(57)【要約】【課題】周期構造を有する繰り返しのパターンが形成された被検査体のパターン検査を簡易にしかも高精度に行えるようにする。【解決手段】本発明のパターン検査装置１は、周期構造を有する繰り返しのパターンが形成された被検査体２を位置決めして支持するステージ部３と、そこで支持した被検査体２のパターンの画像を被検査パターンの画像として取得する顕微鏡４と、そこで取得した被検査パターンの画像と基準パターンの画像とを重ね合わせた状態の画像を出力する表示部６と、を備え、被検査パターンの画像と基準パターンの画像とを重ね合わせたときに生じるモアレ現象を利用して、被検査パターンの位置ずれを検査可能とした。【選択図】図１
2014224698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期構造を有する繰り返しのパターンが形成された被検査体を位置決めして支持する支持部と、
前記支持部で支持した前記被検査体のパターンの画像を被検査パターンの画像として取得する画像取得部と、
前記画像取得部で取得した前記被検査パターンの画像と基準パターンの画像とを重ね合わせた状態の画像を出力する画像出力部と、
を備え、
前記被検査パターンの画像と前記基準パターンの画像とを重ね合わせたときに生じるモアレ現象を利用して、前記被検査パターンの位置ずれを検査可能とした
ことを特徴とするパターン検査装置。
【請求項２】
前記画像取得部で取得した前記被検査パターンの画像を当該被検査パターンの重心部分を残すように単純化する画像編集部を備え、
前記表示部は、前記画像編集部で単純化した前記被検査パターンの画像と基準パターンの画像とを重ね合わせた状態の画像を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載のパターン検査装置。
【請求項３】
前記画像編集部は、前記被検査パターンの画像を、画像の明るさおよび画像のコントラストを調整することによって単純化する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のパターン検査装置。
【請求項４】
前記繰り返しのパターンは、インプリント法に用いられるパターンである
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のパターン検査装置。
【請求項５】
周期構造を有する繰り返しのパターンが形成された被検査体を位置決めして支持する第１工程と、
前記支持した前記被検査体のパターンの画像を被検査パターンの画像として取得する第２工程と、
前記第２工程で取得した前記被検査パターンの画像と基準パターンの画像とを重ね合わせた状態の画像を出力する第３工程と、
前記第３工程で前記被検査パターンの画像と前記基準パターンの画像とを重ね合わせたときに生じるモアレ現象を利用して、前記被検査パターンの位置ずれを検査する第４工程と、
を含むことを特徴とするパターン検査方法。
【請求項６】
前記第３工程においては、前記第２工程で取得した前記被検査パターンの画像を当該被検査パターンの重心部分を残すように単純化し、この単純化した前記被検査パターンの画像と前記基準パターンの画像とを重ね合わせた状態の画像を出力する
ことを特徴とする請求項５に記載のパターン検査方法。
【請求項７】
前記第４工程においては、前記被検査パターンの画像と前記基準パターンの画像とを重ね合わせたときに生じるモアレの状態に基づいて、パターンのピッチずれおよびローテーションずれの少なくとも一方を検査する
ことを特徴とする請求項５または６に記載のパターン検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン検査装置およびパターン検査方法に関し、特に、周期構造を有する繰り返しのパターンを検査する場合に用いて好適なパターン検査装置およびパターン検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細なパターンを一括転写する技術としてインプリント法が知られている。インプリント法は、インプリント用モールドに形成された凹凸パターンを被転写基板の樹脂膜等に押し付けて転写する方法である。インプリント法で転写するパターンは、周期構造を有する繰り返しのパターンになっている。たとえば、ディスクリートトラックメディア用途では、ライン＆スペースのパターンを周期的に繰り返したパターン構造になっている。また、ビットパターンドメディア用途では、ホールパターンを周期的に繰り返したパターン構造になっている。
【０００３】
