３１の測定結果に基づき、撮像部３０のレンズから基板Ｇのパターン面Ｇａまでの距離が、撮像部３０のワークディスタンスになるように、移動部４０の動作を制御する。
【００８８】
より詳しくは、測定部５１は、カメラ高さ測定部３１を用い、撮像部３０から基板ＧまでのＺ軸方向高さを複数回測定し、得られた測定結果に基づき、振動している基板Ｇの振幅を算出する。そして、測定部５１は、算出した振幅の中央値に応じて撮像部３０のレンズから基板Ｇのパターン面Ｇａまでの距離が撮像部３０のワークディスタンスになるように、移動部４０の動作を制御する。
【００８９】
これにより、基板Ｇが振動している場合であっても、後述する処理において、フォーカスが合った画像を撮像し易くすることができる。なお、上記では、振幅の中央値を用いたが、これに限られず、たとえば算術平均や最頻値などであってもよい。
【００９０】
つづいて、測定部５１は、撮像部３０によるパターンの撮像回数が規定回数以上か否かを判定する（ステップＳ２０７）。規定回数は、たとえば２以上の整数に設定される。
【００９１】
ステップＳ２０７において、撮像回数が規定回数未満であると判定した場合（ステップＳ２０７，Ｎｏ）、測定部５１は、撮像部３０による撮像を行う（ステップＳ２０８）。
【００９２】
つづいて、測定部５１は、パターンサーチ処理を行う（ステップＳ２０９）。パターンサーチ処理では、たとえば、画像情報に含まれるパターン形状（以下「画像パターン形状」という）と、記憶部５５に記憶された目印パターンとの相関値が算出される。相関値は、画像パターン形状と目印パターンとの類似性を示す値である。
【００９３】
つづいて、測定部５１は、算出した相関値が所定の相関値以上か否かを判定する（ステップＳ２１０）。測定部５１は、相関値が所定の相関値未満である場合には、画像情報が、目印パターンと一致するパターンを含んでおらず、結果として測定したい実パターンＰｘも含んでいないと判定する。また、測定部５１は、相関値が所定の相関値以上である場合には、画像情報が、目印パターンと一致するパターンを含んでおり、測定したい実パターンＰｘを含んでいると判定する。
【００９４】
すなわち、パターンサーチ処理は、撮像部３０の位置が測定したい実パターンＰｘ（測定点）に対して位置ズレしていないかどうかを判定する処理である。したがって、測定部５１は、相関値が所定の相関値未満の場合には（ステップＳ２１０，Ｎｏ）、撮像部３０が測定点とは異なる位置にあると判定し、撮像部３０の位置を調整する（ステップＳ２１１）。
【００９５】
測定部５１は、たとえば撮像部３０を水平方向に移動させる。なお、測定部５１は、撮像部３０のレンズの倍率を下げ、カメラ視野を拡大し、拡大したカメラ視野からの画像情報に基づいて、撮像部３０を測定点まで移動させてもよい。測定部５１は、撮像部３０の位置を調整した後に、再び撮像処理を実行する（ステップＳ２０８）。
【００９６】
このように、相関値が所定の相関値未満の場合、撮像部３０に基板Ｇのパターンの撮像を再度実行させるようにしたことから、測定部５１は、測定したい実パターンＰｘの線幅Ａ以外の線幅を誤って測定してしまうことを防止することができる。
【００９７】
一方、相関値が所定の相関値以上の場合（ステップＳ２１０，Ｙｅｓ）、測定部５１は、画像情報に基づいて実パターンＰｘのエッジ強度を算出し、算出したエッジ強度が予め決められたエッジ強度以上か否かを判定する（ステップＳ２１２）。エッジ強度とは、撮像されたパターンにおける境目（輪郭）の濃淡の変化度合いを意味し、エッジ強度が高くなるにつれて濃淡がはっきりしている、すなわち、フォーカスが合っていることを意味する。
【００９８】
測定部５１は、エッジ強度が予め決められたエッジ強度未満である場合には（ステップＳ２１２，Ｎｏ）、撮像部３０で撮像された画像のフォーカスが合っていないことから、ステップＳ２０７に戻る。そして、撮像回数がまだ規定回数未満であれば、言い換えると、撮像回数が規定回数に到達していない場合には、測定部５１は、ステップＳ２０８にて基板Ｇの撮像を再度実行し、ステップＳ２０９以降の処理を再び実行する。
【００９９】
測定部５１は、エッジ強度が予め決められたエッジ強度以上である場合（ステップＳ２１２，Ｙｅｓ）、撮像された画像のフォーカスが合っていることから、撮像された画像を用いて測定点の始点位置ＸＹ１および終点位置ＸＹ２を算出する（ステップＳ２１３）。そして、測定部５１は、ステップＳ２１３で算出された始点位置ＸＹ１と終点位置ＸＹ２との間の距離を、測定点における実パターンＰｘの線幅Ａとして測定する（ステップＳ２１４）。
