(57)【要約】【課題】検査装置において、検査対象の移動量を検出するためのレーザ干渉計の分解能と取得画像１画素に相当する距離との比が整数倍でないことに起因して生じる位置誤差の累積を抑制する。【解決手段】検査対象を所定の方向に移動させながら検査対象を撮像装置で撮像する検査装置において撮像装置用のタイミング信号を生成するための制御装置は、検査対象の移動量を検出するためのレーザ干渉計から整数値として取得されるカウント値に基づいて検査対象の移動量を検出し、検出された移動量が閾値に達しているか否かを判定する移動量判定部と、検出された移動量が閾値に達していると判定されたときに、タイミング信号を生成するタイミング信号生成部と、を備える。移動量判定部は、閾値として、複数の値を選択的に用いて判定を行う。【選択図】図４
2015200541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象を所定の方向に移動させながら該検査対象を撮像装置で撮像する検査装置において前記撮像装置用のタイミング信号を生成するための制御装置であって、
前記検査装置が備えるレーザ干渉計であって、前記検査対象の移動量を検出するためのレーザ干渉計から整数値として取得されるカウント値に基づいて前記検査対象の移動量を検出し、該検出された移動量が閾値に達しているか否かを判定する移動量判定部と、
前記検出された移動量が前記閾値に達していると判定されたときに、前記タイミング信号を生成するタイミング信号生成部と
を備え、
前記移動量判定部は、前記閾値として、複数の値を選択的に用いて前記判定を行う
制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記移動量判定部は、
前記撮像装置で取得される画像の１画素に相当する距離が前記レーザ干渉計の前記カウント値に換算された換算カウント値であって、小数部分を含むように換算された換算カウント値の前記小数部分に対応する値を、前記タイミング信号生成部によって前記タイミング信号が生成された回数に応じて積算し、
前記積算された小数部分に対応する値に基づいて、選択する前記閾値を切り替える
制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の制御装置であって、
前記移動量判定部は、
前記積算された小数部分に対応する値が所定値未満であるときに、前記複数の値のうちの第１の値を選択し、
前記積算された小数部分に対応する値が前記所定値以上であるときに、前記複数の値のうちの、前記第１の値よりも大きい第２の値を選択し、前記積算された小数部分から、前記第２の値と前記第１の値との差分に対応する値を減じる
制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の制御装置であって、
前記複数の値は、前記第１の値と前記第２の値とからなり、
前記所定値は、前記積算された小数部分に対応する値が積算によって桁上がりしたか否かを判断可能な値であり、
前記第１の値は、前記換算カウント値の整数部分の値であり、
前記第２の値は、前記第１の値よりも値１だけ大きい
制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記移動量判定部は、前記タイミング信号生成部による前記タイミング信号の送信に関連付けられた、予め定められた順序で、選択する前記閾値を切り替える
制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の制御装置であって、
前記移動量判定部は、
前記閾値としての第１の値に基づいて前記タイミング信号生成部が予め定められた第１の回数だけ前記タイミング信号を生成した場合に、前記閾値を、前記第１の値から、該第１の値と異なる第２の値に切り替え、
前記第２の値に基づいて前記タイミング信号生成部が予め定められた第２の回数だけ
前記タイミング信号を生成した場合に、前記閾値を前記第２の値から前記第１の値に切り替える
制御装置。
【請求項７】
検査装置であって、
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の制御装置と、
前記撮像装置と、
前記検査対象を保持して前記所定の方向に移動させる前記移動部と
前記レーザ干渉計と、
を備えた検査装置。
【請求項８】
検査対象を所定の方向に移動させながら該検査対象を撮像装置で撮像する検査装置において、前記撮像装置にタイミング信号を送出する方法であって、
前記検査対象の移動量を検出するためのレーザ干渉計から整数値として取得されるカウント値に基づいて、前記検査対象の移動量を検出し、該検出された移動量が閾値に達しているか否かを判定する工程と、
前記検出された移動量が前記閾値に達していると判定されたときに、前記タイミング信号を前記撮像装置に送出する工程と
を備え、
前記閾値は、複数の値の間で選択的に切り替えられる
撮像装置にタイミング信号を送出する方法。
【請求項９】
検査対象を所定の方向に移動させながら該検査対象を撮像装置で撮像する検査装置において前記撮像装置用のタイミング信号を生成するための制御装置であって、
前記検査装置が備えるレーザ干渉計であって、前記検査対象の移動量を検出するためのレーザ干渉計から整数値として取得されるカウント値に基づいて、前記検査対象の移動量が所定量に達したと判定されたときに、前記タイミング信号を生成するタイミング信号生成部と、
前記レーザ干渉計の分解能と取得画像１画素に相当する距離との比が整数倍でないことに起因して生じ、前記タイミング信号を生成するたびに累積される、前記所定量に関する誤差を補正可能に構成された補正部と
を備える制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置を備える検査装置において撮像装置用のタイミング信号を生成するための制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハなどの検査対象に対して荷電粒子または電磁波を照射して、検査対象の表面の性状に応じて得られる二次荷電粒子を撮像装置で検出し、その検出結果に基づいて生成される画像データを用いて、検査対象の表面に形成されたパターン等を検査するための検査装置が広く知られている（例えば、下記の特許文献１〜３）。こうした検査装置として、検査対象を保持した移動ステージを移動させながら、検査対象に荷電粒子または電磁波を照射し、移動ステージが取得画像（撮像素子で取得される画像）１画素に相当する距離（撮像素子に投影された画像の移動量が１画素となる距離であり、光学系の倍率によって定まる）を移動するごとに撮像装置から受光量を取り込んで、画像データを生成する方式が多く採用されている。取得画像の１画素が撮像対象の物面上のサイズを示す単位の例はnm/pixであり、１画素が物面上の50nmに相当する場合は50nm/pixと表記し、この場合の１画素に相当するステージ移動距離は50nmとなる。なお、受光量を取り込むタイミングは、撮像装置に入力されるタイミング信号によって決定される。
【０００３】