一般に、インプリント法で転写されるパターンの元になるパターン（以下、「オリジナルパターン」という）は、電子線描画技術などを利用して高精度に形成されている。ただし、オリジナルパターンであっても、たとえば電子線描画装置で露光するときの位置ずれに起因して、オリジナルパターンそのものに位置ずれが生じる場合がある。その場合は、オリジナルパターンの位置ずれをそのまま反映するかたちで、インプリント法によりパターンの転写が行われてしまう。また、仮にオリジナルパターンに位置ずれが生じていないとしても、オリジナルパターンをインプリント法で被転写基板に転写した場合に、被転写基板に転写されたパターン（以下、「転写パターン」ともいう）は、必ずしもオリジナルパターンを忠実に再現したものとはならない。その理由は、たとえば、転写時の熱分布によって被転写基板の樹脂膜に熱膨張差が生じた場合に、オリジナルパターンに対して転写パターンの位置がずれることがあるからである。また、これ以外にも、インプリント用モールドと被転写基板との相対的な位置ずれが原因で、転写後のパターンに位置ずれが生じることがあるからである。
【０００４】
このようなパターンの位置ずれは大きく分けて２つある。一つはパターンのピッチずれであり、もう一つはパターンのローテーションずれである。パターンのピッチずれは、隣り合うパターン間のピッチ（中心間距離）が基準ピッチに対してずれることをいう。パターンのローテーションずれは、パターン全体が回転方向に位置ずれすることをいい、たとえば、ライン＆スペースのパターンであれば、ライン状のパターンが基準パターンに対して一様に傾くことをいう。
【０００５】
インプリント法におけるオリジナルパターンや転写パターン（以下、まとめて「インプリントパターン」ともいう）は、パターンサイズがナノレベルの非常に微細なパターンである。このため、インプリントパターンの位置ずれに関してパターン検査を行うには、たとえば、半導体デバイス製造用の露光マスクの検査に使用されるような検査装置が必要になる（たとえば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２５５１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、半導体デバイス製造用の露光マスクの検査装置（以下、「マスク検査装置」という）は、パターンエッジを基準にパターンの位置ずれ等を検査するものであるため、インプリントパターンの検査には不向きである。その理由は、インプリントパターンは非常に微細であるうえに、パターンのエッジ部分にダレ等の形状的な崩れが生じやすいからである。このため、インプリントパターンの検査にマスク検査装置を使用する場合は、パターンエッジを正確に特定することができず、結果的にパターン検査の検査精度が低くなる。
また、インプリント法は、微細なパターンを効率良く多量に写し取ることでコスト的なメリットを得る手法である。このため、パターン検査のために高価なマスク検査装置を導入することは、コスト的なメリットを大きく損なうことにもなる。
【０００８】
本発明の主な目的は、周期構造を有する繰り返しのパターンが形成された被検査体のパターン検査を簡易にしかも高精度に行うことができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、周期構造を有する繰り返しのパターンが形成された被検査体を位置決めして支持する支持部と、前記支持部で支持した前記被検査体のパターンの画像を被検査パターンの画像として取得する画像取得部と、前記画像取得部で取得した前記被検査パターンの画像と基準パターンの画像とを重ね合わせた状態の画像を出力する画像出力部と、を備え、前記被検査パターンの画像と前記基準パターンの画像とを重ね合わせたときに生じるモアレ現象を利用して、前記被検査パターンの位置ずれを検査可能としたことを特徴とするパターン検査装置である。
【００１０】
本発明の第２の態様は、周期構造を有する繰り返しのパターンが形成された被検査体を位置決めして支持する第１工程と、前記支持した前記被検査体のパターンの画像を被検査パターンの画像として取得する第２工程と、前記第２工程で取得した前記被検査パターンの画像と基準パターンの画像とを重ね合わせた状態の画像を出力する第３工程と、前記第３工程で前記被検査パターンの画像と前記基準パターンの画像とを重ね合わせたときに生じるモアレ現象を利用して、前記被検査パターンの位置ずれを検査する第４工程と、を含むことを特徴とするパターン検査方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、周期構造を有する繰り返しのパターンが形成された被検査体のパターン検査を簡易にしかも高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るパターン検査装置の概略構成図である。