【０１００】
なお、測定部５１は、ステップＳ２０７において撮像回数が規定回数以上となった場合にも（ステップＳ２０７，Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２１３に移行して、測定点の始点位置ＸＹ１および終点位置ＸＹ２を算出する。このとき、測定部５１は、たとえば、規定のエッジ強度を下回るものの、複数回行った撮像の中ではエッジ強度が最も高かった画像を用いて始点位置ＸＹ１および終点位置ＸＹ２を算出する。
【０１０１】
つづいて、補正部５３は、測定部５１の測定結果を補正する補正処理を行う（ステップＳ２１５）。補正処理の内容については、後述する。
【０１０２】
つづいて、測定部５１は、複数の測定点の測定が終了したか否かを判定する（ステップＳ２１６）。測定部５１は、複数の測定点の測定が終了していないと判定した場合には（ステップＳ２１６，Ｎｏ）、ステップＳ２０４に戻って、別の測定点の位置を決定し、上記したステップＳ２０５〜Ｓ２１４の線幅測定を行う。一方、測定部５１は、複数の測定点の測定が終了した場合には（ステップＳ２１６，Ｙｅｓ）、今回の処理を終了する。すなわち、１枚の基板Ｇに対する線幅測定処理を終了する。
【０１０３】
＜５．補正処理＞
次に、補正部５３による補正処理について図１０および図１１を参照して説明する。図１０は、実施形態に係る補正処理の手順の一例を示すフローチャートである。また、図１１は、実施形態に係る補正処理の手順の他の一例を示すフローチャートである。なお、図１１に示すステップＳ４０１，Ｓ４０２，Ｓ４０４，Ｓ４０５の処理は、図１０に示すステップＳ３０１，Ｓ３０２，Ｓ３０４，Ｓ３０５の処理と同じである。
【０１０４】
図１０に示すように、補正部５３は、現在のモードが補正ありモードであるか否かを判定し（ステップＳ３０１）、現在のモードが補正ありモードでない場合（ステップＳ３０１，Ｎｏ）、測定結果の補正を行わずに処理をそのまま終了する。
【０１０５】
ステップＳ３０１において、現在のモードが補正ありモードである場合（ステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、補正部５３は、全補正モードであるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。
【０１０６】
ステップＳ３０２において、全補正モードであると判定した場合（ステップＳ３０２，Ｙｅｓ）、補正部５３は、線幅Ｂ，Ｃの測定比率とジャストフォーカス比率とのずれに基づいて測定結果の補正比率を算出する（ステップＳ３０４）。そして、補正部５３は、算出した補正比率を用いて実パターンＰｘの測定結果を補正する（ステップＳ３０５）。すなわち、補正部５３は、実パターンＰｘの測定結果である線幅Ａを補正比率で割った値を補正後の測定結果として算出する。
【０１０７】
ステップＳ３０２において、全補正モードでない場合（ステップＳ３０２，Ｎｏ）、すなわち、条件付き補正モードである場合、補正部５３は、測定比率とジャストフォーカス比率とのずれが閾値範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。
【０１０８】
ステップＳ３０３において、測定比率とジャストフォーカス比率とのずれが閾値範囲内であると判定した場合（ステップＳ３０３，Ｙｅｓ）、補正部５３は、測定結果の補正を行わずに処理をそのまま終了する。
【０１０９】
一方、測定比率とジャストフォーカス比率とのずれが閾値範囲内でないと判定した場合（ステップＳ３０３，Ｎｏ）、補正部５３は、補正比率を算出し（ステップＳ３０４）、算出した補正比率を用いて測定結果を補正する（ステップＳ３０５）。
【０１１０】
なお、条件付き補正モードにおける予め決められた条件は、「リトライ回数」であってもよい。この場合、図１１に示すように、現在のモードが補正ありモードであり（ステップＳ４０１，Ｙｅｓ）、かつ、全補正モードでない場合（ステップＳ４０２，Ｎｏ）、補正部５３は、リトライ回数が閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。
【０１１１】
ステップＳ４０３において、リトライ回数が規定回数未満であると判定した場合（ステップＳ４０３，Ｙｅｓ）、補正部５３は、測定結果の補正を行わずに処理をそのまま終了する。
【０１１２】