かかる検査装置では、一般的に、移動ステージが取得画像１画素に相当する距離を移動したことは、レーザ干渉計を使用して検出される。具体的には、レーザ干渉計から整数値として得られるカウント値を実距離に換算することで１画素に相当する距離を移動したか否かが判定される。例えば、レーザ干渉計の分解能が０．６１８１５５６２ｎｍ／ｃｏｕｎｔであり、１画素に相当する距離が５０ｎｍである場合、１画素に相当する距離に相当する正確なカウント値は、８０．８８５８ｃｏｕｎｔ（＝５０／０．６１８１５５６２）である。しかし、上述の通り、カウント値は整数値として得られる。このため、従来の検査装置では、例えば、正確なカウント値の小数部分（小数点以下の値）が四捨五入された８１ｃｏｕｎｔを１画素に相当する距離として扱っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００２/００１５９６号公報
【特許文献２】特開２００７−４８６８６号公報
【特許文献３】特開平１１−１３２９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の検査装置では、撮像装置から受光量を取り込むごとに、すなわち、移動ステージが取得画像１画素に相当する距離を移動したと判定されるごとに、微少量の位置誤差が生じることになる。例えば、上述の具体例では、本来８０．８８５８ｃｏｕｎｔである１画素に相当する距離が８１ｃｏｕｎｔとして扱われるので、移動ステージが取得画像１画素に相当する距離を移動したと判定されるごとに、０．１１４２ｃｏｕｎｔ（０．０７０５９ｎｍに相当する）の位置誤差が発生する。この位置誤差は、上記の正確なカウント値の計算から明らかなように、レーザ干渉計の分解能と取得画像１画素に相当する距離とが整数倍でないことに起因して生じる。かかる位置誤差は、極めて微少であるが、移動ステージが取得画像１画素に相当する距離を移動するごとに累積されていくので、移動ステージが長距離移動する場合には、無視できないレベルに達する。例えば、移動ステー
ジが１００ｍｍ移動した場合には、１，９９７，１７９画素（＝１００ｍｍ／(８１ｃｏｕｎｔ×０．６１８１５５６２ｎｍ／ｃｏｕｎｔ）分の画像が取得される。この場合、全体として、約１４１μｍ（１，９９７，１７９画素×０．０７０５９ｎｍ／画素）の位置誤差が発生する。このように累積された大きな位置誤差は、検査精度に影響を及ぼすことになる。
【０００６】
このようなことから、レーザ干渉計の分解能と取得画像１画素に相当する距離との比が整数倍でないことに起因して生じる位置誤差の累積を抑制することが望まれる。かかる誤差を抑制する方法として、検査装置の光学系の倍率を調節することが考えられる。例えば、上述の具体例では、取得画像１画素に相当する距離が５０．０７０６０５ｎｍ（８１画素×０．６１８１５５６２ｎｍ／ｃｏｕｎｔ）となるように倍率を調整する方法が考えられる。しかしながら、このような微細な倍率調整は困難であり、他の方法で位置誤差の累積を抑制することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。
【０００８】
本発明の第１の形態によれば、検査対象を所定の方向に移動させながら検査対象を撮像装置で撮像する検査装置において撮像装置用のタイミング信号を生成するための制御装置が提供される。この制御装置は、検査装置が備えるレーザ干渉計であって、検査対象の移動量を検出するためのレーザ干渉計から整数値として取得されるカウント値に基づいて検査対象の移動量を検出し、検出された移動量が閾値に達しているか否かを判定する移動量判定部と、検出された移動量が閾値に達していると判定されたときに、タイミング信号を生成するタイミング信号生成部と、を備える。移動量判定部は、閾値として、複数の値を選択的に用いて判定を行う。
【０００９】
かかる制御装置によれば、閾値として、複数の値が選択的に用いられる。当該複数の値として、タイミング信号を生成するタイミングに対応させるべき検査対象の正確な移動量よりも大きな値と、当該移動量よりも小さな値と、を用いれば、タイミング信号を生成するタイミングに対応させるべき検査対象の正確な移動量と、レーザ干渉計のカウント値から検出される検査対象の移動量（しいては閾値）と、の差分によって生じる位置誤差の累積を低減できる。換言すれば、１つの閾値が固定的に使用される場合のように一定の位置誤差が常に累積されることがない。したがって、検査対象の移動量を検出するためのレーザ干渉計の分解能と取得画像１画素に相当する距離との比が整数倍でないことに起因して生じる位置誤差の累積が抑制され、検査対象を精度良く検査することができる。
【００１０】
本発明の第２の形態によれば、第１の形態において、移動量判定部は、撮像装置で取得される画像の１画素に相当する距離がレーザ干渉計のカウント値に換算された換算カウント値であって、小数部分を含むように換算された換算カウント値の小数部分に対応する値を、タイミング信号生成部によってタイミング信号が生成された回数に応じて積算し、積算された小数部分に対応する値に基づいて、選択する閾値を切り替える。かかる形態によれば、積算された小数部分に対応する値は、累積された位置誤差の量に相当するので、位置誤差が所定量累積する前に閾値の値を切り替えて、位置誤差の累積量を低減できる。
【００１１】
本発明の第３の形態によれば、第２の形態において、移動量判定部は、積算された小数部分に対応する値が所定値未満であるときに、複数の値のうちの第１の値を選択し、積算された小数部分に対応する値が所定値以上であるときに、複数の値のうちの、第１の値よりも大きい第２の値を選択し、積算された小数部分から、第２の値と第１の値との差分に対応する値を減じる。かかる形態によれば、累積された位置誤差が所定値に達していない
場合には、相対的に小さい第１の値が閾値として用いられ、累積された位置誤差が所定値に相当する量を越えるたびに、相対的に大きい第２の値が閾値として用いられて、位置誤差の累積量が低減される。つまり、累積された位置誤差が所定値に相当する量を越えるたびに、累積された位置誤差が低減されるので、位置誤差が所定量を大きく超えて累積されることがない。また、第２の値が閾値として使用されたことによって解消される位置誤差に相当する第２の値と第１の値との差分が、積算された小数部分から減じられるので、残りの位置誤差に基づいて、その後も好適に同様の処理を行うことができる。
【００１２】
本発明の第４の形態によれば、第３の形態において、複数の値は、第１の値と第２の値とからなり、所定値は、積算された小数部分に対応する値が積算によって桁上がりしたか否かを判断可能な値であり、第１の値は、換算カウント値の整数部分の値であり、第２の値は、第１の値よりも値１だけ大きい。かかる形態によれば、位置誤差が、レーザ干渉計のカウント値の値１に相当する距離だけ累積されると、位置誤差が低減されるので、位置誤差の累積を極めて小さな値に留めることができる。
【００１３】
本発明の第５の形態によれば、第１の形態において、移動量判定部は、タイミング信号生成部によるタイミング信号に関連付けられた、予め定められた順序で、選択する閾値を切り替える。かかる形態によれば、簡単なロジックによって位置誤差の累積を好適に抑制できる。
【００１４】
