(57)【要約】【課題】光源の輝度分布の時間的変動を精度良く補正することができ、検査の精度を向上させることができる補正方法、補正装置及び検査装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る補正方法は、光源１１で生成された照明光Ｌ１１によるクリティカル照明を用いて検査対象を照明し、照明光Ｌ１１によって照明された検査対象からの光を集光し、集光した光を第１検出器２３により検出して検査対象の画像データを取得し、照明光Ｌ１１の一部を集光し、集光した照明光Ｌ１１を第２検出器３３により検出して照明光Ｌ１１の輝度分布の画像データを取得し、輝度分布の画像データに基づいて、検査対象の画像データの補正を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源で生成された照明光によるクリティカル照明を用いて検査対象を照明し、
前記照明光によって照明された前記検査対象からの光を集光し、集光した前記光を第１検出器により検出して前記検査対象の画像データを取得し、
前記照明光の一部を用いてクリティカル照明により第２検出器を照射することで検出された前記照明光の輝度分布の画像データを取得し、
前記輝度分布の画像データに基づいて、前記検査対象の画像データの補正を行う、
補正方法。
【請求項２】
光源で生成された照明光によるクリティカル照明を用いて検査対象を照明し、
前記照明光によって照明された前記検査対象からの光を集光し、集光した前記光を第１検出器により検出して前記検査対象の画像データを取得し、
前記照明光の一部を集光し、集光した前記照明光を第２検出器により検出して前記照明光の輝度分布の画像データを取得し、
前記輝度分布の画像データに基づいて、前記検査対象の画像データの補正を行う、
補正方法。
【請求項３】
前記第１検出器及び前記第２検出器に、ＴＤＩを含む検出器を用いる、
請求項１または２に記載の補正方法。
【請求項４】
前記照明光の輝度分布の画像データを取得する際には、
前記検査対象に対して前記照明光を入射させる落とし込みミラーと、前記照明光を収束光として前記落とし込みミラーに入射させる反射鏡と、の間の前記照明光の一部をカットミラーで取り出す、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の補正方法。
【請求項５】
前記カットミラーが配置された位置における前記照明光の光軸に直交する断面の断面積において、前記一部の断面積を、前記一部以外の断面積よりも小さくする、
請求項４に記載の補正方法。
【請求項６】
前記輝度分布の画像データにおける倍率を、前記検査対象の画像データの倍率よりも低くする、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の補正方法。
【請求項７】
前記検査対象の画像データの補正を行う際に、
前記輝度分布の画像データに含まれる各ピクセル間のデータを補間し、
前記輝度分布の画像データの解像度を、前記検査対象の画像データの前記解像度にそろえる、
請求項６に記載の補正方法。
【請求項８】
光源で生成された照明光によるクリティカル照明を用いて検査対象を照明する照明光学系と、
前記照明光によって照明された前記検査対象からの光を集光し、集光した前記光を第１検出器により検出して前記検査対象の画像データを取得する検出光学系と、
前記照明光の一部を用いてクリティカル照明により第２検出器を照射することで検出された前記照明光の輝度分布の画像データを取得するモニタ部と、
前記輝度分布の画像データに基づいて、前記検査対象の画像データの補正を行う処理部と、
を備えた補正装置。
【請求項９】
光源で生成された照明光によるクリティカル照明を用いて検査対象を照明する照明光学系と、
前記照明光によって照明された前記検査対象からの光を集光し、集光した前記光を第１検出器により検出して前記検査対象の画像データを取得する検出光学系と、
前記照明光の一部を集光し、集光した前記照明光を第２検出器により検出して前記照明光の輝度分布の画像データを取得するモニタ部と、
前記輝度分布の画像データに基づいて、前記検査対象の画像データの補正を行う処理部と、
を備えた補正装置。
【請求項１０】
前記第１検出器及び前記第２検出器は、ＴＤＩを含む検出器である、
請求項８または９に記載の補正装置。
【請求項１１】
前記照明光学系は、
前記検査対象に対して前記照明光を入射させる落とし込みミラーと、前記照明光を収束光として前記落とし込みミラーに入射させる反射鏡と、を有し、
前記モニタ部は、
前記反射鏡と、前記落とし込みミラーとの間の前記照明光の一部を取り出すカットミラーを有する、
請求項８〜１０のいずれか一項に記載の補正装置。
【請求項１２】
前記カットミラーが配置された位置における前記照明光の光軸に直交する断面の断面積において、前記一部の断面積は、前記一部以外の断面積よりも小さい、
請求項１１に記載の補正装置。
【請求項１３】
前記モニタ部が取得した前記輝度分布の画像データにおける倍率は、前記検出光学系が取得した前記検査対象の画像データの倍率よりも低い、
請求項８〜１２のいずれか一項に記載の補正装置。
【請求項１４】
前記処理部は、
前記輝度分布の画像データに含まれる各ピクセル間のデータを補間し、前記輝度分布の画像データの解像度を、前記検査対象の画像データの前記解像度にそろえる、
請求項１３に記載の補正装置。
【請求項１５】
請求項８〜１４のいずれか一項の補正装置を備え、
前記処理部は、前記補正を行った前記検査対象の画像データから前記検査対象の検査を行う検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補正方法、補正装置及び検査装置に関するものであり、例えば、ＥＵＶマスクの検査に使用される画像データにおいて、光源の輝度ムラを補正する補正方法、補正装置及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＥＵＶ（Extra Ultra Violet）リソグラフィ用のマスク（以下、ＥＵＶマスクという。）の検査において、照明光の輝度を確保するために、クリティカル照明が用いられる。クリティカル照明は、光源の像をＥＵＶマスクの上面に結像させるように照明する方法であり、高輝度で照明することができる光学系となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４５９２２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７２５５３号公報
【特許文献３】特開２００６−１７７７３７号公報
【特許文献４】特開２００７−０９３３１７号公報
【特許文献５】特開２０１０−０９１５５２号公報
【特許文献６】特開２０１２−１１２７２９号公報
【特許文献７】特開２０１６−１６６７８９号公報
【特許文献８】特開２０１１−１０８７１１号公報
【特許文献９】特開２０１２−００２６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クリティカル照明を用いた検査では、光源の輝度ムラ（シェーディング）を反映した照明光の輝度分布を補正するシェーディング補正を行う。検査用の検出器として、ＴＤＩ（Time Delay Integration）検出器を用いた場合に、例えば、検査開始前の照明光の輝度分布をもとに、シェーディング補正量を決め、検出器の出力ごとに、シェーディング補正を行う。