一方、リトライ回数が規定回数に達したと判定した場合（ステップＳ４０３，Ｎｏ）、補正部５３は、補正比率を算出し（ステップＳ４０４）、算出した補正比率を用いて測定結果を補正する（ステップＳ４０５）。
【０１１３】
＜６．効果＞
上述してきたように、実施形態に係るパターン測定装置（一例として、線幅測定装置１８）は、搬送部（一例として、搬送部２０）と、パターン投影部（一例として、パターン投影部３２）と、撮像部（一例として、撮像部３０）と、測定部（一例として、測定部５１）とを備える。搬送部は、基板（一例として、基板Ｇ）を搬送する。パターン投影部は、搬送部の上方に配置され、搬送部によって搬送される基板に投影パターンを投影する。撮像部は、搬送部の上方に配置され、基板に投影された投影パターンまたは基板に形成された実パターンを撮像する。測定部は、撮像部によって撮像された画像に基づき、投影パターンまたは実パターンの形状を測定する。よって、実施形態に係るパターン測定装置によれば、パターン形状を精度よく測定することができる。
【０１１４】
実施形態に係るパターン測定装置は、算出部（一例として、算出部５２）をさらに備えていてもよい。算出部５２は、撮像部によって撮像された投影パターンに基づき、搬送部と撮像部との相対的な傾きを算出する。
【０１１５】
具体的には、実施形態に係るパターン測定装置は、撮像部を鉛直方向に沿って移動させる移動部（一例として、移動部４０）をさらに備えていてもよい。また、投影パターンは、互いに離隔して配置された第１の図形（一例として、第１の図形Ｐ１）および第２の図形（一例として、第２の図形Ｐ２）を含んでいてもよい。この場合、算出部は、第１の図形にフォーカスが合う撮像部の高さ（一例として、第１のフォーカス位置ｈ１）と、第２の図形にフォーカスが合う撮像部の高さ（一例として、第２のフォーカス位置ｈ２）との差に基づき、搬送部と撮像部との相対的な傾きを算出してもよい。
【０１１６】
実施形態に係るパターン測定装置によれば、従来のように、作業者がパターン測定装置の上部に上って作業する必要がない。したがって、従来と比較して、相対角度の調整を簡素化することができる。また、作業者が上ることによるパターン測定装置の撓みも生じないため、調整の精度を向上させることができる。このように、調整の精度が向上することで、実パターンの測定精度を向上させることができる。
【０１１７】
実施形態に係るパターン測定装置は、測定部による測定結果を補正する補正部（一例として、補正部５３）をさらに備えていてもよい。また、撮像部は、投影パターンおよび実パターンを含む基板上の測定領域（一例として、測定領域Ｒ）を撮像し、測定部は、撮像部によって撮像された実パターンに基づき、実パターンの形状を測定してもよい。この場合、補正部は、撮像部によって撮像された投影パターンに基づき、測定部による実パターンの形状の測定結果を補正してもよい。
【０１１８】
これにより、仮に、実パターンをジャストフォーカスで撮像することができなかった場合であっても、撮像部によって撮像された投影パターンに基づいて測定結果を補正することで、ジャストフォーカス時の測定結果を推定することができる。したがって、実パターンの測定精度を向上させることができる。
【０１１９】
投影パターンは、予め決められた幅の複数の線（一例として、線Ｌ）が予め決められた間隔（一例として、隙間Ｓ）で並べられた図形（一例として、第１の図形Ｐ１〜第４の図形Ｐ４）を有している。この場合、補正部は、撮像部によって撮像された投影パターンにおける線の幅（一例として、線幅Ｂ）および線間の間隔（一例として、線幅Ｃ）の比率である測定比率と、予め決められた幅および予め決められた間隔の比率であるジャストフォーカス比率とに基づき、測定結果の補正比率を算出してもよい。これにより、算出した補正比率を用いて測定結果を補正することで、ジャストフォーカス時の測定結果を推定することができる。
【０１２０】
補正部は、測定比率が閾値範囲内であるか否かを判定し、測定比率が閾値範囲内でないと判定した場合に、測定結果の補正を行ってもよい。測定比率とジャストフォーカス比率とのずれが閾値範囲内でない場合、実パターンがぼけている可能性が高い。このような場合に補正部による補正処理を行うことで、実パターンの測定精度を高めることができる。
【０１２１】