本発明の第６の形態によれば、第５の形態において、移動量判定部は、閾値としての第１の値に基づいてタイミング信号生成部が予め定められた第１の回数だけタイミング信号を生成した場合に、閾値を、第１の値から、第１の値と異なる第２の値に切り替え、第２の値に基づいてタイミング信号生成部が予め定められた第２の回数だけタイミング信号を生成した場合に、閾値を第２の値から第１の値に切り替える。かかる形態によれば、具体的な閾値選択順序をメモリに記憶しておく必要がない。
【００１５】
本発明の第７の形態によれば、検査装置が提供される。この検査装置は、第１ないし第６のいずれかの制御装置と、撮像装置と、検査対象を保持して所定の方向に移動させる移動部と、レーザ干渉計と、を備える。かかる検査装置によれば、第１ないし第６の形態と同様の効果を奏する。
【００１６】
本発明の第８の形態によれば、検査対象を所定の方向に移動させながら、検査対象を撮像装置で撮像する検査装置において、撮像装置にタイミング信号を送出する方法が提供される。この方法は、検査対象の移動量を検出するためのレーザ干渉計から整数値として取得されるカウント値に基づいて、検査対象の移動量を検出し、検出された移動量が閾値に達しているか否かを判定する工程と、検出された移動量が閾値に達していると判定されたときに、タイミング信号を撮像装置に送出する工程と、を備える。閾値は、複数の値の間で選択的に切り替えられる。かかる方法によれば、第１の形態と同様の効果を奏する。第８の形態に、第２ないし第６いずれかの形態を付加することも可能である。
【００１７】
本発明の第９形態によれば、検査対象を所定の方向に移動させながら検査対象を撮像装置で撮像する検査装置において撮像装置用のタイミング信号を生成するための制御装置が提供される。この制御装置は、検査装置が備えるレーザ干渉計であって、検査対象の移動量を検出するためのレーザ干渉計から整数値として取得されるカウント値に基づいて、検査対象の移動量が所定量に達したと判定されたときに、タイミング信号を生成するタイミング信号生成部と、レーザ干渉計の分解能と取得画像１画素に相当する距離との比が整数倍でないことに起因して生じ、タイミング信号を生成するたびに累積される、所定量に関する誤差を補正可能に構成された補正部と、を備える。かかる形態によれば、第１の形態と同様の効果を奏する。
【００１８】
本発明は、上述の形態のほか、撮像装置にタイミング信号を送信するためのプログラム、当該プログラムをコンピュータが読み取り可能に記録された記憶媒体など、種々の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例としての検査装置の概略立面図である。
【図２】図１に示す検査装置の概略平面図である。
【図３】電子光学装置の概略構成を示す説明図である。
【図４】制御装置がタイミング信号としてのＴＤＩクロック信号を出力するための構成を示す機能ブロック図である。
【図５】ＴＤＩクロック出力処理の流れを示すフローチャートである、
【図６】移動量判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】閾値選択処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】ＴＤＩクロック生成処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】レーザ干渉計のカウント値に基づいて検出される検査対象の移動量とＴＤＩクロックとの関係を例示する説明図である。
【図１０】第２実施例としての閾値選択処理の流れ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】
【００２０】
Ａ．第１実施例：
図１および図２は、本発明の検査装置の一実施例としての半導体検査装置（以下、単に検査装置とも呼ぶ）５の概略構成を示す。図１は、検査装置５の概略立面図（図２のＡ−Ａ矢視）であり、図２は、検査装置５の概略平面図（図１のＢ−Ｂ矢視）である。検査装置５は、検査対象の表面に形成されたパターンの欠陥、検査対象の表面上の異物の存在等を検査する装置である。検査対象としては、半導体ウエハ、露光用マスク、ＥＵＶマスク、ナノインプリント用マスク（およびテンプレート）、光学素子用基板、光回路用基板等を例示できる。異物としては、パーティクル、洗浄残物（有機物）、表面での反応生成物等を例示できる。かかる異物は、例えば、絶縁物、導電物、半導体材料、または、これらの複合体などからなる。以下では、検査装置５によって半導体ウエハ（以下、単にウエハＷとも呼ぶ）を検査するものとして説明する。ウエハの検査は、半導体製造工程においてウエハの処理プロセスが行われた後、または、処理プロセスの途中で行われる。例えば、検査は、成膜工程、ＣＭＰまたはイオン注入を受けたウエハ、表面に配線パターンが形成されたウエハ、配線パターンが未だに形成されていないウエハなどを対象として行われる。
【００２１】
検査装置５は、図１に示すように、カセットホルダ１０と、ミニエンバイロメント装置２０と、主ハウジング３０と、ローダハウジング４０と、ステージ装置５０と、電子光学装置７０と、制御装置８０と、画像処理装置８５と、主制御装置８９とを備えている。図１および図２に示すように、カセットホルダ１０は、カセットＣを複数個（図２では２個）保持するようになっている。カセットＣには、検査対象としての複数枚のウエハＷが上下方向に平行に並べられた状態で収納される。本実施例では、カセットホルダ１０は、昇降テーブル上の図２に鎖線で示された位置にカセットＣを自動的にセットできるように構成されている。カセットホルダ１０にセットされたカセットＣは、図２に実線で示された位置、すなわち、後述するミニエンバイロメント装置２０内の第１搬送ユニット６１の回動軸線Ｏ−Ｏ（図１参照）を向いた位置まで自動的に回転される。
【００２２】
ミニエンバイロメント装置２０は、図１および図２に示すように、ハウジング２２と、気体循環装置２３と、排出装置２４と、プリアライナ２５とを備えている。ハウジング２２の内部には、雰囲気制御されるミニエンバイロメント空間２１が形成されている。また
、ミニエンバイロメント空間２１内には、第１搬送ユニット６１が設置されている。気体循環装置２３は、清浄な気体（ここでは空気）をミニエンバイロメント空間２１内で循環させて雰囲気制御を行う。排出装置２４は、ミニエンバイロメント空間２１内に供給された空気の一部を回収して外部に排出する。プリアライナ２５は、ウエハを粗位置決めする。
【００２３】
第１搬送ユニット６１は、ミニエンバイロメント空間２１内に設置されている。この第１搬送ユニット６１は、軸線Ｏ−Ｏの周りを回転可能な多節のアームを有している。このアームは、半径方向に伸縮可能に構成されている。アームの先端には、ウエハＷを把持する把持装置、例えば、機械式チャック、真空式チャックまたは静電チャックが設けられている。かかるアームは、上下方向に移動可能になっている。第１搬送ユニット６１は、カセットホルダ１０内に保持された複数のウエハのうちの所要のウエハＷを把持し、後述するローダハウジング４０内のウエハラック４１に受け渡す。
【００２４】