【０００５】
しかしながら、光源の輝度ムラは、時間の経過とともに変化し、それに伴って、照明光の輝度分布も、時間の経過とともに変化する。照明光の輝度分布が時間の経過とともに変化すると、検査開始前に取得したシェーディング補正量とズレが生じ、検査の精度を低下させてしまうことになる。輝度ムラとは輝度分布の形状変化に伴うものと、光源位置の変動に伴うものとが考えられる。
【０００６】
図１６は、照明光の輝度分布を例示した図であり、（ａ）〜（ｃ）は、照明光の輝度分布が時間とともに変化しない場合を示し、（ｄ）〜（ｆ）は、照明光の輝度分布が時間とともに変化する場合を示す。図１６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、検出時間Ｔが、それぞれ、Ｔ０（ｔ＝０）、Ｔ１（ｔ＝Δｔ）及びＴ２（ｔ＝２・Δｔ）を示し、図１６（ｄ）、（ｅ）及び（ｆ）は、検出時間Ｔが、それぞれ、Ｔ０（ｔ＝０）、Ｔ１（ｔ＝Δｔ）及びＴ２（ｔ＝２・Δｔ）を示す。
【０００７】
図１６の各図では、輝度を１〜５の５段階で示している。輝度が５の部分が最も高い輝度を示している。照明光の輝度分布を検出する検出器のスキャン方向は、図１６の各図の一方向、例えば、下方から上方へ向かう方向Ｄである。例えば、検出時間Ｔが、Ｔ０（ｔ＝０）、Ｔ１（ｔ＝Δｔ）及びＴ２（ｔ＝２・Δｔ）と経過すると、検出器が検査する検出位置Ｕは、方向Ｄに沿って移動する。例えば、中心を通り、方向Ｄに沿った直線上において、検出位置Ｕは、検出時間Ｔの経過にともなって、Ｕ０、Ｕ１、Ｕ２と変化する。
【０００８】
図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、照明光の輝度分布が、時間Ｔ０（ｔ＝０）〜Ｔ２（ｔ＝２・Δｔ）に渡って変化しない場合には、検査開始前に取得したシェーディング補正量と、検出時間Ｔに検出される輝度分布との間にズレはない。検出位置Ｕ０〜Ｕ２において、検出器が検出する輝度は、１、５、１である。
【０００９】
一方、図１６（ｄ）〜（ｆ）に示すように、照明光の輝度分布が、検出時間Ｔ０（ｔ＝０）〜Ｔ２（ｔ＝２・Δｔ）に渡って変化する場合には、検査開始前に取得したシェーディング補正量と、検出時間Ｔに検出される輝度分布との間にズレが生じる。検出位置Ｕ０〜Ｕ２において、検出器が検出する輝度は、１、３、５である。したがって、検査開始前の照明光の輝度分布をもとに、シェーディング補正量を決めていると、実際の検査時の輝度と異なり、検査の精度を低下させてしまうことになる。
【００１０】
このように、光源の輝度ムラが時間とともに変化することによって、照明光の輝度分布が時間とともに変化する場合には、検出器の出力ごとに、シェーディング補正量を決定し、検出器の出力ごとに、決定したシェーディング補正量を用いて補正を行う必要がある。また、光源のパワーが時間とともに変化する場合にも、検出器の出力ごとに、補正を行う必要がある。
【００１１】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、照明光の輝度分布の時間的変動を精度良く補正することができ、検査の精度を向上させることができる補正方法、補正装置及び検査装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様に係る補正方法は、光源で生成された照明光によるクリティカル照明を用いて検査対象を照明し、前記照明光によって照明された前記検査対象からの光を集光し、集光した前記光を第１検出器により検出して前記検査対象の画像データを取得し、前記照明光の一部を集光し、集光した前記照明光を第２検出器により検出して前記照明光の輝度分布の画像データを取得し、前記輝度分布の画像データに基づいて、前記検査対象の画像データの補正を行う。このような構成により、照明光の輝度分布を精度良く補正することができる。
【００１３】
また、前記第１検出器及び前記第２検出器に、ＴＤＩを含む検出器を用いる。第２検出器としてＴＤＩを含む検出器を用いることにより、照明光の輝度分布の時間的変動に追随することができ、精度よく補正することができる。
【００１４】
さらに、前記照明光の輝度分布の画像データを取得する際には、前記検査対象に対して前記照明光を入射させる落とし込みミラーと、前記照明光を収束光として前記落とし込みミラーに入射させる反射鏡と、の間の前記照明光の一部をカットミラーで取り出す。このような構成とすることにより、検査に用いる照明光への影響を抑制することができ、精度よく検査することができる。
【００１５】
前記カットミラーが配置された位置における前記照明光の光軸に直交する断面の断面積において、前記一部の断面積を、前記一部以外の断面積よりも小さくする。このような構成とすることにより、検査に用いる照明光への影響を抑制することができ、精度よく検査することができる。
【００１６】
また、前記輝度分布の画像データにおける倍率を、前記検査対象の画像データの倍率よりも低くする。このような構成とすることにより、輝度分布を検出する光量を大きくすることができ、照明光の輝度分布を精度良く補正することができる。
【００１７】
さらに、前記検査対象の画像データの補正を行う際に、前記輝度分布の画像データに含まれる各ピクセル間のデータを補間し、前記輝度分布の画像データの解像度を、前記検査対象の画像データの前記解像度にそろえる。このような構成とすることにより、照明光の輝度分布を精度良く補正することができる。
【００１８】
本発明の一態様に係る補正装置は、光源で生成された照明光によるクリティカル照明を用いて検査対象を照明する照明光学系と、前記照明光によって照明された前記検査対象からの光を集光し、集光した前記光を第１検出器により検出して前記検査対象の画像データを取得する検出光学系と、前記照明光の一部を集光し、集光した前記照明光を第２検出器により検出して前記照明光の輝度分布の画像データを取得するモニタ部と、前記輝度分布の画像データに基づいて、前記検査対象の画像データの補正を行う処理部と、を備える。このような構成とすることにより、照明光の輝度分布を精度良く補正することができ、検査の精度を向上させることができる。
【００１９】
また、前記第１検出器及び前記第２検出器は、ＴＤＩを含む検出器である。このような構成とすることにより、光源の輝度分布の時間的変動に追随することができ、精度よく補正することができる。
【００２０】
さらに、前記照明光学系は、前記検査対象に対して前記照明光を入射させる落とし込みミラーと、前記照明光を収束光として前記落とし込みミラーに入射させる反射鏡と、を有し、前記モニタ部は、前記反射鏡と、前記落とし込みミラーとの間の前記照明光の一部を取り出すカットミラーを有する。このような構成とすることにより、検査に用いる照明光への影響を抑制することができ、精度よく検査することができる。
【００２１】
前記カットミラーが配置された位置における前記照明光の光軸に直交する断面の断面積において、前記一部の断面積は、前記一部以外の断面積よりも小さい。このような構成とすることにより、検査に用いる照明光への影響を抑制することができ、精度よく検査することができる。
【００２２】
また、前記モニタ部が取得した前記輝度分布の画像データにおける倍率は、前記検出光学系が取得した前記検査対象の画像データの倍率よりも低い。このような構成とすることにより、輝度分布を検出する光量を大きくすることができ、照明光の輝度分布を精度良く補正することができる。