【図２】単純化前の被検査パターンの画像と単純化後の被検査パターンの画像を示す図である。
【図３】パターンのピッチずれの検査の仕方を説明する図である。
【図４】パターンのローテーションずれの検査の仕方を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１４】
（パターン検査装置１）
図１は本発明の実施の形態に係るパターン検査装置の概略構成図である。
パターン検査装置１は、周期構造を有する繰り返しのパターンが形成された被検査体２を検査対象に、被検査体２のパターンを検査するものである。検査対象となる被検査体２のパターンとしては、たとえば、インプリント法に用いられるパターン、具体的には、インプリント用モールドに形成される凹凸パターンや、インプリント用モールドを用いて被転写基板（パターンドメディア基板）に形成される凹凸パターンなどがある。
【００１５】
パターン検査装置１は、被検査体２を支持するステージ部３と、被検査体２のパターンの画像を取得する顕微鏡４と、顕微鏡４で取得したパターンの画像に画像処理を施す画像処理部５と、画像処理部５で画像処理されたパターンの画像を表示する表示部６と、パターン検査装置１の使用に際して各種の操作を行うための操作部７と、を備えている。
【００１６】
（ステージ部３）
ステージ部３は、「支持部」の一例として設けられたものである。ステージ部３は、被検査体２を位置決めして支持する。被検査体２は、平らな板状に形成されている。被検査体２の一面（図中、上面）には、周期構造を有する繰り返しのパターンが形成されている。被検査体２は、ステージ部３の上に載せられる。ステージ部３の上面には図示しない位置決め部材（たとえば、位置決めピンなど）が設けられている。そして、この位置決め部材に被検査体２を突き当てることにより、ステージ部３上で被検査体２が位置決めされる構成になっている。
【００１７】
（顕微鏡４）
顕微鏡４は、「画像取得部」の一例として設けられたものである。顕微鏡４は、被検査体２のパターンの画像を拡大して観察する。顕微鏡４は、ステージ部３で支持した被検査体２のパターンの画像を被検査パターンの画像として取得する。顕微鏡４としては、たとえば、走査型電子顕微鏡を用いることができる。本実施の形態においては、主に、パターンピッチが１００ｎｍ以下の微細なパターンを検査対象とする。また、本実施の形態においては、そのような微細なパターンの中でも、特に、インプリント法に用いられるパターンを検査対象とする場合について述べる。
【００１８】
（画像処理部５）
画像処理部５は、「画像編集部」の一例として設けられたものである。画像処理部５は、顕微鏡４で取得した被検査パターンの画像に画像処理を施す。画像処理部５で実行可能な画像処理の内容には種々の内容があるが、ここでは少なくとも被検査パターンの画像を単純化するのに必要な画像処理を含むものとする。パターン画像の単純化とは、顕微鏡４が取得するパターンの画像と比較して、各パターンの重心部分（芯の部分）を残すように、不要な画像要素を取り除くことをいう。単純化のための具体的な処理内容については後段で記述する。
【００１９】
（表示部６）
表示部６は、画像出力部の一例として設けられたものである。表示部６は、被検査パターンの画像と基準パターンの画像とを重ね合わせた状態の画像（以下、「重ね合わせ画像」ともいう）を出力する。画像の重ね合わせは、２つのパターンの画像を重ね合わせたときに、一方の画像に含まれる実パターン部分と他方の画像に含まれる実パターン部分の重なり具合が判別可能なものとする。具体的には、重ね合わせの対象となる２つのパターンの画像のうち、少なくとも一方のパターンの画像については実パターン部分以外の部分（バックグランドとなる画像部分）を透明化する。そして、透明化後のパターンの画像を他のパターンの画像の上（階層的に上層）に重ね合わせることにより、双方の実パターン同士の重なり具合が判別できるようにする。表示部６は、重ね合わせ画像を同一の画面上に表示出力する。表示部６としては、パターン検査に求められる精度を考慮して、できるだけ高精細（高解像度）なモニタを用いることが望ましい。また、表示部６の画面サイズは、検査者が見やすいサイズを選択すればよい。
【００２０】
（操作部７）