ローダハウジング４０の内部には、図１および図２に示すように、ウエハラック４１と第２搬送ユニット６２とが設置されている。ミニエンバイロメント装置２０のハウジング２２と、ローダハウジング４０とは、シャッタ装置２７によって区切られており、シャッタ装置２７は、ウエハＷの受け渡し時のみに開かれる。ウエハラック４１は、複数（図１では２枚）のウエハＷを上下に隔てて水平の状態で支持する。第２搬送ユニット６２は、上述の第１搬送ユニットと基本的に同じ構成を有している。第２搬送ユニット６２は、ウエハラック４１と、後述するステージ装置５０のホルダ５５との間で、ウエハＷの搬送を行う。かかるローダハウジング４０の内部は、高真空状態（真空度としては１０−５〜１０−６Ｐａ）に雰囲気制御されるとともに、不活性ガス（例えば、乾燥純窒素）が注入される。
【００２５】
主ハウジング３０内には、図１および図２に示すように、ウエハＷを移動させる移動部の一例としてのステージ装置５０が設けられている。ステージ装置５０は、底壁上に配置された固定テーブル５１と、固定テーブル上でＹ方向に移動するＹテーブル５２と、Ｙテーブル上でＸ方向に移動するＸテーブル５３と、Ｘテーブル上で回転可能な回転テーブル５４と、回転テーブル５４上に配置されたホルダ５５とを備えている。Ｙテーブル５２は、主ハウジング３０の外部に設けられたアクチュエータであるサーボモータ５６によって、Ｙ方向に移動される。Ｘテーブル５３は、主ハウジング３０の外部に設けられたアクチュエータであるサーボモータ５７によって、Ｘ方向に移動される。ホルダ５５は、機械式チャックまたは静電式チャックで解放可能にウエハＷをその載置面上に保持する。ホルダ５５に保持されたウエハＷのＹ方向の移動量は、レーザ干渉計５８によって検出される。
【００２６】
レーザ干渉計５８は、干渉計の原理を使用したレーザ干渉測距装置である。図１および図２において、レーザ干渉計５８の位置は、概略的に示している。レーザ干渉計５８は、例えば、Ｙテーブル５２（またはホルダ５５）に固定されたミラープレートに向けてレーザを照射し、レーザ干渉計によって、レーザの入射波と、ミラープレートからの反射波との位相差に基づいて、ウエハＷ（厳密には、Ｙテーブル５２またはホルダ５５）の座標を計測し、ウエハＷの移動量を検出する。レーザ干渉計５８は、主ハウジング３０の内部に設けてもよいし、外部に設けてもよい。また、レーザ干渉計５８は、光ケーブルを介して、レーザの光路に設けられた光ピックアップに接続され、主ハウジング３０から離れた位置に設けられていてもよい。かかるレーザ干渉計からは、検出したウエハＷの座標値としてのカウント値ｃｖを取得可能である。このカウント値ｃｖは、整数値として得られる。カウント値ｃｖの値１に相当する距離は、レーザ干渉計５８の分解能に依存し、この値１は、例えば、０．６１８１５５６２ｎｍに相当する。
【００２７】
電子光学装置７０は、荷電粒子をビームとして、Ｙ方向（図２参照）に移動中のウエハ
Ｗに照射し、それによって得られる二次荷電粒子の量を検出する。代替態様として、電子光学装置７０は、荷電粒子に代えて電磁波を照射し、それによって得られる二次電磁波を検出してもよい。ウエハＷの移動は、ステージ装置５０によって行われる。制御装置８０は、電子光学装置７０が備えるＴＤＩカメラ７５に、タイミング信号としてのＴＤＩクロック（転送クロック）を出力し、ＴＤＩカメラ７５の動作を制御する。電子光学装置７０および制御装置８０の詳細については、後述する。画像処理装置８５は、電子光学装置７０によって検出された二次荷電粒子の量に基づいて、画像データを生成する。生成される画像データは、輝度値を階調値として有する。
【００２８】
画像処理装置８５によって生成された画像データは、任意の方法によって、ウエハＷの表面に形成されたパターンの欠陥や異物の有無等の検査に用いられる。この検査は、情報処理装置などを用いて自動的に行われてもよい。例えば、情報処理装置は、輝度値が閾値以上に高い領域を検出してもよいし、生成された画像データと、予め用意された基準画像データとのパターンマッチングを行ってもよい。あるいは、検査は、画像データが表す画像、または、画像データを構成する各画素の階調値に基づいて、検査員によって行われてもよい。
【００２９】
主制御装置８９は、検査装置５の動作全般を制御する。例えば、主制御装置８９は、ステージ装置５０に移動指令を送出して、ウエハＷを保持するホルダ５５を所定の移動速度でＹ方向に移動させる。主制御装置８９は、メモリとＣＰＵとを備え、予め記憶されたプログラムを実行することによって、所要の機能を実現してもよい。あるいは、主制御装置８９は、ソフトウェアでの機能の実現に加えて、または、代えて、所要の機能の少なくとも一部を専用のハードウェア回路で実現してもよい。
【００３０】
図３は、電子光学装置７０の概略構成を示す。本実施例では、電子光学装置７０は、検査対象の広い面に一括して電子線を照射し、それによって得られる二次荷電粒子の量を一括して検出する写像投影型電子顕微鏡である。ただし、電子光学装置７０は、他のタイプの電子顕微鏡、例えば、細く絞った電子線を検査対象の表面で走査し、それによって得られる二次荷電粒子の量を、電子線の径に相当する画素単位で検出する取得する走査型電子顕微鏡であってもよい。図示するように、電子光学装置７０は、一次光学系７２と、二次光学系７３と、ＴＤＩカメラ７５とを備えている。一次光学系７２は、荷電粒子をビームとして生成し、当該ビームをホルダ５５に保持されたウエハＷに照射する。この一次光学系７２は、電子源９０と、レンズ７２ａ，７２ｄと、アパーチャ７２ｂ，７２ｃと、Ｅ×Ｂフィルタ７２ｅと、レンズ７２ｆ，７２ｈ，７２ｉと、アパーチャ７２ｇとを備えている。
【００３１】
荷電粒子をウエハＷに照射することによって、ウエハＷの状態（パターンの形成状態、異物の付着状態など）に応じた二次荷電粒子が得られる。本明細書において、二次荷電粒子とは、二次放出電子、ミラー電子および光電子のいずれか、または、これらが混在したものである。二次放出電子とは、二次電子、反射電子および後方散乱電子のいずれか、または、これらのうちの少なくとも２つが混在したものである。二次放出電子は、ウエハＷの表面に電子線などの荷電粒子を照射したときに、ウエハＷの表面に荷電粒子が衝突して発生する。ミラー電子は、ウエハＷの表面に電子線などの荷電粒子を照射したときに、照射した荷電粒子がウエハＷの表面に衝突せずに、当該表面近傍にて反射することによって発生する。光電子は、ウエハＷの表面に電磁波を照射したときに、当該表面から発生する。
【００３２】
レンズ７２ａ，７２ｄおよびアパーチャ７２ｂ，７２ｃは、電子源９０よって生成された電子ビームを整形するとともに、電子ビームの方向を制御し、斜め方向から入射するように電子ビームをＥ×Ｂフィルタ７２ｅに導く。Ｅ×Ｂフィルタ７２ｅに入射された電子
ビームは、磁界と電界によるローレンツ力の影響を受けて、鉛直下方向に偏向され、レンズ７２ｆ，７２ｈ，７２ｉおよびアパーチャ７２ｇを介してウエハＷに向けて導かれる。レンズ７２ｆ，７２ｈ，７２ｉは、電子ビームの方向を制御するとともに、適切な減速を行って、ランディングエネルギーを調整する。
【００３３】
ウエハＷへの電子ビームの照射によって、ウエハＷ上の異物がチャージアップされ、それによって、入射電子の一部がウエハＷに接触せずに跳ね返される。これによって、ミラー電子が二次光学系７３を介して、ＴＤＩカメラ７５に導かれる。また、入射電子の一部がウエハＷ上に接触することによって、二次放出電子が放出される。
【００３４】