【００２３】
さらに、前記処理部は、前記輝度分布の画像データに含まれる各ピクセル間のデータを補間し、前記輝度分布の画像データの解像度を、前記検査対象の画像データの前記解像度にそろえる。このような構成とすることにより、照明光の輝度分布を精度良く補正することができる。
【００２４】
本発明の一態様に係る検査装置は、前記補正装置を備え、前記処理部は、前記補正を行った前記検査対象の画像データから前記検査対象の検査を行う。このような構成とすることにより、照明光の輝度分布を精度良く補正することができ、検査の精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明により、照明光の輝度分布の時間的変動を精度良く補正することができ、検査の精度を向上させることができる補正方法、補正装置及び検査装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態１に係る検査装置を例示した構成図である。
【図２】実施形態１に係る検査装置において、モニタ部を例示した構成図である。
【図３】実施形態１に係る補正方法及び検査方法を例示したフローチャート図である。
【図４】実施形態１に係る検査装置において、第１検出器及び第２検出器により取得された画像データを例示した図であり、（ａ）は、第１検出器により取得された検査対象上の輝度分布の画像データを例示した図であり、（ｂ）は、第２検出器により取得された照明光の輝度分布の画像データを示す。
【図５】実施形態１に係る検査装置において、第１検出器及び第２検出器により取得された画像データを例示した図であり、（ａ）は、第１検出器により取得された検査対象上の輝度分布の画像データを例示した図であり、（ｂ）は、第２検出器により取得された照明光の輝度分布の画像データを示す。
【図６】実施形態１に係る検査装置において、第１検出器及び第２検出器により取得された画像データを例示した図であり、（ａ）は、第１検出器により取得された検査対象上の輝度分布の画像データを例示した図であり、（ｂ）は、第２検出器により取得された照明光の輝度分布の画像データを示す。
【図７】実施形態１に係る検査装置において、第１検出器及び第２検出器により取得された画像データを例示した図であり、（ａ）は、第１検出器により取得された検査対象上の輝度分布の画像データを例示した図であり、（ｂ）は、第２検出器により取得された照明光の輝度分布の画像データを示す。
【図８】実施形態２に係る検査装置において、第１検出器及び第２検出器により取得された画像データを例示した図であり、（ａ）は、第１検出器により取得された検査対象上の輝度分布の画像データを例示した図であり、（ｂ）は、第２検出器により取得された照明光の輝度分布の画像データを示す。
【図９】実施形態２に係る検査装置において、第１検出器及び第２検出器により取得された画像データを例示した図であり、（ａ）は、第１検出器により取得された検査対象上の輝度分布の画像データを例示した図であり、（ｂ）は、第２検出器により取得された照明光の輝度分布の画像データを示す。
【図１０】実施形態２に係る検査装置において、第１検出器及び第２検出器により取得された画像データを例示した図であり、（ａ）は、第１検出器により取得された検査対象上の輝度分布の画像データを例示した図であり、（ｂ）は、第２検出器により取得された照明光の輝度分布の画像データを示す。
【図１１】実施形態２に係る検査装置において、第１検出器及び第２検出器により取得された画像データを例示した図であり、（ａ）は、第１検出器により取得された検査対象上の輝度分布の画像データを例示した図であり、（ｂ）は、第２検出器により取得された照明光の輝度分布の画像データを示す。
【図１２】実施形態２に係る検査装置において、第２検出器により取得された画像データのピクセル間の補間を例示したグラフであり、横軸は、ピクセル間の位置を示し、縦軸は、輝度を示す。
【図１３】実施形態２の変形例１に係る検査装置を例示した構成図である。
【図１４】実施形態２の変形例２に係る検査装置を例示した構成図である。
【図１５】実施形態２の変形例３に係る検査装置を例示した構成図である。
【図１６】照明光の輝度分布を例示した図であり、（ａ）〜（ｃ）は、照明光の輝度分布が時間とともに変化しない場合を示し、（ｄ）〜（ｆ）は、照明光の輝度分布が時間とともに変化する場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００２８】
（実施形態１）
＜検査装置の構成＞
実施形態１に係る検査装置を説明する。まず、実施形態１に係る検査装置の構成を説明する。図１は、実施形態１に係る検査装置１を例示した構成図である。検査装置１は、照明光学系１０、検出光学系２０、モニタ部３０及び処理部４０を備えている。照明光学系１０は、光源１１、楕円面鏡１２、楕円面鏡１３及び落とし込みミラー１４を有している。検出光学系２０は、穴開き凹面鏡２１、凸面鏡２２及び第１検出器２３を有している。穴開き凹面鏡２１及び凸面鏡２２は、シュバルツシルト拡大光学系を構成している。モニタ部３０は、カットミラー３１、凹面鏡３２及び第２検出器３３を有している。検査装置１は、検査対象の欠陥等を検査する装置である。検査対象は、例えば、ＥＵＶマスク５０である。なお、検査対象は、ＥＵＶマスク５０に限らない。
【００２９】
光源１１は、照明光Ｌ１１を生成する。照明光Ｌ１１は、例えば、検査対象であるＥＵＶマスク５０の露光波長と同じ１３．５ｎｍのＥＵＶ光を含んでいる。光源１１から生成された照明光Ｌ１１は、楕円面鏡１２で反射する。楕円面鏡１２で反射した照明光Ｌ１１は、絞られながら進み、集光点ＩＦ１で集光される。集光点ＩＦ１は、ＥＵＶマスク５０の上面５１と共役な位置に配置されている。
【００３０】
照明光Ｌ１１は、集光点ＩＦ１を通過後、拡がりながら進んで、楕円面鏡１３等の反射鏡に入射する。楕円面鏡１３に入射した照明光Ｌ１１は、楕円面鏡１３で反射し、絞られながら進んで、落とし込みミラー１４に入射する。すなわち、楕円面鏡１３は、照明光Ｌ１１を収束光として落とし込みミラー１４に入射させる。落とし込みミラー１４は、ＥＵＶマスク５０の真上に配置されている。落とし込みミラー１４に入射して反射した照明光Ｌ１１は、ＥＵＶマスク５０に入射する。つまり、落とし込みミラー１４は、ＥＵＶマスク５０に対して照明光Ｌ１１を入射させる。
【００３１】
楕円面鏡１３は、ＥＵＶマスク５０に照明光Ｌ１１を集光している。照明光Ｌ１１がＥＵＶマスク５０を照明する際に、光源１１の像を、ＥＵＶマスク５０の上面５１に結像させるように照明光学系１０は設置されている。よって、照明光学系１０は、クリティカル照明となっている。このように、照明光学系１０は、光源１１で生成された照明光Ｌ１１によるクリティカル照明を用いて検査対象を照明する。
【００３２】
ＥＵＶマスク５０はステージ５２の上に配置されている。ここで、ＥＵＶマスク５０の上面５１に平行な平面をＸＹ平面とし、ＸＹ平面に垂直な方向をＺ方向とする。照明光Ｌ１１はＺ方向から傾いた方向からＥＵＶマスク５０に入射する。すなわち、照明光Ｌ１１は斜め入射して、ＥＵＶマスク５０を照明する。
【００３３】