操作部７は、パターン検査装置１を使用してパターン検査を行う検査者が各種の操作を行うためのものである。操作部７を用いて検査者が行う操作には、表示部６の画面上において、被検査パターンの画像と基準パターンの画像とを重ね合わせるための操作が含まれる。また、これに関連する操作として、被検査パターンの画像と基準パターンの画像とを重ね合わせた状態で、必要に応じて一方の画像の位置を微調整する操作が含まれる。操作部７は、たとえば、キーボード、マウスなどを用いて構成してもよいし、表示部６の画面に装着したタッチパネルなどで構成してもよいし、それらを適宜組み合わせて構成してもよい。
【００２１】
（パターン検査方法）
続いて、本発明の実施の形態に係るパターン検査方法について説明する。
まず、被検査体２をステージ部３の上に載せ、そこで被検査体２を位置決めして支持する。次に、被検査体２に形成されているパターンの画像を顕微鏡４で撮影して取得する。これにより、顕微鏡４から画像処理部５に被検査パターンの画像のデータが送られる。
【００２２】
次に、被検査パターンの画像を表示部６の画面に表示する。次に、被検査パターンの画像を単純化する。被検査パターンの画像を単純化するための画像編集パラメータとしては種々考えられる。本実施の形態においては、画像の明るさおよび画像のコントラストを調整することによって、被検査パターンの画像を単純化する。
【００２３】
図２（Ａ）は単純化する前の被検査パターンの画像を示し、同図（Ｂ）は単純化した後の被検査パターンの画像を示している。この図から分かるように、被検査パターンは複数（多数）のホールパターンが縦横に並んだ繰り返しのパターンとなっている。そして、単純化する前は、ホールパターン（実パターン）の部分が、相対的に濃度が高い黒っぽい像で表示され、それ以外の部分が、相対的に濃度が低いグレーの像で表示されている。これに対して、明るさおよびコントラストの調整によって単純化した後は、ホールパターンの部分だけが黒っぽい像で表示され、それ以外の部分は実質的に像として表示されていない。また、ホールパターンの部分に着目すると、単純化前に比べて単純化後は、ホールパターンの像のサイズが全体的に小さくなっている。これは、明るさおよびコントラストの調整よってホールパターンの像がその重心（芯）方向に縮小したためである。
【００２４】
ちなみに、被検査パターンの画像を単純化する場合に、明るさおよびコントラストをどのように調整しても、ホールパターン以外の像が残ってしまう場合がある。その場合は、必要に応じて、ホールパターン以外の部分を透明化してもよい。この透明化は、たとえば、検査者が操作部７を適宜操作することにより、画像処理部５に対して、ホールパターン部分の濃度よりも低い濃度値を指定し、その指定濃度値以下の像を削除するなどの処理を実行させることにより実施すればよい。
また、単純化に適用する画像の明るさとコントラストの調整量があらかじめ決まっている場合は、顕微鏡４で撮影した被検査パターンの画像を画像処理部５に取り込んだ段階で、自動的に画像処理部５で単純化の処理を実施し、単純化後の被検査パターンの画像を表示部６の画面に表示してもよい。
【００２５】
次に、表示部６の画面に、被検査パターンの画像と基準パターンの画像を重ね合わせた状態の画像を表示する。これら２つの画像の重ね合わせは、画像処理部５から表示部６に被検査パターンの画像データと基準パターンの画像データを同時に入力するか、それらの画像を重ね合わせた合成画像のデータを入力することにより行えばよい。このとき、必要に応じて、表示部６の画面上において、一方の画像に対して他方の画像の位置（表示位置）を調整してもよい。この調整作業は、操作部７を用いて検査者が行う。
【００２６】
ここで、基準パターンについて説明する。基準パターンは、被検査パターンと同様の周期構造を有する繰り返しのパターンである。また、基本パターンは、好ましくは、被検査パターンと同じ種類のパターンである。たとえば、被検査パターンがライン＆スペースのパターンであれば、基準パターンもそれと同種のパターンを適用し、被検査パターンがホールパターンであれば、基準パターンもそれと同種のパターンを適用する。
【００２７】
基準パターンの画像は、たとえば、パターンの位置精度が保証されたパターンの画像をあらかじめパターン検査装置１で撮影して取得し、これを画像処理部５に記憶しておいて、パターン検査のときに利用すればよい。その場合、パターン検査装置１で撮影するときの倍率は、被検査パターンの画像を撮影する場合と同じ倍率にする。
【００２８】
また、パターンの検査に使用する基準パターンの画像は、たとえば、次のような方法で生成することも可能である。すなわち、パターンの位置、寸法等を設計データで規定している場合は、この設計データに基づいて基準パターンの画像を生成する。具体的には、設計データを画像処理部５に入力し、この画像処理部５の内部で、設計データが示す規定の位置および規定の寸法で基準パターンの画像を生成する。そして、生成した基準パターンの画像のデータを画像処理部５に記憶しておく。この場合でも、被検査パターンと基準パターンとが同じ倍率で表示部６の画面に表示されるように、基準パターンの画像全体の倍率を調整しておく。