電子ビームの照射によって得られた二次荷電粒子（ここでは、ミラー電子および二次放出電子）は、対物レンズ７２ｉ、レンズ７２ｈ、アパーチャ７２ｇ、レンズ７２ｆおよびＥ×Ｂフィルタ７２ｅを再度通過した後、二次光学系７３に導かれる。二次光学系７３は、電子ビームの照射によって得られた二次荷電粒子をＴＤＩカメラ７５に導く。二次光学系７３は、レンズ７３ａ，７３ｃと、ＮＡアパーチャ７３ｂと、アライナ７３ｄとを備えている。二次光学系７３においては、レンズ７３ａ、ＮＡアパーチャ７３ｂおよびレンズ７３ｃを通過することによって二次荷電粒子が集められ、アライナ７３ｄによって整えられる。ＮＡアパーチャ７３ｂは、二次系の透過率・収差を規定する役割を有している。
【００３５】
ＴＤＩカメラ７５は、Ｙ方向に所定の段数（複数）だけ配列された撮像素子を有しており、二次光学系７３によって導かれた二次荷電粒子の量を検出する。本実施例では、ＴＤＩカメラ７５の撮像素子は、Ｘ方向にも配列される。ＴＤＩカメラ７５での検出は、ステージ装置５０によってウエハＷをＹ方向に沿って移動させつつ、ウエハＷに電子ビームを照射し、それによって得られる二次荷電粒子の量（電荷）を時間遅延積分方式によってＹ方向に沿ってＹ方向の段数分だけ積算することによって行われる。ウエハＷの移動方向と、ＴＤＩカメラ７５による積算の方向は、同一の方向である。二次荷電粒子の量は、ＴＤＩカメラ７５にＴＤＩクロックが入力されるごとに、１段分ずつ積算される。換言すれば、ＴＤＩカメラ７５の１つの画素に蓄積された電荷は、ＴＤＩクロックが入力されるごとに、Ｙ方向の隣の画素に転送される。そして、Ｙ方向の段数分だけ積算された検出量、すなわち、最終段まで積算された検出量は、ＴＤＩクロックが入力されるごとに、画像処理装置８５に転送される。なお、ＴＤＩカメラ７５の積算方向は、Ｙ方向に限らず、Ｘ方向であってもよい。この場合、ウエハＷは、Ｘ方向に移動される。
【００３６】
図４は、制御装置８０がＴＤＩクロック信号をＴＤＩカメラ７５に出力するための構成を示す機能ブロック図である。図５は、制御装置８０が実行するＴＤＩクロック出力処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、制御装置８０は、ＴＤＩクロック出力モジュールとして構成されており、図示するように、移動量判定部８１とＴＤＩクロック生成部８２とを備えている。ＴＤＩクロック出力処理は、ステージ装置５０によってウエハＷを移動させながら、ウエハＷに電子ビームを照射し、それによって得られる二次荷電粒子の量をＴＤＩカメラ７５で検出する間において、連続的に繰り返し実行される。
【００３７】
図５に示すように、ＴＤＩクロック出力処理では、制御装置８０は、まず、移動量判定部８１の処理として、移動量判定処理を実行する（ステップＳ２００）。この処理は、図４に示すように、レーザ干渉計５８から現在のカウント値ｃｖを取得し、取得したカウント値ｃｖに基づいて、ウエハＷの移動量を検出し、検出された移動量が閾値ＴｈＰｉｘに達しているか否かを判定する処理である。次に、制御装置８０は、図５に示すように、ＴＤＩクロック生成部８２の処理として、ＴＤＩクロック生成処理を実行する（ステップＳ３００）。この処理は、検出された移動量が閾値ＴｈＰｉｘに達していると移動量判定部８１によって判定されたときに、図４に示すように、ＴＤＩクロック信号を生成し、ＴＤ
Ｉカメラ７５に出力する処理である。制御装置８０は、かかるＴＤＩクロック出力処理によって、ＴＤＩカメラ７５の１画素に相当する距離だけウエハＷがＹ方向に移動したと判定されるたびに、ＴＤＩクロック信号をＴＤＩカメラ７５に出力する。制御装置８０は、メモリとＣＰＵとを備え、予め記憶されたプログラムを実行することによって、移動量判定部８１およびＴＤＩクロック生成部８２の機能を実現してもよい。あるいは、制御装置８０は、ソフトウェアでの機能の実現に加えて、または、代えて、これらの機能の少なくとも一部を専用のハードウェア回路で実現してもよい。以下では、本実施例における移動量判定処理およびＴＤＩクロック生成処理の詳細について説明する。
【００３８】
図６は、移動量判定処理（図５に示されるステップＳ２００）の流れを示すフローチャートである。この処理が開始されると、制御装置８０は、まず、レーザ干渉計５８から現在のカウント値ｃｖ（現在カウント値Ｙｎとも呼ぶ）を取得する（ステップＳ２１０）。次に、制御装置８０は、現在カウント値Ｙｎと、１つ前に実行された移動量判定処理のステップＳ２１０においてレーザ干渉計５８から取得されたカウント値ｃｖ（前回カウント値Ｙｐとも呼ぶ）と、の差分ｄＹ（＝Ｙｎ−Ｙｐ）を算出する（ステップＳ２２０）。前回カウント値Ｙｐは、制御装置８０が備えるメモリに記憶されている。移動量判定処理が初めて実行される際には、前回カウント値Ｙｐは、値０である。
【００３９】
次に、制御装置８０は、前回カウント値Ｙｐを更新する（ステップＳ２３０）。すなわち、次回実行される移動量判定処理のステップＳ２２０に備えて、現在カウント値Ｙｎを前回カウント値Ｙｐとして記憶する。次に、制御装置８０は、現在の移動量ＩＹに上記ステップＳ２２０で算出した差分ｄＹを加算して、移動量ＩＹを更新する（ステップＳ２４０）。移動量ＩＹは、レーザ干渉計５８から取得されるカウント値ｃｖに基づいて検出されるウエハＷの移動量であり、カウント値ｃｖの値１を最小単位とする整数値である。移動量判定処理が初めて実行される際には、更新前の移動量ＩＹは、値０である。
【００４０】
次に、制御装置８０は、更新した移動量ＩＹと閾値ＴｈＰｉｘとを比較し、移動量ＩＹが閾値ＴｈＰｉｘ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２５０）。このステップＳ２５０では、制御装置８０がＴＤＩクロック信号を生成すべきタイミングに達したか否か、すなわち、ＴＤＩカメラ７５で取得される画像の１画素分に相当する距離をウエハＷが移動したか否かを判定する処理である。このため、閾値ＴｈＰｉｘは、ＴＤＩカメラ７５で取得される画像の１画素分に相当する距離に基づいて設定される。本実施例では、後述するように、予め定められた２つの値が選択的に閾値ＴｈＰｉｘとして用いられる。
【００４１】
判定の結果、移動量ＩＹが閾値ＴｈＰｉｘ以上であれば（Ｓ２５０：Ｙｅｓ）、制御装置８０は、移動量ＩＹから閾値ＴｈＰｉｘを減算する（ステップＳ２６０）。これにより、後述するＴＤＩクロック生成処理のステップＳ３１０では、今回算出された「ＩＹ−ＴｈＰｉｘ」の値が移動量ＩＹとして使用される。また、次回実行される移動量判定処理のステップＳ２４０においても、今回算出された「ＩＹ−ＴｈＰｉｘ」の値が移動量ＩＹとして使用される。かかる処理によって、後述するＴＤＩクロック生成処理においてＴＤＩクロック信号が生成されるとともに、次回実行される移動量判定処理のステップＳ２４０に備えて移動量ＩＹの値がリセットされる。ＩＹの値が、「０」ではなく「ＩＹ−ＴｈＰｉｘ」にリセットされることによって、位置誤差の蓄積が抑制される。具体的には、レーザ干渉計５８からカウント値ｃｖを取得するタイミングによっては、上記ステップＳ２５０の判定は、ＩＹ＝ＴｈＰｉｘのタイミングで行われることもあれば、ＩＹ＝ＴｈＰｉｘ＋α（αは、自然数）のタイミングで行われることもある。本実施例のステップＳ２６０によれば、ＩＹ＝ＴｈＰｉｘ＋αのタイミングでステップＳ２５０の判定が行われた場合に、値α分の位置誤差を次回の移動量判定処理に反映することができる。