ステージ５２は、ＸＹＺ駆動ステージである。ステージ５２をＸＹ方向に移動することで、ＥＵＶマスク５０の所望の領域を照明することができる。さらに、ステージ５２をＺ方向に移動することにより、フォーカス調整を行うことができる。
【００３４】
光源１１からの照明光Ｌ１１は、ＥＵＶマスク５０の検査領域を照明する。照明光Ｌ１１によって照明される検査領域は、例えば、０．５ｍｍ角である。Ｚ方向に対して傾いた方向から入射し、ＥＵＶマスク５０で反射した反射光Ｌ１２は、穴開き凹面鏡２１に入射する。穴開き凹面鏡２１の中心には、穴２１ａが設けられている。
【００３５】
穴開き凹面鏡２１で反射された反射光Ｌ１２は、凸面鏡２２に入射する。凸面鏡２２は、穴開き凹面鏡２１から入射した反射光Ｌ１２を、穴開き凹面鏡２１の穴２１ａに向けて反射する。穴２１ａを通過した反射光Ｌ１２は、第１検出器２３で検出される。第１検出器２３は、ＴＤＩ（Time Delay Integration）センサを含んだ検出器であり、検査対象であるＥＵＶマスク５０の画像データを取得する。第１検出器２３は、一方向にライン状に並んだ複数の撮像素子を含んでいる。ライン状に並んだ複数の撮像素子で撮像したライン状の画像データを一次元画像データ、または、１フレームという。第１検出器２３は、一方向に直交する方向にスキャンすることにより、複数の一次元画像データを取得する。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）である。なお、撮像素子は、ＣＣＤに限らない。
【００３６】
このように、検出光学系２０は、照明光Ｌ１１によって照明された検査対象からの反射光Ｌ１２を集光し、集光した反射光Ｌ１２を第１検出器２３により検出してＥＵＶマスク５０の画像データを取得する。画像データは、例えば、一次元画像データである。
【００３７】
反射光Ｌ１２には、ＥＵＶマスク５０の欠陥等の情報が含まれている。Ｚ方向に対して傾いた方向からＥＵＶマスク５０に入射した照明光Ｌ１１の正反射光は、検出光学系２０によって検出されている。ＥＵＶマスク５０に欠陥が存在する場合には、暗い像として欠陥が観察される。このような観察方法を、明視野観察という。第１検出器２３により取得されたＥＵＶマスク５０の複数の一次元画像データは、処理部４０に出力され、二次元画像データに処理される。
【００３８】
図２は、実施形態１に係る検査装置１において、モニタ部３０を例示した構成図である。図２において、凹面鏡３２の近傍を拡大した図も示している。図１及び図２に示すように、モニタ部３０のカットミラー３１は、楕円面鏡１３と、落とし込みミラー１４との間に配置され、楕円面鏡１３と、落とし込みミラー１４との間の照明光Ｌ１１の一部を取り出している。カットミラー３１は、照明光Ｌ１１のビームの一部をわずかに切り出すように反射させる。ビームの一部とは、例えば、ビームの上部である。
【００３９】
カットミラー３１が配置された位置における照明光Ｌ１１の光軸１５に直交する断面の断面積において、カットミラー３１によって反射される一部の断面積は、一部以外の照明光Ｌ１１の断面積よりも小さくなっている。
【００４０】
例えば、カットミラー３１が配置された位置における照明光Ｌ１１の光軸１５に直交する断面の断面積を１００とすれば、一部の断面積は１程度となっている。光源１１から取り出される照明光Ｌ１１において、光軸１５に直交する方向の取り出し角は、例えば、±７°である。ＥＵＶマスク５０に対する照明光Ｌ１１として用いられるのは、例えば、±６°の範囲である。モニタ部３０で用いるために、照明光Ｌ１１のビームの上部をわずか、例えば、１°の範囲をカットミラー３１で取り出している。このように、ビームの上部をわずかに取り出しても、ＥＵＶマスク５０上での照明光Ｌ１１の光量はそれほど低下しない。よって、検査対象の精度の低下を抑制することができる。
【００４１】
カットミラー３１は、例えば、照明光学系１０における瞳に近い位置に配置させる。照明光学系１０における瞳に近い位置で、照明光Ｌ１１をカットミラー３１により取り出すことで、第１検出器２３により取得された画像データと、第２検出器３３により取得された画像データとの間の良好な相関をとることができる。第１検出器２３に対する開口数（ＮＡ）と、第２検出器３３に対するＮＡとが異なり、点拡がり関数（ＰＳＦ）が異なっても、プラズマサイズがＰＳＦサイズに比べて十分大きいので、ＮＡの違いは本実施形態に影響しない。
【００４２】
カットミラー３１で反射させた照明光Ｌ１１は、絞られながら進み、集光点ＩＦ２で集光する。その後、照明光Ｌ１１は、拡がりながら凹面鏡３２に入射する。
【００４３】
凹面鏡３２及び図示しない複数のミラーは、カットミラー３１で取り出した照明光Ｌ１１を拡大させる。集光点ＩＦ２と、凹面鏡３２との間を距離Ｇ１、集光点ＩＦ２と、第２検出器３３との間を距離Ｇ２とする。第２検出器３３により取得される画像データを高倍率にすることもできる。ただし、高倍率（〜５００）を得るためには、距離Ｇ２を非常に大きくする。例えば、距離Ｇ１を〜５ｍｍとする場合には、距離Ｇ２〜２５００ｍｍとして、５００倍の倍率とする。例えば、複数のミラーを用いて、５００倍の倍率とすることができる。
【００４４】
本実施形態では、モニタ部３０が取得した輝度分布の画像データにおける倍率を、検出光学系２０が取得した検査対象の画像データの倍率と同じ倍率としている。なお、実施形態２で説明するように、モニタ部３０が取得した輝度分布の画像データにおける倍率を、検出光学系２０が取得した検査対象の画像データの倍率よりも低くしてもよい。取出しに必要な立体角は、倍率の比の２乗である。例えば、第１検出器２３の倍率を２０倍とし、第２検出器３３の倍率を２倍とすると、カットミラー３１による取り出しに必要な立体角は、光源１１からの取出しの立体角の１／１００である。ＮＡで換算すると１／１０である。
【００４５】
凹面鏡３２に入射し、凹面鏡３２で反射した照明光Ｌ１１は、第２検出器３３で検出される。第２検出器３３は、ＴＤＩ（Time Delay Integration）センサを含んだ検出器であり、照明光Ｌ１１の輝度分布の画像データを取得する。第２検出器３３は、一方向にライン状に並んだ複数の撮像素子を含んでいる。ライン状に並んだ複数の撮像素子で撮像したライン状の画像データを一次元画像データ、または、１フレームということは、第１検出器２３と同様である。第２検出器３３は、一方向に直交する方向にスキャンすることにより、複数の一次元画像データを取得する。第２検出器３３によって取得された一次元画像データは、照明光Ｌ１１のパワー変動及び輝度分布を示している。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）である。なお、撮像素子は、ＣＣＤに限らない。
【００４６】
例えば、照明光Ｌ１１の光源１１の像を、第２検出器３３に結像するように光学系を配置させる。これにより、モニタ部３０は、照明光Ｌ１１の一部を用いてクリティカル照明により第２検出器３３を照射することで検出された照明光Ｌ１１の輝度分布の画像データを取得する。よって、精度よく輝度分布及びパワー変動を補正することができる。
このように、モニタ部３０は、照明光Ｌ１１の一部を集光し、集光した照明光Ｌ１１を第２検出器３３により検出して照明光Ｌ１１のパワー変動及び輝度分布の画像データを取得する。第２検出器３３により取得された照明光Ｌ１１のパワー変動及び輝度分布の画像データは、処理部４０に出力される。
【００４７】