【００２９】
表示部６の画面に基準パターンの画像を表示するタイミングは、特に限定されるものではなく、任意に設定または変更することが可能である。また、表示部６の画面に基準パターンの画像を表示したり、この表示を消したりする操作を、操作部７を用いて検査者が任意のタイミングで行えるようにすることも可能である。
【００３０】
次に、検査者は、表示部６の画面を見ながら、基準パターンに対する被検査パターンの位置ずれを検査する。以下、具体的な検査の仕方について説明する。
まず、表示部６の画面上で被検査パターンの画像と基準パターンの画像を重ね合わせて表示すると、両パターンの周期性によってモアレ現象が生じる。そこで、検査者は、このモアレ現象を利用して、パターンの位置ずれを検査する。パターンの位置ずれの検査には、主に、ピッチずれの検査と、ローテーションずれの検査がある。
【００３１】
（パターンのピッチずれ）
まず、パターンのピッチずれの検査について説明する。
パターンのピッチずれは、各パターンの位置を被検査体２の主表面に平行なＸ軸およびＹ軸の二次元座標で特定する場合に、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のそれぞれで生じる可能性がある。ただし、ピッチずれの検査方法は、それらの方向の違いによらず共通である。このため、ここでは一例としてＸ軸方向のパターンのピッチずれを検査する場合について説明する。
【００３２】
まず、表示部６の画面上において、図３（Ａ）に示す基準パターンの画像と同図（Ｂ）に示す被検査パターンの画像を重ね合わせたときに、同図（Ｃ）に示すようなモアレが生じたとする。そして、検査者は、このモアレの状態に基づいて、Ｘ軸方向における両パターンの位置が、パターンの個数で７個ごと、つまり７個周期で一致していることを確認したとする。この場合、検査者は、表示部６の画面上において、両パターンの位置が一致する箇所と一致しない箇所が混在し、かつ、一致する箇所が周期的に現れることにより、基準パターンのピッチに対して被検査パターンのピッチがずれていることが分かる。また、表示部６の画面上において、両パターンの位置がほぼ全域にわたって一致している場合は、基準パターンのピッチに対して被検査パターンのピッチがずれていないことが分かる。
【００３３】
さらに、検査者は、表示部６に表示されているモアレ像をもとに、基準パターンのピッチに対して被検査パターンのピッチがどの程度ずれているかを把握することができる。たとえば、パターンのピッチが設計上、Ｐ（ｎｍ）と規定されていて、上記両パターンの位置がＭ（個）の周期で一致する場合は、基準パターンに対する被検査パターンのピッチずれΔｐ（ｎｍ）を、次の（１）式により求めることができる。具体的な数値例を挙げると、パターンピッチがＰ＝５０（ｎｍ）の場合で、Ｍ＝１０個の周期で両パターンの位置が一致したとすると、パターンピッチのずれは、Δｐ＝５（ｎｍ）と求まる。
Δｐ（ｎｍ）＝Ｐ（ｎｍ）÷Ｍ（個）      …（１）
【００３４】
（ローテーションずれ）
次に、ローテーションずれの検査について説明する。
ローテーションずれは、たとえば被検査体２にパターンを形成するにあたって、そのパターン形成のためのレジスト層を電子線描画装置で露光する場合に、電子線の描画の方向と被検査体２の方向（向き）のずれにより生じる可能性がある。ローテーションずれは、上記同様に各パターンの位置を二次元座標で特定する場合に、Ｘ軸（またはＹ軸）に対する各パターンの配列方向の傾き具合で把握することができる。すなわち、各パターンの配列方向がＸ軸方向と平行である場合は、ローテーションずれが生じていないことになり、各パターンの配列方向がＸ軸方向に対して傾いている場合は、ローテーションずれが生じていることになる。
【００３５】
ローテーションずれの有無は、次のようにして確認することができる。たとえば、パターンの種類がライン＆スペースのパターンである場合、図４（Ａ）に示す基準パターンの画像と同図（Ｂ）に示す被検査パターンの画像を重ね合わせたときに、同図（Ｃ）に示すようなモアレが生じたとする。このモアレの状態をみると、ライン状のパターン同士の重なりにより、図中Ｐｙの部分ではＸ軸方向のパターンの間隔（隙間）が広くなり、そこからＹ軸方向にずれるにしたがってパターンの間隔が狭くなっている。よって、検査者は、このようなモアレが発生したときに、ローテーションずれが発生していることを確認することができる。