実施形態に係るパターン測定装置は、撮像部を鉛直方向に沿って移動させる移動部をさらに備えていてもよい。また、撮像部は、撮像された実パターンのエッジ強度が予め決められた値を下回る場合に、移動部を用いて高さ位置を変更したうえで、測定領域を再度撮像してもよい。また、測定部は、撮像部による同一の測定領域の撮像回数（一例として、リトライ回数）が予め決められた回数に達した場合に、エッジ強度が予め決められた値を下回る実パターンの画像に基づいて実パターンの形状を測定してもよい。この場合、補正部は、撮像部による同一の測定領域の撮像回数が予め決められた回数に達した場合に、エッジ強度が予め決められた値を下回る実パターンの画像に基づいて測定された実パターンの形状の測定結果を補正してもよい。リトライ回数が予め決められた回数以上となった場合、所望のエッジ強度が得られていない画像、すなわち、実パターンに正しくフォーカスが合っていない画像を用いて線幅測定が行われることとなる。このような場合に補正部による補正処理を行うことで、実パターンの測定精度を高めることができる。
【０１２２】
実施形態に係るパターン測定装置は、補正部による補正を行う補正ありモードと、補正部による補正を行わない補正なしモードとを切り替えるモード切替部（一例として、モード切替部５４）をさらに備えていてもよい。これにより、たとえば、パターン測定装置の使用者は、測定結果の補正を行うか否かを選択することができる。
【０１２３】
補正ありモードは、予め決められた条件を満たした測定結果について補正部による補正を行う条件付き補正モードと、全ての測定結果について補正部による補正を行う全補正モードとを含んでいてもよい。この場合、モード切替部は、条件付き補正モードと全補正モードとを切り替えるようにしてもよい。
【０１２４】
また、実施形態に係るパターン測定装置における傾き算出方法は、搬送工程と、パターン投影工程と、撮像工程と、算出工程と搬送工程は、基板を搬送する搬送部と、搬送部の上方に配置され、搬送部を搬送される基板を撮像する撮像部とを備え、撮像部によって撮像された画像に基づいて基板に形成された実パターンの形状を測定するパターン測定装置の搬送部を用い、基板および実パターンが形成されていない基板のいずれかである対象基板（一例として、基板Ｇ）を搬送する。パターン投影工程は、搬送工程において搬送される対象基板に投影パターンを投影する。撮像工程は、基板に投影された投影パターンを撮像部を用いて撮像する。算出工程は、撮像工程において撮像された画像に基づき、搬送部と撮像部との相対的な傾き（一例として、相対角度）を算出する。
【０１２５】
実施形態に係るパターン測定装置における傾き算出方法によれば、従来のように、作業者がパターン測定装置の上部に上って作業する必要がない。したがって、従来と比較して、相対角度の調整を簡素化することができる。また、作業者が上ることによるパターン測定装置の撓みも生じないため、調整の精度を向上させることができる。このように、調整の精度が向上することで、実パターンの測定精度を向上させることができる。
【０１２６】
また、実施形態に係るパターン測定方法は、搬送工程と、パターン投影工程と、撮像工程と、測定工程と、補正工程とを含む。搬送工程は、搬送部を用いて基板を搬送する。パターン投影工程は、搬送部によって搬送される前記基板に投影パターンを投影する。撮像工程は、搬送部の上方に配置された撮像部を用いて、基板に投影された投影パターンおよび基板に形成された実パターンを含む基板上の測定領域を撮像する。測定工程は、撮像部によって撮像された実パターンに基づき、実パターンの形状を測定する。補正工程は、撮像部によって撮像された投影パターンに基づき、測定工程における実パターンの測定結果を補正する。
【０１２７】
これにより、仮に、実パターンをジャストフォーカスで撮像することができなかった場合であっても、撮像部によって撮像された投影パターンに基づいて測定結果を補正することで、ジャストフォーカス時の測定結果を推定することができる。したがって、実パターンの測定精度を向上させることができる。
【０１２８】
なお、今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【符号の説明】
【０１２９】
Ｇ    基板
１    基板処理システム
１８  線幅測定装置
２０  搬送部
３０  撮像部
３１  カメラ高さ測定部
３２  パターン投影部
４０  移動部
５０  測定制御装置
５１  測定部
５２  算出部
５３  補正部
５４  モード切替部
５５  記憶部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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