処理部４０は、検出光学系２０及びモニタ部３０と信号線または無線により接続されている。処理部４０は、検出光学系２０における第１検出器２３から検査対象の画像データを受け取る。また、処理部４０は、モニタ部３０における第２検出器３３から照明光Ｌ１１のパワー変動及び輝度分布の画像データを受け取る。
【００４８】
処理部４０は、モニタ部３０が取得したパワー変動及び輝度分布の画像データに基づいて、検出光学系２０が取得したＥＵＶマスク５０の画像データの補正を行う。それとともに、処理部４０は、補正を行ったＥＵＶマスク５０の画像データからＥＵＶマスク５０の検査を行う。補正を行った検査対象の画像データから、検査対象の検査を行うので、検査装置１は、補正装置を備えた検査装置１ということができる。
【００４９】
次に、実施形態１に係る検査装置１の動作として、補正方法及び検査方法を説明する。検査装置１は、検査対象の画像データの補正を行うとともに、検査対象の検査を行う。図３は、実施形態１に係る補正方法及び検査方法を例示したフローチャート図である。図３のステップＳ１１に示すように、まず、クリティカル照明を用いて、検査対象を照明する。具体的には、光源１１で生成された照明光Ｌ１１でＥＵＶマスク５０を照明する場合に、クリティカル照明となるように、照明光学系１０を配置させる。そして、ＥＵＶマスク５０を照明光Ｌ１１で照明する。
【００５０】
次に、図３のステップＳ１２に示すように、輝度積算値よりパワー変動を取得する。具体的には、処理部４０は、第２検出器３３により取得した１フレームにおける照明光Ｌ１１の輝度を積算し、積算値より、照明光Ｌ１１のパワー変動を取得する。
【００５１】
図４〜図７は、実施形態１に係る検査装置１において、第１検出器２３及び第２検出器３３により取得された画像データを例示した図であり、（ａ）は、第１検出器２３により取得された検査対象上の輝度分布の画像データを例示した図であり、（ｂ）は、第２検出器３３により取得された照明光Ｌ１１の輝度分布の画像データを示す。
【００５２】
図４〜図７は、検出時間Ｔがそれぞれ、Ｔ０（ｔ＝０）、Ｔ１（ｔ＝Δｔ）、Ｔ２（ｔ＝２Δｔ）及びＴ３（ｔ＝３Δｔ）のときの画像を示している。図４〜図７では、輝度を１〜５の５段階で示している。輝度が５の部分が最も高い輝度を示している。第１検出器２３及び第２検出器３３のスキャン方向は、下方から上方へ向かう方向Ｄである。
【００５３】
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、検出時間Ｔ０（ｔ＝０）のときに、検査対象上の輝度分布の画像データは、例えば、中心に近づくほど強度が大きい同心円状の画像となっている。図４（ｂ）に示すように、処理部４０は、第２検出器３３により取得した輝度分布の画像データの１フレームをもとに、照明光Ｌ１１の輝度の積算値Ｐ２（ｔ＝０）を算出する。例えば、処理部４０は、積算時間をΔｔｅｘｐｏｓｕｒｅとすると、時刻ｔが、−Δｔｅｘｐｏｓｕｒｅ≦ｔ≦０における第２検出器３３が検出した１フレームの輝度を積算して積算値Ｐ２（ｔ＝０）を算出する。積算値Ｐ２（ｔ＝０）を以下の（１）式で示す。
【００５４】
Ｐ２（０）＝Ｐ２（ｔ＝０）                                              （１）
【００５５】
時刻ｔが、ｔｉ−Δｔｅｘｐｏｓｕｒｅ≦ｔ≦ｔｉにおける第２検出器３３が検出した１フレームの輝度を積算して、検出時間Ｔｉ（ｔ＝ｔｉ）のときの積算値Ｐ２（ｔ＝ｔｉ）を算出する。積算値Ｐ２（ｔ＝ｔｉ）を以下の（２）式で示す。
【００５６】
Ｐ２（ｔｉ）＝Ｐ２（ｔ＝ｔｉ）                                          （２）
【００５７】
積算値Ｐ２（ｔｉ）の変動は、照明光Ｌ１１のパワーの変動を示している。このようにして、処理部４０は、照明光Ｌ１１のパワー変動を取得する。取得された画像データは処理部４０に対して出力される。
【００５８】
次に、図３のステップＳ１３に示すように、検査対象の画像データ及び照明光Ｌ１１の輝度分布の画像データを取得する。
【００５９】
図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、検出時間Ｔ１（ｔ＝Δｔ）において、照明光Ｌ１１の輝度分布は、例えば、検出時間Ｔ０と同じように、同心円状の分布となっている。第１検出器２３の検出位置Ｕ１１及び第２検出器３３の検出位置Ｕ２１は、同心円の中心を通りＹ軸方向に延びた直線Ｋ上の−Ｙ軸方向側の所定の位置となっている。検出位置Ｕ１１及び検出位置Ｕ２１の輝度は、ともに１となっている。
【００６０】
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、検出時間Ｔ２（ｔ＝２・Δｔ）において、照明光Ｌ１１の輝度分布は、例えば、中心が＋Ｙ軸方向側に偏った分布となっている。第１検出器２３の検出位置Ｕ１２及び第２検出器３３の検出位置Ｕ２２は、直線Ｋの中心近傍に移動している。検出位置Ｕ１２及び検出位置Ｕ２２の輝度は、ともに３となっている。
【００６１】
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、検出時間Ｔ３（ｔ＝３・Δｔ）において、照明光Ｌ１１の輝度分布は、例えば、中心が＋Ｘ軸方向と＋Ｙ軸方向との間の方向に偏った分布となっている。第１検出器２３の検出位置Ｕ１３及び第２検出器３３の検出位置Ｕ２３は、直線Ｋ上の＋Ｙ軸方向に移動している。検出位置Ｕ１３及び検出位置Ｕ２３の輝度は、ともに１となっている。
【００６２】
次に、図３のステップＳ１４に示すように、照明光Ｌ１１のパワー変動及び輝度分布に基づいて、検査対象の画像データを補正する。具体的には、処理部４０は、第１検出器２３により取得された検査対象の各検出時間における一次元画像データの各ピクセルに対して、照明光Ｌ１１のパワー変動及び輝度分布を含んだシェーディング補正を行う。シェーディング補正は、第１検出器２３により取得された画像データの各ピクセルの輝度Ｉ１（ｘｉ、ｔｉ）を以下の（３）式を用いて補正する。
【００６３】
Ｉ１’（ｘｉ、ｔｉ）＝Ｉ１（ｘｉ、ｔｉ）・｛Ｐ２（０）／Ｐ２（ｔｉ）｝
・｛Ｉ２ａｖｅ（ｔｉ）／Ｉ２（ｘｉ、ｔｉ）｝    （３）
【００６４】
ここで、Ｉ１’（ｘｉ、ｔｉ）は、第１検出器２３により取得された画像データにおける補正後の輝度を示す。Ｉ１（ｘｉ、ｔｉ）は、時刻ｔｉに出力される位置ｘｉでのピクセルにおける輝度を示す。Ｉ２ａｖｅ（ｔ）は、時刻ｔｉにおける第２検出器３３により取得された輝度分布の平均値を示す。Ｉ２（ｘｉ、ｔｉ）は、時刻ｔｉに出力される位置ｘｉでのピクセルにおける第２検出器３３により取得された画像データの輝度を示す。
【００６５】
すなわち、処理部４０は、欠陥を検出するための第１検出器２３及びシェーディング補正用の第２検出器３３を常時別にモニタし、第１検出器２３及び第２検出器３３の出力毎に、照明光Ｌ１１のパワー変動及び輝度分布に基づいて、検査対象の一次元画像データを補正する。このように、処理部４０は、パワー変動及び輝度分布の補正を同時に行っている。
【００６６】
このようにして、照明光Ｌ１１のパワー変動及び輝度分布に基づいて、検査対象の各一次元画像データを補正する。フレームが複数ある場合には、すべてのフレームに対して、照明光Ｌ１１のパワー変動及び輝度分布に基づいて、検査対象の画像データを補正する。本実施形態の検査装置１は、検査対象の画像データを補正することから、補正装置を備えているということもできる。