【００３６】
さらに、表示部６の画面上において、検査者が、操作部７を使って被検査パターンの画像および基準パターンの画像の一方を回転操作可能な構成としておけば、ローテーションずれのずれ量を測定することが可能となる。具体的には、検査者は、表示部６の画面上でローテーションずれの発生を確認した後、操作部７を使って、たとえば被検査パターンの画像を回転操作し、これによって両パターンの相対的な傾きをなくしたときの回転操作角度を、ローテーションずれのずれ量として把握することが可能となる。
【００３７】
（実施の形態の効果）
本発明の実施の形態においては、たとえばパターンピッチが１００ｎｍ以下の微細な繰り返しパターンを検査する場合に、単に高い倍率でパターンの画像を観察するというのではなく、観察画像の中に複数（多数）のパターンが含まれるように、ある程度低い倍率で観察し、これによって得られる被検査パターンの画像を基準パターンの画像と重ね合わせることにより、モアレ現象を利用してパターンの位置ずれを検査する。その場合、パターン画像同士の位置合わせを厳密に行わなくても、２つのパターンの画像を重ね合わせるだけで、パターンの位置ずれ（ピッチずれ、ローテーションずれ）を精度良く検査することができる。このため、パターン検査のために高価なマスク検査装置等を導入しなくても、簡易にしかも高精度に被検査体２のパターンを検査することが可能となる。
【００３８】
また一般に、被検査体２のパターンがインプリントパターンである場合は、個々のパターンのサイズや形状などのバラツキが大きいために、正確なパターン検査が困難になる。これに対して、本実施の形態のように被検査パターンの画像を単純化し、これによってパターンの重心部分を残すようにすれば、各パターンの位置を正確に把握することができる。たとえば、ホールパターンの場合は、このパターンの位置を一つの点として把握することができる。また、ライン＆スペースのパターンの場合は、このパターン（ラインパターン）の位置を一つの線として把握することができる。このため、個々のパターンのサイズや形状などのバラツキが大きくても、その影響をほとんど受けることなく、パターンの位置ずれを検査することができる。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、次のような特異な効果も得られる。
一般に、ナノレベルの微細なパターンのピッチずれなどを検査する場合は、検査に用いる顕微鏡等の倍率を高く設定することにより、検査精度を向上させている。これに対して、本実施の形態においては、それとは逆に、顕微鏡４の倍率を低くすることにより、検査精度を向上させることができる。その理由は、以下のとおりである。
【００４０】
まず、本実施の形態においては、モアレ現象を利用してパターンの位置ずれを検査するため、表示部６の画面上で被検査パターンの画像と基準パターンの画像を重ね合わせたときに、パターンの位置ずれに起因してモアレが発生することが前提となる。その場合、顕微鏡４の倍率を高く設定すると、その分だけ被検査体２上の観察範囲が狭くなるため、表示部６の画面に同時に表示されるパターンの数が少なくなる。そうすると、たとえばＸ軸方向のピッチずれを検査する場合に、ある位置で両パターン（被検査パターンと基準パターン）の位置が一致したとしても、それ以外の位置で両パターンの位置が一致していないと、どの程度のピッチずれが発生しているのか把握できないことになる。また、表示部６の画面内において、Ｘ軸方向の一端と他端で両パターンの位置が一致していれば、その間に存在するパターンの個数（モアレの周期）に基づいてピッチずれのずれ量を把握することが可能である。ただし、そのときのパターンの個数が少ないと、それに基づいて把握できるピッチずれのずれ量も大まかなものとなってしまう。
【００４１】
たとえば、顕微鏡４の倍率を非常に高く設定することにより、表示部６の画面に同時に表示されるパターンの個数がＸ軸方向に最大６個であったとする。この場合、パターンピッチがＰ＝５０（ｎｍ）、両パターンの位置がＭ＝５個の周期で一致したとすると、パターンピッチのずれはΔｐ＝１０（ｎｍ）と把握され、Ｍ＝４個の周期で一致したとすると、パターンピッチのずれは、それよりも大きいΔｐ＝１２．５（ｎｍ）と把握される。また、パターンピッチのずれが１０（ｎｍ）よりも小さくなると、表示部６の画面上では両パターンの位置が一致する箇所が一つだけになるため、ずれ量を把握できなくなる。このため、ピッチずれのずれ量として把握できる限界値は、１０（ｎｍ）までとなる。
【００４２】