【００４２】
次に、制御装置８０は、閾値選択処理を実行する（ステップＳ２７０）。閾値選択処理
は、複数の値（本実施例では２つの値であるＮｉとＮｉ＋１）のうちから、閾値ＴｈＰｉｘとして使用する値を選択する処理である（詳細は後述）。ステップＳ２７０で選択された値は、次回実行される移動量判定処理のステップＳ２５０に使用される。本実施例では、デフォルト設定として、閾値ＴｈＰｉｘ＝Ｎｉである。ただし、移動量判定処理を初めて実行する際に、ステップＳ２１０の前段で、後述する閾値選択処理を実行することによって、閾値ＴｈＰｉｘの値を決定してもよい。閾値選択処理を実行すると、制御装置８０は、処理をＴＤＩクロック出力処理に戻す。一方、判定の結果、移動量ＩＹが閾値ＴｈＰｉｘ未満であれば（Ｓ２５０：Ｎｏ）、制御装置８０は、閾値選択処理を実行することなく、処理をＴＤＩクロック出力処理に戻す。
【００４３】
図７は、閾値選択処理（図６に示されるステップＳ２７０）の流れを示すフローチャートである。以下の説明において、整数部分値Ｎｉとは、ＴＤＩカメラ７５で取得される画像の１画素に相当する距離（ステージ装置５０の移動方向すなわちＹ方向）がカウント値ｃｖに正確に換算された（つまり、整数部分と小数部分とを含むように換算された）値（以下、換算カウント値とも呼ぶ）のうちの整数部分の値である。小数部分対応値Ｎｄ（以下、単に小数部分値Ｎｄとも呼ぶ）とは、換算カウント値のうちの小数部分に対応する値である。ここで、「小数部分に対応する値」とは、小数部分の値そのものであってもよいし、小数部分の値そのものに所定の係数（例えば、小数部分の値を整数化するための係数）を乗じた値であってもよい。例えば、換算カウント値が、８０．８８５８ｃｏｕｎｔである場合には、整数部分値Ｎｉは値８０である。また、この場合、小数部分値Ｎｄは、「小数部分に対応する値」が小数部分の値そのものであるときには、値０．８８５８であり、「小数部分に対応する値」が小数部分の値そのものに所定の係数を乗じた値であるときには、例えば、値８８５８（この場合、所定の係数は値１００００）である。このように小数部分値Ｎｄを整数化すれば、値の扱いが容易になる。本実施例では、「小数部分に対応する値」は、このように小数部分が整数化された値である。
【００４４】
また、以下の説明において、小数部分対応積算値Ｉｄ（以下、単に積算値Ｉｄとも呼ぶ）とは、制御装置８０がＴＤＩクロック信号を出力するたびに、小数部分値Ｎｄを積算した値である。ＴＤＩクロック信号を生成すべきであるか否か、換言すれば、ウエハＷが１画素に相当する距離を移動したか否かは、上述の通り、ステップＳ２４０において、整数値である移動量ＩＹを用いて判定されるので、実際には、ステップＳ２５０の判定がＩＹ＝ＴｈＰｉｘのタイミングで行われたとしても、小数点以下の位置誤差が生じることになる。この小数点以下の位置誤差に対応する値が、制御装置８０がＴＤＩクロック信号を出力するたびに積算された値が積算値Ｉｄである。
【００４５】
図７に示すように、閾値選択処理が開始されると、制御装置８０は、まず、積算値Ｉｄを更新する（ステップＳ２７１）。すなわち、積算値Ｉｄに小数部分値Ｎｄを加算した値を新たな積算値Ｉｄとして算出する。閾値選択処理が初めて実行される際には、更新前の積算値Ｉｄは、値０であり、例えば、上述の例（すなわち、Ｎｄ＝８８５８の場合）では、更新後の積算値Ｉｄは、値０から値８８５８に更新される。
【００４６】
次に、制御装置８０は、更新された積算値Ｉｄが、判定閾値Ｏｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２７２）。判定閾値Ｏｆは、本実施例では、積算値Ｉｄが更新（積算）によって桁上がりしたか否かを判定可能な値である。つまり、判定閾値Ｏｆは、小数部分値Ｎｄよりも桁が１つ大きい値であり、この値は、判定精度を高めるために、小数部分値Ｎｄよりも桁が１つ大きい値のうちの最小値で設定されることが望ましい。例えば、小数部分値Ｎｄが値８８５８の場合には、判定閾値Ｏｆは、値１００００である。
【００４７】
判定の結果、積算値Ｉｄが判定閾値Ｏｆ未満であれば（ステップＳ２７２：Ｎｏ）、制御装置８０は、閾値ＴｈＰｉｘとして、整数部分値Ｎｉを選択する（ステップＳ２７３）
。一方、積算値Ｉｄが判定閾値Ｏｆ以上であれば（ステップＳ２７２：Ｙｅｓ）、制御装置８０は、積算値Ｉｄから判定閾値Ｏｆを減算し（ステップＳ２７４）、閾値ＴｈＰｉｘとして、整数部分値Ｎｉ＋１を選択する（ステップ２７５）。このようにして、本実施例では、位置誤差に相当する積算値Ｉｄが桁上がりするだけ累積した場合に、すなわち、カウント値ｃｖの値１だけ累積した場合に、閾値ＴｈＰｉｘを１増加させることによって、次回実行される移動量判定処理（具体的には、ステップＳ２５０）によって、累積された位置誤差をカウント値ｃｖの値１だけ低減することができる。上記ステップＳ２７４は、今回実行された閾値選択処理で補正された位置誤差（カウント値ｃｖの値１）を反映して、次回実行される閾値選択処理に備えるために実行される。ステップＳ２７４で減算する値は、２つの閾値の値の差分に相当する量である。
【００４８】
このようにして、閾値ＴｈＰｉｘを値Ｎｉまたは値Ｎｉ＋１のいずれかに設定すると、制御装置８０は、クロック信号オフタイミング閾値ＴｈＣｌｋ（以下、単に、オフタイミング閾値ＴｈＣｌｋとも呼ぶ）を算出し、処理を移動量判定処理に戻す（ステップＳ２７６）。オフタイミング閾値ＴｈＣｌｋは、ＴＤＩクロック信号の立ち下がりタイミングを決定するための閾値である。本実施例では、閾値ＴｈＣｌｋは、閾値ＴｈＰｉｘの半分の値である。つまり、閾値ＴｈＣｌｋは、後述するＴＤＩクロック生成処理においてＨレベルの期間とＬレベルの期間とが概ね同じ長さに決定されるように設定される。かかる構成によれば、ＴＤＩクロック信号の立ち上がりと立ち下がりとがＴＤＩクロックカメラ７５において確実に検出される。当該半分の値は、小数点以下の値を含む場合には、四捨五入等によって整数化される。
【００４９】
図８は、ＴＤＩクロック生成処理（図５に示されるステップＳ３００）の流れを示すフローチャートである。この処理は、ＴＤＩクロック信号を生成する処理であり、換言すれば、ＴＤＩクロック信号の立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングとを管理する処理である。この処理が開始されると、制御装置８０は、まず、移動量ＩＹがオフタイミング閾値ＴｈＣｌｋ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。
【００５０】
判定の結果、移動量ＩＹがオフタイミング閾値ＴｈＣｌｋ以上であれば（ステップＳ３１０：Ｙｅｓ）、制御装置８０は、ＴＤＩクロック信号をＯＦＦ（Ｌレベル）に設定する（ステップＳ３２０）。一方、移動量ＩＹがＴｈＣｌｋ未満であれば（ステップＳ３１０：Ｎｏ）、制御装置８０は、ＴＤＩクロック信号をＯＮ（Ｈレベル）に設定する（ステップＳ３３０）。このようにして、ＴＤＩクロック信号をＯＮ／ＯＦＦのいずれかに設定すると、制御装置８０は、処理を移動量判定処理に戻す。