【００６７】
次に、図３のステップＳ１５に示すように、補正された検査対象の画像データから検査対象を検査する。具体的には、照明光Ｌ１１が検査対象のＥＵＶマスク５０により反射した反射光Ｌ１２を第１検出器２３が検出する。そして、第１検出器２３が取得した一次元画像データは、上述のようにシェーディング補正される。補正された一次元画像データを合成することによって、検査対象の二次元画像データが取得される。二次元画像データは、検査対象に含まれた欠陥等の情報を含んでいる。例えば、明視野観察においては、欠陥等は像として検出される。このようにして、検査対象を検査することができる。
【００６８】
次に、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態の検査装置１では、照明光Ｌ１１の輝度分布をモニタし、モニタした輝度分布に基づいて、検査対象の画像を補正している。よって、照明光のパワー変動及び輝度分布を精度良く補正することができ、検査の精度を向上させることができる。
【００６９】
また、検査装置１では、第２検出器３３としてＴＤＩを用いている。よって、第１検出器２３と同じ動作速度で第２検出器３３を動作させることができる。これにより、数１０ｋＨｚ以上の高速で取得される検査対象の画像データに対して、リアルタイムで照明光Ｌ１１の輝度分布を補正することができる。よって、検査対象の画像を精度よくリアルタイムで補正することができる。
【００７０】
仮に、第２検出器３３を二次元センサとした場合には、二次元センサの１フレーム速度は１０ｋＨｚに達しない。よって、輝度分布の変化が速い場合には、二次元センサは、その変化に追随できない。しかしながら、本実施形態のように、第２検出器３３をＴＤＩとした場合には、ＴＤＩは、数１０ｋＨｚ以上の高速で動作させることができるので、輝度分布の変化に追随させることができる。
【００７１】
さらに、光源の輝度分布をモニタするために、照明光Ｌ１１の一部を取り出し、残りを検査対象の検査に用いている。よって、第２検出器３３による輝度分布の画像データの取得を、第１検出器２３による検査対象の画像データの取得に同期させることができる。また、カットミラー３１が配置された位置における照明光Ｌ１１の光軸１５に直交する断面の断面積において、取り出される一部の断面積を、一部以外の断面積よりも小さくしている。よって、検査対象の検査に用いる照明光Ｌ１１への影響を抑制することができ、精度よく検査することができる。
【００７２】
（実施形態２）
次に、実施形態２を説明する。本実施形態の検査装置２では、モニタ部３０が取得した輝度分布の画像データにおける倍率を、検出光学系２０が取得した検査対象の画像データの倍率よりも低くする。実施形態２に係る検査装置２の構成は、実施形態１と同様であるので説明を省略し、検査装置２の動作を説明する。図３のステップＳ１１におけるクリティカル照明を用いて、検査対象を照明することは、実施形態１の検査装置１と同様である。次に、図３のステップＳ１２に示すように、輝度積算値よりパワー変動を取得する。
【００７３】
図８〜図１１は、実施形態２に係る検査装置２において、第１検出器２３及び第２検出器３３により取得された画像データを例示した図であり、（ａ）は、第１検出器２３により取得された検査対象上の輝度分布の画像データを例示した図であり、（ｂ）は、第２検出器３３により取得された照明光Ｌ１１の輝度分布の画像データを示す。
【００７４】
図８〜図１１は、検出時間Ｔがそれぞれ、Ｔ０（ｔ＝０）、Ｔ１（ｔ＝Δｔ）、Ｔ２（ｔ＝２Δｔ）及びＴ３（ｔ＝３Δｔ）のときの画像を示している。
【００７５】
図８（ｂ）に示すように、照明光Ｌ１１の輝度分布の画像データにおける倍率は、図８（ａ）に示すように、検査対象上の輝度分布の画像データにおける倍率よりも小さくなっている。そこで、第２検出器３３が方向Ｄにスキャンさせる場合の速度（ラインレート）を、第１検出器２３が方向Ｄにスキャンさせる場合のラインレートよりも倍率に対応させて遅くする。例えば、第１検出器２３の倍率が１００倍であり、ラインレートが２００ｋＨｚであるとする。そして、第２検出器３３の倍率を１０倍とした場合には、ラインレートを２０ｋＨｚとする。またピクセル数は倍率の比に反比例して小さくする。例えば検出器２３のピクセルレイアウトが１０００×１０００の場合、倍率の比が１０であれば、検出器２３のピクセルレイアウトは１００×１００とする。これにより、第２検出器３３における輝度分布の画像データの取得を、第１検出器２３における検査対象の画像データの取得に同期させることができる。
【００７６】
また、第２検出器３３が取得した画像データの倍率は、第１検出器２３が取得した画像データの倍率よりも小さくなっているので、光量を小さくしても画像データの取得に十分な光量とすることができる。すなわち、カットミラー３１が配置された位置における照明光Ｌ１１の光軸１５に直交する断面の断面積において、カットミラー３１で取り出された照明光Ｌ１１の一部の断面積を、一部以外の断面積よりも小さくしても、輝度分布の画像データの取得が可能な光量を確保することができる。よって、精度よく輝度分布を補正することができる。
【００７７】
図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、検出時間Ｔ０（ｔ＝０）のときに、検査対象上の輝度分布の画像データは、例えば、中心に近づくほど強度が大きい同心円状の画像となっている。図８（ｂ）に示すように、処理部４０は、第２検出器３３により取得した輝度分布の画像データの１フレームをもとに、照明光Ｌ１１の輝度の積算値Ｐ２（ｔ＝０）を算出する。例えば、処理部４０は、積算時間をΔｔｅｘｐｏｓｕｒｅとすると、時刻ｔが、−Δｔｅｘｐｏｓｕｒｅ≦ｔ≦０における第２検出器３３が検出した１フレームの輝度を積算して積算値Ｐ２（ｔ＝０）を算出する。積算値Ｐ２（ｔ＝０）を、実施形態１と同様に、上記（１）式で示す。
【００７８】
検出時間Ｔｉ（ｔ＝ｔｉ）のときの積算値Ｐ２（ｔ＝ｔｉ）を、実施形態１と同様に、上記（２）式で示す。
【００７９】
積算値Ｐ２（ｔｉ）の変動は、照明光Ｌ１１のパワーの変動を示している。このようにして、処理部４０は、照明光Ｌ１１のパワー変動を取得する。取得された画像データは処理部４０に対して出力される。
【００８０】
次に、図３のステップＳ１３に示すように、検査対象の画像データ及び照明光Ｌ１１の輝度分布の画像データを取得する。
【００８１】
図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、検出時間Ｔ１（ｔ＝Δｔ）において、照明光Ｌ１１の輝度分布は、例えば、検出時間Ｔ０と同じように、同心円状の分布となっている。第１検出器２３の検出位置Ｕ１１及び第２検出器３３の検出位置Ｕ２１は、同心円の中心を通りＹ軸方向に延びた直線Ｋ上の−Ｙ軸方向側の所定の位置となっている。検出位置Ｕ１１及び検出位置Ｕ２１の輝度は、ともに１となっている。
【００８２】
図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、検出時間Ｔ２（ｔ＝２・Δｔ）において、照明光Ｌ１１の輝度分布は、例えば、中心が＋Ｙ軸方向側に偏った分布となっている。第１検出器２３の検出位置Ｕ１２及び第２検出器３３の検出位置Ｕ２２は、直線Ｋの中心近傍に移動している。検出位置Ｕ１２及び検出位置Ｕ２２の輝度は、ともに３となっている。