これに対して、上述の場合よりも顕微鏡４の倍率を低く設定することにより、たとえば、表示部６の画面に同時に表示されるパターンの個数がＸ軸方向に最大６０個であったとする。この場合、パターンピッチがＰ＝５０（ｎｍ）、両パターンの位置がＭ＝２５個の周期で一致したとすると、パターンピッチのずれはΔｐ＝２．０（ｎｍ）と把握され、Ｍ＝５０個の周期で一致したとすると、パターンピッチのずれは、それよりも小さいΔｐ＝１．０（ｎｍ）と把握される。このため、顕微鏡４の倍率を低く設定したにもかかわらず、ピッチずれの検査精度は上述の場合よりも高くなる。ただし、顕微鏡４の倍率を極端に低く設定すると、個々のパターンの位置を把握しづらくなるため、検査精度との兼ね合いで適宜調整することが好ましい。また、表示部６の画面は、高解像度（高精細）の大画面とすることが望ましい。
【００４３】
（応用例）
本実施の形態によれば、被検査体２のパターンの検査を比較的短時間（おおむね３０分程度）で行えるようになる。このため、パターンの検査結果を、たとえば、電子線描画によるレジストの露光工程や、インプリント法によるパターンの転写工程などにフィードバックすることができる。これにより、たとえば、パターン検査工程において、パターンの位置ずれにともなう不良品が発生した場合は、その発生の事実と位置ずれの状態（ずれの種別、ずれ量など）を含む検査結果を各工程にフィードバックすることにより、不良品の発生原因を素早く突き止めて対策を講じることができる。このため、パターンの位置ずれにともなう不良品の発生を低減することが可能となる。
【００４４】
また、パターン検査工程において、パターンの位置ずれにともなう不良品が発生する前に、その発生が近々予測される状況で各工程に検査結果をフィードバックしてもよい。具体的には、パターンの位置ずれが許容される許容範囲よりも狭い範囲で管理範囲を設定しておく。そして、パターン検査工程で検査したパターンの位置ずれ量がこの管理範囲に達した段階で各工程に検査結果をフィードバックする。これにより、実際にパターン検査工程で不良品が発生する前に、各工程で事前の対策を講じることができる。このため、不良品の発生を未然に防止することが可能となる。
【００４５】
（変形例等）
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
【００４６】
たとえば、上記実施の形態においては、インプリント法に用いられるパターンを検査対象としたが、これ以外にも、周期構造を有する繰り返しのパターンであって、モアレ現象を利用して位置ずれを検査可能なパターンであれば、検査対象に含めることができる。また。パターンの種類についても、ライン＆スペースのパターンやホールパターンの他に、たとえば、突状のドットパターンが縦横に並んだものでもよい。
【００４７】
また、上記実施の形態においては、表示部６の画面に表示するパターン画像の明るさおよびコントラストを調整することにより、このパターン画像を単純化したが、これ以外の方法で行ってもよい。たとえば、パターン画像に基づく計算によって各パターンの重心位置を求め、その位置に元のパターンよりも面積を縮小した点状または線状のパターンを生成することにより、パターン画像全体を単純化してもよい。
【００４８】
また、画像取得部として用いる顕微鏡４についても、走査型電子顕微鏡に限らず、たとえば、レーザー顕微鏡などの他の顕微鏡、またはこれに代わってパターン画像を拡大して観察可能な光学機器を用いてもよい。
【００４９】
また、上記実施の形態においては、被検査パターンの画像と基準パターンの画像を重ね合わせた状態の画像を表示部６に出力したが、これに限らず、たとえば、その重ね合わせ画像をプリンタにより用紙に印刷出力してもよい。
【００５０】
また、上記実施の形態においては、パターンの具体的な検査項目として、パターンのピッチずれとローテーションずれを挙げたが、これらのうちの一方だけを検査してもよい。また、これ以外の項目について検査してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…パターン検査装置
２…被検査体
３…ステージ部
４…顕微鏡
５…画像処理部
６…表示部
７…操作部
【図１】
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【図４】
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【図２】
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【図３】
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