【００５１】
図９は、上述したＴＤＩクロック出力処理（図５〜図８参照）によってＴＤＩカメラ７５に出力されるＴＤＩクロック信号と移動量ＩＹとの関係を模式的に示す。図９（ａ）は、上記ステップＳ２５０での判定が、移動量ＩＹ＝閾値ＴｈＰｉｘのタイミングで行われる場合を示している。図示するように、ＴＤＩクロック信号は、移動量ＩＹがオフタイミング閾値ＴｈＣｌｋ未満（上記ステップＳ３１０：Ｎｏ）である時間ｔ１１まではＨレベルであり（上記ステップＳ３３０）、移動量ＩＹがオフタイミング閾値ＴｈＣｌｋ以上（上記ステップＳ３１０：Ｙｅｓ）となる時間ｔ１１〜ｔ１２の間では、Ｌレベルである（上記ステップＳ３２０）。そして、移動量ＩＹが閾値ＴｈＰｉｘに達すると（上記ステップＳ２５０：Ｙｅｓ）、移動量ＩＹが値０になり（上記ステップＳ２６０）、ＴＤＩクロック信号は、ＬレベルからＨレベルに切り替えられる（上記ステップＳ３３０）。その後、ＴＤＩクロック信号は、時間ｔ１２までの期間と同様に、移動量ＩＹがオフタイミング閾値ＴｈＣｌｋ以上となる時間ｔ１３において、ＨレベルからＬレベルに切り替えられ、移動量ＩＹが閾値ＴｈＰｉｘに達する時間ｔ１４において、ＬレベルからＨレベルに切り替えられる。
【００５２】
図９（ｂ）は、上記ステップＳ２５０での判定が、移動量ＩＹ＝閾値ＴｈＰｉｘ＋αのタイミングで行われる場合を示している。図示するように、ＴＤＩクロック信号は、移動量ＩＹがオフタイミング閾値ＴｈＣｌｋ未満である時間ｔ２１まではＨレベルであり、移動量ＩＹがオフタイミング閾値ＴｈＣｌｋ以上となる時間ｔ２１〜ｔ２２の間では、Ｌレベルである。そして、移動量ＩＹが閾値ＴｈＰｉｘ＋αに達すると（つまり、上記ステップＳ２５０の判断が実行されると）、移動量ＩＹが値αになり（上記ステップＳ２６０）、ＴＤＩクロック信号は、ＬレベルからＨレベルに切り替えられる。その後、ＴＤＩクロック信号は、時間ｔ２２までの期間と同様に、移動量ＩＹがオフタイミング閾値ＴｈＣｌｋ以上となる時間ｔ２３において、ＨレベルからＬレベルに切り替えられ、移動量ＩＹが閾値ＴｈＰｉｘ＋αに達する時間ｔ２４において、ＬレベルからＨレベルに切り替えられる。
【００５３】
以上説明した検査装置５によれば、閾値ＴｈＰｉｘとして、２つの値（Ｎｉ，Ｎｉ＋１）が選択的に用いられる。また、２つの値のうちのＮｉ（上述の具体例では８０）は、ＴＤＩクロック信号を生成するタイミングに対応させるべき検査対象の正確な移動量、すなわち、換算カウント値（上述の具体例では８０．８８５８）よりも小さく、２つの値のうちのＮｉ＋１（上述の具体例では８１）は、換算カウント値よりも大きい。このため、閾値と換算カウント値との誤差（閾値−換算カウント値）は、閾値ＴｈＰｉｘとしてＮｉが使用される場合にはマイナスの値となり、閾値ＴｈＰｉｘとしてＮｉ＋１が使用される場合にはプラスの値となる。つまり、閾値の一方を使用すると、他方を使用した場合に生じた誤差の一部を打ち消すことになる。したがって、１つの閾値が固定的に使用される場合（この場合、一定の位置誤差が常に累積される）と比べて、ウエハＷの移動量を検出するためにレーザ干渉計５８から取得されるカウント値ｃｖが整数値であることに起因して生じる位置誤差の累積が抑制される。その結果、ウエハＷを精度良く検査することができる。
【００５４】
また、検査装置５によれば、換算カウント値の小数部分に対応する値である小数部分値Ｎｄが、ＴＤＩクロック信号が生成された回数に応じて積算値Ｉｄとして積算され、積算値Ｉｄに基づいて、閾値ＴｈＰｉｘの値がＮｉとＮｉ＋１との間で切り替えられる。積算値Ｉｄは、累積された位置誤差の量に相当するので、かかる構成によれば、位置誤差が所定量累積する前に閾値ＴｈＰｉｘの値を切り替えて、位置誤差の累積量を低減できる。
【００５５】
特に、本実施例では、積算値Ｉｄが判定閾値Ｏｆ未満であるときに、閾値ＴｈＰｉｘとして第１の値Ｎｉを選択し、積算値Ｉｄが判定閾値Ｏｆ以上であるときに、閾値ＴｈＰｉｘとして第１の値Ｎｉよりも大きい第２の値Ｎｉ＋１を選択し、積算値Ｉｄから、第２の値Ｎｉ＋１と第１の値Ｎｉとの差分に対応する値（判定閾値Ｏｆ）を減じる（上記ステップＳ２７４）。つまり、累積された位置誤差が判定閾値Ｏｆに相当する量に達していないときには、閾値ＴｈＰｉｘとして第１の値Ｎｉが用いられ、累積された位置誤差が判定閾値Ｏｆに相当する量を越えるたびに、閾値ＴｈＰｉｘとして、第１の値Ｎｉの代わりに第２の値Ｎｉ＋１が用いられて、累積された位置誤差が低減される。したがって、累積された位置誤差が所定値に相当する量を越えるたびに、累積された位置誤差が低減されるので、位置誤差が所定量を大きく超えて累積されることがない。
【００５６】
しかも、本実施例では、判定閾値Ｏｆは、積算値Ｉｄが積算（更新）によって桁上がりしたか否かを判断可能な値であり、第１の値は、換算カウント値の整数部分の値（整数部分値Ｎｉ）であり、第２の値は、第１の値よりも値１だけ大きいＮｉ＋１である。したがって、位置誤差が、レーザ干渉計５８のカウント値ｃｖの値１に相当する距離だけ累積されると、位置誤差が低減されるので、位置誤差の累積を極めて小さな値に留めることができる。
【００５７】
Ｂ．第２実施例：
本発明の第２実施例としての検査装置は、閾値ＴｈＰｉｘの選択方法のみが第１実施例と異なり、他の点については、第１実施例と同様である。以下、第２実施例について、第１実施例と異なる点についてのみ説明する。図１０は、第２実施例としての閾値選択処理の流れを示すフローチャートである。この処理が開始されると、制御装置８０は、まず、現在、閾値ＴｈＰｉｘが整数部分値Ｎｉに設定されているか否かを判定する（ステップＳ３７１）。
【００５８】
判定の結果、閾値ＴｈＰｉｘが整数部分値Ｎｉに設定されていれば（ステップＳ３７１：Ｙｅｓ）、制御装置８０は、閾値ＴｈＰｉｘとして整数部分値Ｎｉを使用した上記ステップＳ２５０の判定に基づくＴＤＩクロック信号の生成がＭ回（Ｍは、自然数）連続して実行されたか否かを判定する（ステップＳ３７２）。当該判定の結果、ＴＤＩクロック信号がＭ回生成されていなければ（ステップＳ３７２：Ｎｏ）、制御装置８０は、閾値ＴｈＰｉｘとして整数部分値Ｎｉを選択する（ステップＳ３７３）。つまり、閾値ＴｈＰｉｘは、整数部分値Ｎｉのまま維持される。一方、ＴＤＩクロック信号がＭ回生成されていれば（ステップＳ３７２：Ｙｅｓ）、制御装置８０は、閾値ＴｈＰｉｘとして整数部分値Ｎｉ＋１を選択する（ステップＳ３７４）。つまり、閾値ＴｈＰｉｘは、整数部分値Ｎｉから整数部分値Ｎｉ＋１に切り替えられる。
【００５９】
一方、閾値ＴｈＰｉｘが整数部分値Ｎｉに設定されていなければ（ステップＳ３７１：Ｎｏ）、つまり、閾値ＴｈＰｉｘが整数部分値Ｎｉ＋１に設定されていれば、制御装置８０は、閾値ＴｈＰｉｘとして整数部分値Ｎｉ＋１を使用した上記ステップＳ２５０の判定に基づくＴＤＩクロック信号の生成がＮ回（Ｎは、自然数）連続して実行されたか否かを判定する（ステップＳ３７５）。当該判定の結果、ＴＤＩクロック信号がＮ回生成されていなければ（ステップＳ３７５：Ｎｏ）、制御装置８０は、閾値ＴｈＰｉｘとして整数部分値Ｎｉ＋１を選択する（ステップＳ３７６）。つまり、閾値ＴｈＰｉｘは、整数部分値Ｎｉ＋１のまま維持される。一方、ＴＤＩクロック信号がＮ回生成されていれば（ステップＳ３７５：Ｙｅｓ）、制御装置８０は、閾値ＴｈＰｉｘとして整数部分値Ｎｉを選択する（ステップＳ３７７）。つまり、閾値ＴｈＰｉｘは、整数部分値Ｎｉ＋１から整数部分値Ｎｉに切り替えられる。