【００８３】
図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、検出時間Ｔ３（ｔ＝３・Δｔ）において、照明光Ｌ１１の輝度分布は、例えば、中心が＋Ｘ軸方向と＋Ｙ軸方向との間の方向に偏った分布となっている。第１検出器２３の検出位置Ｕ１３及び第２検出器３３の検出位置Ｕ２３は、直線Ｋ上の＋Ｙ軸方向に移動している。検出位置Ｕ１３及び検出位置Ｕ２３の輝度は、ともに１となっている。
【００８４】
第１検出器２３に含まれる撮像素子数と、第２検出器３３に含まれる撮像素子数とは、例えば、同等となっている。しかしながら、実施形態２では、第１検出器２３によって取得された画像データを構成するピクセル数は、第２検出器３３によって取得された画像データを構成するピクセル数よりも大きくなっている。そこで、第２検出器３３により取得された画像データの各ピクセルの間のデータは、補間される。
【００８５】
図１２は、実施形態２に係る検査装置２において、第２検出器３３により取得された画像データのピクセル間の補間を例示したグラフであり、横軸は、ピクセル間の位置を示し、縦軸は、輝度を示す。
【００８６】
なお、ピクセル間の補間処理は、スキャン方向に対して垂直方向（Ｘ軸方向）及びスキャンに対して水平方向（Ｙ軸方向）について行うが、以下では、Ｘ軸方向の補間を説明する。Ｙ軸方向の補間処理も同様に行う。
【００８７】
図１２に示すように、第２検出器３３により取得された画像データにおけるピクセル間の距離（１ピクセルの大きさ）をΔＸとする。ある時刻ｔｉに出力される位置Ｘｉでの第２検出器３３の輝度Ｉ２（Ｘｉ、ｔｉ）と、位置Ｘｉ＋ΔＸでの輝度Ｉ２（Ｘｉ＋ΔＸ、ｔｉ）との間について、距離に応じた重みづけを含んだピクセル補間を行う方法を示す。例えば、位置Ｘｉ＋０．３ΔＸにおいての輝度を、以下の（４）式とする。
【００８８】
Ｉ２（Ｘｉ＋０．３ΔＸ、ｔｉ）＝Ｉ２（Ｘｉ、ｔｉ）・（ΔＸ−０．３ΔＸ）／ΔＸ
＋Ｉ２（Ｘｉ＋ΔＸ、ｔｉ）・０．３ΔＸ／ΔＸ
（４）
【００８９】
時刻ｔｉでの輝度Ｉ２が、以下の（５）式及び（６）を満たす場合には、（７）式を満たす。
【００９０】
Ｉ２（Ｘｉ、ｔｉ）＝１                                                （５）
【００９１】
Ｉ２（Ｘｉ＋ΔＸ、ｔｉ）＝０．８                                      （６）
【００９２】
Ｉ２（Ｘｉ＋０．３ΔＸ、ｔｉ）＝０．９４                              （７）
【００９３】
このようにして、図１２に示すように、処理部４０は、検査対象の画像データの補正を行う際に、輝度分布の画像データに含まれる位置Ｘｉと、位置Ｘｉ＋ΔＸとの間のピクセル間のデータを補間することができる。これにより、輝度分布の画像データの解像度を、検査対象の画像データの解像度にそろえることができる。なお、データの補間は、パワー変動及び輝度分布による補正時に同時に行ってもよいし、二次元画像データへの合成時に行ってもよい。
【００９４】
次に、図３のステップＳ１４に示すように、照明光Ｌ１１のパワー変動及び輝度分布に基づいて、検査対象の画像データを補正する。具体的には、処理部４０は、第１検出器２３により取得された検査対象の各検出時間における画像データの各ピクセルに対して、照明光Ｌ１１のパワー変動及び輝度分布を含んだシェーディング補正を行う。
【００９５】
シェーディング補正は、まず、第１検出器２３により取得された画像データの各ピクセルの輝度Ｉ１（ｘｉ、ｔｉ）を以下の（８）式を用いて補正する。
【００９６】
Ｉ１’（ｘｉ、ｔｉ）＝Ｉ１（ｘｉ、ｔｉ）・｛Ｐ２（０）／Ｐ２（ｔｉ）｝
・｛Ｉ２ａｖｅ（ｔｉ）／Ｉ２（ｘｉ、ｔｉ）｝      （８）
【００９７】
ここで、Ｉ１’（ｘｉ、ｔｉ）は、第１検出器２３により取得された画像データにおける補正後の輝度を示す。Ｉ１（ｘｉ、ｔｉ）は、時刻ｔｉに出力される位置ｘｉでのピクセルにおける輝度を示す。Ｉ２ａｖｅ（ｔ）は、時刻ｔｉにおける第２検出器３３により取得された輝度分布の平均値を示す。Ｉ２（ｘｉ、ｔｉ）は、時刻ｔｉに出力される位置ｘｉでのピクセルにおける第２検出器３３により取得された画像データの輝度を示す。なお、位置ｘｉは、位置Ｘｉ及び位置Ｘｉ＋ΔＸとの間を補間した位置を含んでいる。
【００９８】
このようにして、照明光Ｌ１１のパワー変動及び輝度分布に基づいて、検査対象の一次元画像データを補正する。フレームが複数ある場合には、すべてのフレームに対して、照明光Ｌ１１のパワー変動及び輝度分布に基づいて、検査対象の画像データを補正する。このように、本実施形態の検査装置２は、検査対象の画像データを補正することから、補正装置を備えているということもできる。
【００９９】
次に、図３のステップＳ１５に示すように、補正された検査対象の画像データから検査対象を検査する。具体的には、照明光Ｌ１１が検査対象のＥＵＶマスク５０により反射した反射光Ｌ１２を検出することによって、検査対象の二次元画像データを取得する。二次元画像データは、第２検出器３３が取得した輝度分布及びパワー変動に基づいて、第１検出器２３が取得した一次元画像データを補正し、補正された一次元画像データをスキャン方向に並べたものである。二次元画像データは、検査対象に含まれた欠陥等の情報を含んでいる。例えば、明視野観察においては、欠陥等は像として検出される。このようにして、検査対象を検査することができる。
【０１００】
次に、本実施形態の効果を説明する。
モニタ部３０が取得した画像データにおける倍率を、検出光学系２０が取得した画像データの倍率よりも低くしている。これにより、第２検出器３３が検出に用いる光量を大きくすることができ、照明光Ｌ１１の輝度分布を精度良く補正することができる。
【０１０１】
また、輝度分布の画像データに含まれる各ピクセル間のデータを補間している。これにより、輝度分布の画像データの解像度を、検査対象の画像データの解像度にそろえることができ、光源の輝度分布を精度良く補正することができる。これ以外の効果は、実施形態１と同様である。
【０１０２】
（変形例１）
次に、変形例１〜３を説明する。変形例１〜３は、検出光学系２０を変形させた例である。実施形態２の変形例として、変形例１〜３を説明するが、第１検出器２３及び第２検出器３３の倍率を同程度とした実施形態１の変形例としてもよい。図１３は、実施形態２の変形例１に係る検査装置を例示した構成図である。図１３に示すように、変形例１に係る検査装置２ａは、実施形態２の検査装置２に比べて、照明光Ｌ１１の入射角度を変えている。すなわち、落とし込みミラー１４は、ＥＵＶマスク５０に対して、垂直に照明光Ｌ１１を入射させている。ＥＵＶマスク５０により反射された照明光Ｌ１１の正反射光は、第１検出器２３によって検出されない。
【０１０３】
一方、ＥＵＶマスク５０に欠陥等が存在する場合には、照明光Ｌ１１は、欠陥等により散乱し、散乱光Ｌ１３となる。ＥＵＶマスク５０からの散乱光Ｌ１３が、穴開き凹面鏡２１に入射し、第１検出器２３によって検出される。よって、欠陥が存在しない場合には暗い像になるので、暗視野観察という。このように、変形例１においては、照明光Ｌ１１によって照明された検査対象からの散乱光Ｌ１３を集光し、集光した散乱光Ｌ１３を第１検出器２３により検出して検査対象の画像データを取得する。このような構成により、検査対象に存在する欠陥等を検査することができる。その他の構成及び効果は、実施形態１及び２と同様である。