【００６０】
このようにして、閾値ＴｈＰｉｘを値Ｎｉまたは値Ｎｉ＋１のいずれかに設定すると、制御装置８０は、オフタイミング閾値ＴｈＣｌｋを算出し、処理を移動量判定処理に戻す（ステップＳ３７８）。このステップＳ３７８の処理は、上記ステップＳ２７６の処理と同じ処理である。
【００６１】
上述した閾値選択処理によれば、第１実施例と同様に、閾値ＴｈＰｉｘとして２つの値Ｎｉ，Ｎｉ＋１が選択的に用いられるので、カウント値ｃｖが整数値であることに起因して生じる位置誤差の累積が抑制される。第１実施例では、制御装置８０は、積算値Ｉｄが桁上がりしたか否かの判定（ステップＳ２７２）に基づいて閾値ＴｈＰｉｘの値を選択するように構成されたが、積算値Ｉｄがどのような履歴で積算されていくかは、レーザ干渉計５８の分解能に依存する。換言すれば、積算値Ｉｄが桁上がりするタイミングは、レーザ干渉計５８の分解能に基づいて、予め把握可能である。したがって、この桁上がりのタイミングに基づいてＭ，Ｎの値を決定すれば、第１実施例とほぼ同等の効果を得ることができる。
【００６２】
例えば、第１実施例で示した具体例（小数部分値Ｎｄ＝８８５８）を用いれば、第１実施例の閾値選択処理（図７参照）によって、積算値Ｉｄは、初期値の値０から、（１）８８５８（＝０＋８８５８），（２）７７１６（＝８８５８＋８８５８−１００００），（３）６５７４（７７１６＋８８５８−１００００），（４）５４３２（＝６５７４＋８８
５８−１００００），（５）４２９０（＝５４３２＋８８５８−１００００），（６）３１４８（＝４２９０＋８８５８−１００００），（７）２００６（＝３１４８＋８８５８−１００００），（８）８６４（＝２００６＋８８５８−１００００），（９）９７２２（＝８６４＋８８５８），（１０）８５８０（＝９７２２＋８８５８−１００００）というように推移する。上記の計算において、値１００００（判定閾値Ｏｆ）が差し引かれる（上記ステップＳ２７４）ケースは、上記ステップＳ２７２において、積算によって桁上がりが生じたことを表している。つまり、この例では、積算値Ｉｄは、（１）８８５８および（９）９７２２の場合にのみ、桁上がりしておらず、その他の場合では、桁上がりしている。また、（１）８８５８と（１０）８５８０とは、完全に同一ではないものの、ほぼ同じ大きさの値となる。このため、積算値Ｉｄの推移は、簡略的には、（１）〜（８）のサイクルとして見なすことができる。この点を考慮して、Ｍ＝１，Ｎ＝７と設定すれば、第１実施例における精度に近い精度で位置誤差の補正を行うことができる。
【００６３】
かかる第２実施例の構成によれば、ＴＤＩクロック信号を生成するたびに積算値Ｉｄを算出する必要が無く、簡単なロジックによって位置誤差の累積を好適に抑制できる。第２実施例の代替例として、ＴＤＩクロック信号の送信に関連付けられた、予め定められた順序で、閾値ＴｈＰｉｘの値を切り替える種々の態様を採用することができる。例えば、閾値ＴｈＰｉｘとして、値Ｎｉと値Ｎｉ＋１とを交互に選択してもよい。かかる構成によれば、上述の実施形態と比べて位置誤差の補正精度が低下するものの、一定の閾値を使用する構成と比べれば、いっそう簡単な構成で位置誤差の累積が大きく抑制される。あるいは、ＴＤＩクロック信号の送信と関連付けられた閾値の選択パターン（テーブル化されていてもよい）を制御装置８０のメモリに記憶しておき、制御装置８０が、Ｐ（Ｐは任意の自然数）回目のＴＤＩクロック信号を送信した後に、Ｐ回目の送信に関連付けられた閾値を参照して、該当する閾値を選択するようにしてもよい。こうすれば、上述の第２実施例の形態と比べて、位置誤差の補正をいっそう高めることができる。
【００６４】
Ｃ．変形例：
Ｃ−１．変形例１：
第１実施例で説明した、積算値Ｉｄの桁上がりを判定し、桁上がりした場合に閾値ＴｈＰｉｘとして値Ｎｉ＋１を選択する構成において、桁上がりの有無の判定に代えて、四捨五入が採用されてもよい、この場合、四捨五入によって積算値Ｉｄの桁が上がる場合に、閾値ＴｈＰｉｘとして値Ｎｉ＋１が選択されてもよい。あるいは、桁上がりの有無の判定に代えて、任意の所定値との比較が採用されてもよい。この場合、積算値Ｉｄが所定値以上の場合に、閾値ＴｈＰｉｘとして値Ｎｉ＋１が選択されてもよい。
【００６５】
Ｃ−２．変形例２：
積算値Ｉｄは、ＴＤＩクロック信号が所定回数生成されるごとにまとめて積算されてもよい。例えば、ＴＤＩクロック信号がＱ（Ｑは２以上の整数）回生成されるたびに積算値Ｉｄが積算されるのであれば、上記ステップＳ２７１では、小数部分値ＮｄのＱ倍の値を加算してもよい。この場合、閾値ＴｈＰｉｘの値として、小数部分値ＮｄのＱ倍の値を考慮して、２つの値を設定してもよい。例えば、積算値Ｉｄの４回分の積算によって、３画素に相当する距離程度の位置誤差が生じる場合には、ＮｉとＮｉ＋３とを閾値ＴｈＰｉｘとして採用してもよい。このように、位置誤差がある程度累積された段階で、累積した誤差をまとめて補正する構成とすれば、制御装置８０の演算負荷を低減できる。
【００６６】
Ｃ−３．変形例３：
上述の実施形態では、主に、非常に精度良く位置誤差の累積を抑制できる構成について説明したが、上述の実施形態は、閾値として単一の値を使用する構成と比べて位置誤差の累積を抑制できる、複数の閾値を選択的に使用する任意の構成に変形可能である。
【００６７】
Ｃ−４．変形例４：
ＴＤＩカメラ７５に代えて、二次荷電粒子の量を検出可能な種々の撮像装置が採用されてもよい。例えば、ＥＢ（Electron Bombardment）−ＣＣＤ、Ｉ(Intensified)−ＣＣＤなどのラインセンサカメラが採用されてもよい。この場合、制御装置８０は、ＴＤＩクロック信号に代えて、タイミング信号としての動作クロック信号を出力してもよい。
【００６８】
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
５…検査装置
１０…カセットホルダ
２０…ミニエンバイロメント装置
２１…ミニエンバイロメント空間
２２…ハウジング
２３…気体循環装置
２４…排出装置
２５…プリアライナ
２７…シャッタ装置
３０…主ハウジング
４０…ローダハウジング
４１…ウエハラック
５０…ステージ装置
５１…固定テーブル
５２…Ｙテーブル
５３…Ｘテーブル
５４…回転テーブル
５５…ホルダ
５６，５７…サーボモータ
５８…レーザ干渉計
６１，６２…搬送ユニット
７０…電子光学装置
７２…一次光学系
７２ａ，７２ｄ，７２ｆ，７２ｈ，７２ｉ…レンズ
７２ｂ，７２ｃ，７２ｇ…アパーチャ
７２ｅ…Ｅ×Ｂフィルタ
７３…二次光学系
７３ａ，７３ｃ…レンズ
７３ｂ…ＮＡアパーチャ
７３ｄ…アライナ
７５…ＴＤＩカメラ
８０…制御装置
８５…画像処理装置
８９…主制御装置
９０…電子源
Ｗ…ウエハ
Ｃ…カセット
【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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