【０１０４】
（変形例２）
次に、実施形態２の変形例２を説明する。図１４は、実施形態２の変形例２に係る検査装置を例示した構成図である。図１４に示すように、変形例２に係る検査装置２ｂは、実施形態２の検査装置２に比べて、凹面鏡２４及び平面鏡２５を有している。これにより、検査装置２よりも数倍〜数十倍の高倍率とすることができる。よって、欠陥等の形状を高精度に検査することができる。実施形態２の検査装置２または変形例１の検査装置２ａで、検査対象に存在する欠陥の位置を特定した上で、変形例２の検査装置２ｂで、欠陥の形状を検査する。よって、検査に要する時間を短縮することができるとともに高精度に検査することができる。その他の構成及び効果は、実施形態１及び２と同様である。
【０１０５】
（変形例３）
次に、実施形態の変形例３を説明する。図１５は、実施形態の変形例３に係る検査装置を例示した構成図である。図１５に示すように、変形例３に係る検査装置２ｃは、変形例１の検査装置２ａに、凹面鏡２４及び平面鏡２５を付加した構成となっている。これにより、検査装置２ａよりも数倍〜数十倍の高倍率とすることができ、欠陥等の形状を検査することができる。よって、検査に要する時間を短縮することができるとともに高精度に検査することができる。その他の構成及び効果は、実施形態と同様である。
【０１０６】
以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１、２、２ａ、２ｂ、２ｃ  検査装置
１０  照明光学系
１１  光源
１２  楕円面鏡
１３  楕円面鏡
１４  落とし込みミラー
１５  光軸
２０  検出光学系
２１  穴開き凹面鏡
２１ａ  穴
２２  凸面鏡
２３  第１検出器
２４  凹面鏡
２５  平面鏡
３０  モニタ部
３１  カットミラー
３２  凹面鏡
３３  第２検出器
４０  処理部
５０  ＥＵＶマスク
５１  上面
５２  ステージ
Ｄ  方向
Ｇ１、Ｇ２  距離
ＩＦ１、ＩＦ２  集光点
Ｌ１１  照明光
Ｌ１２  反射光
Ｌ１３  散乱光
Ｕ、Ｕ０、Ｕ１、Ｕ２  検出位置
Ｔ、Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２  検出時間
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年8月23日(2017.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源で生成された照明光によるクリティカル照明を用いて検査対象を照明し、
前記照明光によって照明された前記検査対象からの光を集光し、集光した前記光を第１検出器により検出して前記検査対象の画像データを取得し、
前記照明光の一部を用いてクリティカル照明により第２検出器を照射することで検出された前記照明光の輝度分布の画像データを取得し、
前記輝度分布の画像データに基づいて、前記検査対象の画像データの補正を行う、
補正方法であって、
前記第１検出器及び前記第２検出器に、ＴＤＩを含む検出器を用いる、
補正方法。
【請求項２】
光源で生成された照明光によるクリティカル照明を用いて検査対象を照明し、
前記照明光によって照明された前記検査対象からの光を集光し、集光した前記光を第１検出器により検出して前記検査対象の画像データを取得し、
前記照明光の一部を集光し、集光した前記照明光を第２検出器により検出して前記照明光の輝度分布の画像データを取得し、
前記輝度分布の画像データに基づいて、前記検査対象の画像データの補正を行う、
補正方法であって、
前記第１検出器及び前記第２検出器に、ＴＤＩを含む検出器を用いる、
補正方法。
【請求項３】
前記照明光の輝度分布の画像データを取得する際には、
前記検査対象に対して前記照明光を入射させる落とし込みミラーと、前記照明光を収束光として前記落とし込みミラーに入射させる反射鏡と、の間の前記照明光の一部をカットミラーで取り出す、
請求項１または２に記載の補正方法。
【請求項４】
前記カットミラーが配置された位置における前記照明光の光軸に直交する断面の断面積において、前記一部の断面積を、前記一部以外の断面積よりも小さくする、
請求項３に記載の補正方法。
【請求項５】
前記輝度分布の画像データにおける倍率を、前記検査対象の画像データの倍率よりも低くする、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の補正方法。
【請求項６】
前記検査対象の画像データの補正を行う際に、
前記輝度分布の画像データに含まれる各ピクセル間のデータを補間し、
前記輝度分布の画像データの解像度を、前記検査対象の画像データの前記解像度にそろえる、
請求項５に記載の補正方法。
【請求項７】
光源で生成された照明光によるクリティカル照明を用いて検査対象を照明する照明光学系と、
前記照明光によって照明された前記検査対象からの光を集光し、集光した前記光を第１検出器により検出して前記検査対象の画像データを取得する検出光学系と、
前記照明光の一部を用いてクリティカル照明により第２検出器を照射することで検出された前記照明光の輝度分布の画像データを取得するモニタ部と、
前記輝度分布の画像データに基づいて、前記検査対象の画像データの補正を行う処理部と、
を備え、
前記第１検出器及び前記第２検出器は、ＴＤＩを含む検出器である、
補正装置。
【請求項８】
光源で生成された照明光によるクリティカル照明を用いて検査対象を照明する照明光学系と、
前記照明光によって照明された前記検査対象からの光を集光し、集光した前記光を第１検出器により検出して前記検査対象の画像データを取得する検出光学系と、
前記照明光の一部を集光し、集光した前記照明光を第２検出器により検出して前記照明光の輝度分布の画像データを取得するモニタ部と、
前記輝度分布の画像データに基づいて、前記検査対象の画像データの補正を行う処理部と、
を備え、
前記第１検出器及び前記第２検出器は、ＴＤＩを含む検出器である、
補正装置。
【請求項９】
前記照明光学系は、
前記検査対象に対して前記照明光を入射させる落とし込みミラーと、前記照明光を収束光として前記落とし込みミラーに入射させる反射鏡と、を有し、
前記モニタ部は、
前記反射鏡と、前記落とし込みミラーとの間の前記照明光の一部を取り出すカットミラーを有する、
請求項７または８に記載の補正装置。
【請求項１０】
前記カットミラーが配置された位置における前記照明光の光軸に直交する断面の断面積において、前記一部の断面積は、前記一部以外の断面積よりも小さい、
請求項９に記載の補正装置。
【請求項１１】
前記モニタ部が取得した前記輝度分布の画像データにおける倍率は、前記検出光学系が取得した前記検査対象の画像データの倍率よりも低い、
請求項７〜１０のいずれか一項に記載の補正装置。
【請求項１２】
前記処理部は、
前記輝度分布の画像データに含まれる各ピクセル間のデータを補間し、前記輝度分布の画像データの解像度を、前記検査対象の画像データの前記解像度にそろえる、
請求項１１に記載の補正装置。
【請求項１３】
請求項７〜１２のいずれか一項の補正装置を備え、
前記処理部は、前記補正を行った前記検査対象の画像データから前記検査対象の検査を行う検査装置。